Java实现多用户即时通信系统
文章和代码已经归档至【Github仓库:https://github.com/timerring/java-tutorial 】或者公众号【AIShareLab】回复 java 也可获取。
项目涉及
- 项目框架设计
- java面向对象编程
- 网络编程
- 多线程
- IO流
- Mysql/使用集合充当内存数据库
项目开发流程
需求分析
- 用户登录
- 拉取在线用户列表
- 无异常退出(客户端、服务端)
- 私聊
- 群聊
- 发文件
- 服务器推送新闻
功能实现-用户登录
功能说明
因为还没有学习数据库,我们人为规定用户名/id = 100, 密码123456 就可以登录,其它用户不能登录
后面使用HashMap模拟数据库,可以多个用户登录。
一个客户端也会有多个线程与服务端来联系。
功能实现-拉取在线用户列表
功能实现-无异常退出
略
功能实现-私聊
功能实现-群聊
略
功能说明-发文件
功能实现-服务器推送新闻
客户端
`-- com
`-- hspedu
|-- qqclient
| |-- service
| | |-- ClientConnectServerThread.java
| | |-- FileClientService.java
| | |-- ManageClientConnectServerThread.java
| | |-- MessageClientService.java
| | `-- UserClientService.java
| |-- utils
| | `-- Utility.java
| `-- view
| `-- QQView.java
`-- qqcommon
|-- Message.java
|-- MessageType.java
`-- User.java
QQView
package com.hspedu.qqclient.view;
import com.hspedu.qqclient.service.FileClientService;
import com.hspedu.qqclient.service.MessageClientService;
import com.hspedu.qqclient.service.UserClientService;
import com.hspedu.qqclient.utils.Utility;
/**
* 客户端的菜单界面
*/
@SuppressWarnings("all")
public class QQView {
private boolean loop = true; //控制是否显示菜单
private String key = ""; // 接收用户的键盘输入
private UserClientService userClientService = new UserClientService();//对象是用于登录服务/注册用户
private MessageClientService messageClientService = new MessageClientService();//对象用户私聊/群聊.
private FileClientService fileClientService = new FileClientService();//该对象用户传输文件
public static void main(String[] args) {
new QQView().mainMenu();
System.out.println("客户端退出系统.....");
}
//显示主菜单
private void mainMenu() {
while (loop) {
System.out.println("===========欢迎登录网络通信系统===========");
System.out.println("\t\t 1 登录系统");
System.out.println("\t\t 9 退出系统");
System.out.print("请输入你的选择: ");
key = Utility.readString(1);
//根据用户的输入,来处理不同的逻辑
switch (key) {
case "1":
System.out.print("请输入用户号: ");
String userId = Utility.readString(50);
System.out.print("请输入密 码: ");
String pwd = Utility.readString(50);
//这里就比较麻烦了, 需要到服务端去验证该用户是否合法
//这里有很多代码, 我们这里编写一个类 UserClientService[用户登录/注册]
if (userClientService.checkUser(userId, pwd)) { //还没有写完, 先把整个逻辑打通....
