Socket和多线程编程的聊天程序实现

滨江学院课程设计任务书学年学期2012-2013学年第二学期

课程名称用socket实现聊天程序 院系计算机系 专业计科 姓名周洲指导教师 朱节中二Ｏ一三年七月七日用Socket的编程机制实现聊天程序10计科周洲20092308065摘要:Socket是基于TCP/IP的网络上运行的两个程序间双向通讯的一种连接机制,包中包含Socket类,用以快速地开发网络通信程序。通过实例模型探讨基于Java的Socket通信程序的一般结构。对开发一般性的通信软件,有一定的参考价值。关键词:Java;网络;SocketSocketProgrammingBasedonTCP/IPinJavaAbstract:Socketisoneofthetwo-waycommunication'sendbetweentwoproceduresthatareoperatedonthenetworkbasedonTCP/IP.JbagincludesSockets,whichisusedtodevelopthenetworkcommunicationprocedurefast.ThispaperprobesintothegeneralstructurebasedonSocketcommunicationprocedureofJavathroughtheinstancemodel.Thegeneralcommunicationsoftwarecanbedevelopedbasedonthisone,sothereiscertainreferencevalue.Keywords:ava;network;Socket;communication一、课题内容和要求1.课题内容基于Socket和多线程编程的聊天程序实现2.课题要求网络聊天程序设计非常复杂，允许多个人同时聊天更加需要多线程技术的支持，请实现一个简单的多线程网络聊天程序模拟。二、设计思路分析1.在网络越来越发达的今天，人们对网络的依赖越来越强，网络聊天已经成了许多人生活中必不可少的一部分，基于这样的需求，出现了许多网络聊天通信工具，像QQ，MSN等等，但是人们已经不再满足于单一的两个人之间的聊天，而是对多人同时聊天产生了兴趣，于是出现了网络聊天室，不同地方的人可以在那个虚拟的聊天室里面热烈聊天。基于这样的想法，我们用JAVA设计一个多人同时聊天的小程序，用Socket编程实现网络通讯，面向连接的，采用多线程的实现技术。2.在程序中，可以设置加入连接的最大数目，通过更改IP地址和端口号，成为不同的客户端，与服务器端连接，进行多用户聊天。3.为方便用户交互，我们采用图形化的用户界面。实现了好友添加，消息收发、显示等基本功能。三、概要设计该网络聊天程序大致分为三个主要部分：客户端、服务器端和用户图形界面。各个部分的初步设计思想、流程及存储结构如下：1.程序整体框架：主程序监听一端口，等待客户接入；同时构造一个线程类，准备接管会话。当一个Socket会话产生后，将这个会话交给线程处理，然后主程序继续监听。

Socket对象

SocketClient[]=newSocket[10];

SocketClient1=null;

inti=0;

TextAreain;

intport,k=0,l=0;

PrintStreamtheOutputStream;

Facechat;

publicServer(intport,Facechat){

try{

this.port=port;

skt=newServerSocket(port);

this.chat=chat;

}catch(IOExceptione){

chat.ta.append(e.toString());

}

}

publicvoidrun(){

chat.ta.append("等待连线......");

while(true){

try{

Client[k]=skt.accept();

//当有客户端连接时就新建一个子线程

if(i<2){

ServerThreadserver[]=newServerThread[10];

server[k]=newServerThread(Client[k],this.chat,i);

l=server.length;

server[k].start();

chat.ta.append(“客户端“+Client[k].getInetAddress()+"已连线\n");

//for(intj=0;j<server.length;j++)

theOutputStream=newPrintStream(server[k].getClient().getOutputStream());

i=server[k].getI();

k++;

}else{

//theOutputStream=newPrintStream(null);

}

}catch(SocketExceptione){

}catch(IOExceptione){

chat.ta.append(e.toString());

}

}

}

publicvoiddataout(Stringdata){

//for(intj=0;j<l;j++)

theOutputStream.println(data);

}}classServerThreadextendsThread{

ServerSocketskt;

SocketClient;

TextAreain;

intport，i;

BufferedReadertheInputStream;

PrintStreamtheOutputStream;

Stringreadin;

Facechat;//服务端子线程

publicServerThread(Sockets,Facechat,inti){

this.i=++i;

Client=s;

this.chat=chat;

}

publicintgetI(){

returnthis.i;

}

publicSocketgetClient(){

returnthis.Client;

}

publicvoidrun(){

try{

theInputStream=newBufferedReader(newInputStreamReader(Client

.getInputStream()));

theOutputStream=newPrintStream(Client.getOutputStream());

while(true){

readin=theInputStream.readLine();

chat.ta.append(readin+"\n");

}

}catch(SocketExceptione){

chat.ta.append("连线中断！\n");

//设置组件可用性

chat.clientBtn.setEnabled(true);

chat.serverBtn.setEnabled(true);

chat.tfaddress.setEnabled(true);

chat.tfport.setEnabled(true);

try{

i--;

skt.close();

Client.close();

}catch(IOExceptionerr){

chat.ta.append(err.toString());

}

}catch(IOExceptione){

chat.ta.append(e.toString());

}

}

publicvoiddataout(Stringdata){

theOutputStream.println(data);