System.out.println("===========欢迎 (用户 " + userId + " 登录成功) ===========");
//进入到二级菜单
while (loop) {
System.out.println("\n=========网络通信系统二级菜单(用户 " + userId + " )=======");
System.out.println("\t\t 1 显示在线用户列表");
System.out.println("\t\t 2 群发消息");
System.out.println("\t\t 3 私聊消息");
System.out.println("\t\t 4 发送文件");
System.out.println("\t\t 9 退出系统");
System.out.print("请输入你的选择: ");
key = Utility.readString(1);
switch (key) {
case "1":
//这里老师准备写一个方法,来获取在线用户列表
userClientService.onlineFriendList();
break;
case "2":
System.out.println("请输入想对大家说的话: ");
String s = Utility.readString(100);
messageClientService.sendMessageToAll(s, userId);
break;
case "3":
System.out.print("请输入想聊天的用户号(在线): ");
String getterId = Utility.readString(50);
System.out.print("请输入想说的话: ");
String content = Utility.readString(100);
//编写一个方法,将消息发送给服务器端
messageClientService.sendMessageToOne(content, userId, getterId);
break;
case "4":
System.out.print("请输入你想把文件发送给的用户(在线用户): ");
getterId = Utility.readString(50);
System.out.print("请输入发送文件的路径(形式 d:\\xx.jpg)");
String src = Utility.readString(100);
System.out.print("请输入把文件发送到对应的路径(形式 d:\\yy.jpg)");
String dest = Utility.readString(100);
fileClientService.sendFileToOne(src,dest,userId,getterId);
break;
case "9":
//调用方法,给服务器发送一个退出系统的message
userClientService.logout();
loop = false;
break;
}
}
} else { //登录服务器失败
System.out.println("=========登录失败=========");
}
break;
case "9":
loop = false;
break;
}
}
}
}
com/hspedu/qqcommon/Message.java
package com.hspedu.qqcommon;
import java.io.Serializable;
/**
* 表示客户端和服务端通信时的消息对象
*/
public class Message implements Serializable {
private static final long serialVersionUID = 1L;
private String sender;//发送者
private String getter;//接收者
private String content;//消息内容
private String sendTime;//发送时间
private String mesType;//消息类型[可以在接口定义消息类型]
//进行扩展 和文件相关的成员
private byte[] fileBytes;
private int fileLen = 0;
private String dest; //将文件传输到哪里
private String src; //源文件路径
public byte[] getFileBytes() {
return fileBytes;
}
public void setFileBytes(byte[] fileBytes) {
this.fileBytes = fileBytes;
}
public int getFileLen() {
return fileLen;
}
public void setFileLen(int fileLen) {
this.fileLen = fileLen;
}
public String getDest() {
return dest;
}
public void setDest(String dest) {
this.dest = dest;
}
public String getSrc() {
return src;
}
public void setSrc(String src) {
this.src = src;
}
public String getMesType() {
return mesType;
}
public void setMesType(String mesType) {
this.mesType = mesType;
}
public String getSender() {
return sender;
}
public void setSender(String sender) {
this.sender = sender;
}
public String getGetter() {
return getter;
}
public void setGetter(String getter) {
this.getter = getter;
}
public String getContent() {
return content;
}
public void setContent(String content) {
this.content = content;
}
public String getSendTime() {
return sendTime;
}
public void setSendTime(String sendTime) {
this.sendTime = sendTime;
}
}
com/hspedu/qqcommon/MessageType.java
package com.hspedu.qqcommon;
/**
* 表示消息类型
*/
public interface MessageType {
//老师解读
//1. 在接口中定义了一些常量
//2. 不同的常量的值,表示不同的消息类型.
String MESSAGE_LOGIN_SUCCEED = "1"; //表示登录成功
String MESSAGE_LOGIN_FAIL = "2"; // 表示登录失败
String MESSAGE_COMM_MES = "3"; //普通信息包
String MESSAGE_GET_ONLINE_FRIEND = "4"; //要求返回在线用户列表
String MESSAGE_RET_ONLINE_FRIEND = "5"; //返回在线用户列表
String MESSAGE_CLIENT_EXIT = "6"; //客户端请求退出
String MESSAGE_TO_ALL_MES = "7"; //群发消息报
String MESSAGE_FILE_MES = "8"; //文件消息(发送文件)
}
com/hspedu/qqcommon/User.java
package com.hspedu.qqcommon;
import java.io.Serializable;
/**
* 表示一个用户/客户信息
*/
public class User implements Serializable {
private static final long serialVersionUID = 1L;
private String userId;//用户Id/用户名
private String passwd;//用户密码
public User() {}
public User(String userId, String passwd) {
this.userId = userId;
this.passwd = passwd;
}
public String getUserId() {
return userId;
}
public void setUserId(String userId) {
this.userId = userId;