}}2.客户端客户端主要是使用Socket类，该类是JAVA实现网络编程重要的基础类，实现程序间双向的面向连接的通信。调用publicSocket(Stringhost,intport)方法设定IP和端口。建好连接后，用户通过得到Socket的输入输出流对象后，利用流的方法实现数据的传输。调用publicInputStreamgetInputStream()和publicOutputStreamgetOutputStream()方法,分别得到Socket对象的输入输出流;具体实现代码如下：packagenupt.java.socket;import.*;importjava.io.*;importjavax.swing.Timer;publicclassClientextendsThread{

Socketskt;

//用于客户端的连接

InetAddresshost;

//主机地址

intport;

//端口号

BufferedReadertheInputStream;

PrintStreamtheOutputStream;

Stringreadin;

Facechat;

publicClient(Stringip,intp,Facechat){

try{

host=InetAddress.getByName(ip);

//获取IP地址

port=p;

//获取端口号

this.chat=chat;

}catch(IOExceptione){

chat.ta.append(e.toString());

}

}

publicvoidrun(){

try{

chat.ta.append("准备连线，稍后！");

skt=newSocket(host,port);

//新建Socket对象

chat.ta.append("成功\n");

//缓冲区末尾添加字符串

theInputStream=newBufferedReader(newInputStreamReader(skt.getInputStream()));

theOutputStream=newPrintStream(skt.getOutputStream());

while(true){

readin=theInputStream.readLine();

chat.ta.append(readin+"\n");

}

}catch(SocketExceptione){

chat.ta.append("未连上！\n");

chat.clientBtn.setEnabled(true);

chat.serverBtn.setEnabled(true);

chat.tfaddress.setEnabled(true);

chat.tfport.setEnabled(true);

try{

skt.close();

}catch(IOExceptionerr){

chat.ta.append(err.toString());

}

}catch(IOExceptione){

chat.ta.append(e.toString());

}

}

publicvoiddataout(Stringdata){

theOutputStream.println(data);

}}3.用户图形界面该部分主要是完成界面的初始化，合理布局组件，方便用户交互。主要是JAVA按钮，文本域，标签，布局管理器的使用。主要处理了键盘Enter消息接受，下面是实现代码：packagenupt.java.socket;importjava.awt.*;importjava.awt.event.*;publicclassFaceextendsFrame{

privatestaticfinallongserialVersionUID=1L;

ButtonclientBtn,serverBtn;

TextAreata;

TextFieldtfaddress,tfport,tftype;

Labellbl1,lbl2,lbl3;

intport;

Clientclient;

Serverserver;

booleaniamserver;

staticFacefrm;

publicFace(){

//实例化组件

clientBtn=newButton("客户端");

serverBtn=newButton("服务器");

ta=newTextArea("",10,50,TextArea.SCROLLBARS_BOTH);

lbl1=newLabel("IP地址:");

tfaddress=newTextField("04",10);

lbl2=newLabel("端口:");

tfport=newTextField("8080");

lbl3=newLabel("发送内容:");

tftype=newTextField(40);

tftype.addKeyListener(newTFListener());

ta.setEditable(false);

//向容器中加入以上组件

setLayout(new

FlowLayout());

add(lbl1);

add(tfaddress);

add(lbl2);

add(tfport);

add(clientBtn);

add(serverBtn);

add(ta);

add(lbl3);

add(tftype);

//设置格式

setLocation(400,250);

//窗口显示再屏幕的位置坐标

setSize(400,300);

//设置窗体大小

setTitle("基于Socket和多线程编程的聊天程序");

this.setVisible(true);

//设置窗体可见

//事件响应

clientBtn.addActionListener(newActionListener(){

publicvoidactionPerformed(ActionEvente){

port=Integer.parseInt(tfport.getText());

client=newClient(tfaddress.getText(),port,frm);

client.start();

tfaddress.setEnabled(false);

tfport.setEnabled(false);

serverBtn.setEnabled(false);

clientBtn.setEnabled(false);

}

});

serverBtn.addActionListener(newActionListener(){

publicvoidactionPerformed(ActionEvente){

port=Integer.parseInt(tfport.getText());

server=newServer(port,frm);

server.start();

iamserver=true;

tfaddress.setText("成为服务器");

tfaddress.setEnabled(false);

tfport.setEnabled(false);

serverBtn.setEnabled(false);

clientBtn.setEnabled(false);

}

});

addWindowListener(newWindowAdapter(){

publicvoidwindowClosing(WindowEvente){

System.exit(0);

}

});

}

publicstaticvoidmain(String[]args){

//主方法

//TODOAuto-generatedmethodstub

frm=newFace();

}

privateclassTFListenerimplementsKeyListener{

publicvoidkeyPressed(KeyEvente){

if(e.getKeyCode()==KeyEvent.VK_ENTER){//按Enter输出显示聊天内容

ta.append(">"+tftype.getText()+"\n");

if(iamserver)

server.dataout(tftype.getText());

else

client.dataout(tftype.getText());

tftype.setText("");

}

}

publicvoidkeyTyped(KeyEvente){

}

publicvoidkeyReleased(KeyEvente){

}

}}1.程序运行初始化界面如下：2.输入发送的聊天内容后的测试效果：通过以上测试分析可知，程序很好地完成了课题的要求，运行结果正确，利用JAVA语言的异常处理机制很好地处理了各种异常，使得程序的性能变得相对稳定，界面舒适易用，可以满足基本聊天需要！一、调试过程中的问题程序的调试相对程序的编码复杂多了，需要很大的精力才能做好。1.问题的描述(1)JAVA语言的基本知识已具备，但是Socket网络方面还不是很了解，花了不少工夫。Socket(套接字)，用于描述IP地址和端口，通信