}
public String getPasswd() {
return passwd;
}
public void setPasswd(String passwd) {
this.passwd = passwd;
}
}
com/hspedu/qqclient/utils/Utility.java
package com.hspedu.qqcommon;
import java.io.Serializable;
/**
* 表示一个用户/客户信息
*/
public class User implements Serializable {
private static final long serialVersionUID = 1L;
private String userId;//用户Id/用户名
private String passwd;//用户密码
public User() {}
public User(String userId, String passwd) {
this.userId = userId;
this.passwd = passwd;
}
public String getUserId() {
return userId;
}
public void setUserId(String userId) {
this.userId = userId;
}
public String getPasswd() {
return passwd;
}
public void setPasswd(String passwd) {
this.passwd = passwd;
}
}
com/hspedu/qqclient/service/ClientConnectServerThread.java
package com.hspedu.qqclient.service;
import com.hspedu.qqcommon.Message;
import com.hspedu.qqcommon.MessageType;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.ObjectInputStream;
import java.net.Socket;
public class ClientConnectServerThread extends Thread {
//该线程需要持有Socket
private Socket socket;
//构造器可以接受一个Socket对象
public ClientConnectServerThread(Socket socket) {
this.socket = socket;
}
//
@Override
public void run() {
//因为Thread需要在后台和服务器通信,因此我们while循环
while (true) {
try {
System.out.println("客户端线程,等待从读取从服务器端发送的消息");
ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(socket.getInputStream());
//如果服务器没有发送Message对象,线程会阻塞在这里
Message message = (Message) ois.readObject();
//注意,后面我们需要去使用message
//判断这个message类型,然后做相应的业务处理
//如果是读取到的是 服务端返回的在线用户列表
if (message.getMesType().equals(MessageType.MESSAGE_RET_ONLINE_FRIEND)) {
//取出在线列表信息,并显示
//规定
String[] onlineUsers = message.getContent().split(" ");
System.out.println("\n=======当前在线用户列表========");
for (int i = 0; i < onlineUsers.length; i++) {
System.out.println("用户: " + onlineUsers[i]);
}
} else if (message.getMesType().equals(MessageType.MESSAGE_COMM_MES)) {//普通的聊天消息
//把从服务器转发的消息,显示到控制台即可
System.out.println("\n" + message.getSender()
+ " 对 " + message.getGetter() + " 说: " + message.getContent());
} else if (message.getMesType().equals(MessageType.MESSAGE_TO_ALL_MES)) {
//显示在客户端的控制台
System.out.println("\n" + message.getSender() + " 对大家说: " + message.getContent());
} else if (message.getMesType().equals(MessageType.MESSAGE_FILE_MES)) {//如果是文件消息
//让用户指定保存路径。。。
System.out.println("\n" + message.getSender() + " 给 " + message.getGetter()
+ " 发文件: " + message.getSrc() + " 到我的电脑的目录 " + message.getDest());
//取出message的文件字节数组,通过文件输出流写出到磁盘
FileOutputStream fileOutputStream = new FileOutputStream(message.getDest(), true);
fileOutputStream.write(message.getFileBytes());
fileOutputStream.close();
System.out.println("\n 保存文件成功~");
} else {
System.out.println("是其他类型的message, 暂时不处理....");
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
//为了更方便的得到Socket
public Socket getSocket() {
return socket;
}
}
com/hspedu/qqclient/service/FileClientService.java
package com.hspedu.qqclient.service;
import com.hspedu.qqcommon.Message;
import com.hspedu.qqcommon.MessageType;
import java.io.*;
/**
* 该类/对象完成 文件传输服务
*/
public class FileClientService {
/**
*
* @param src 源文件
* @param dest 把该文件传输到对方的哪个目录
* @param senderId 发送用户id
* @param getterId 接收用户id
*/
public void sendFileToOne(String src, String dest, String senderId, String getterId) {
//读取src文件 --> message
Message message = new Message();
message.setMesType(MessageType.MESSAGE_FILE_MES);
message.setSender(senderId);
message.setGetter(getterId);
message.setSrc(src);
message.setDest(dest);
//需要将文件读取
FileInputStream fileInputStream = null;
byte[] fileBytes = new byte[(int)new File(src).length()];
try {
fileInputStream = new FileInputStream(src);
fileInputStream.read(fileBytes);//将src文件读入到程序的字节数组
//将文件对应的字节数组设置message
message.setFileBytes(fileBytes);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally {
//关闭
if(fileInputStream != null) {
try {
fileInputStream.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
//提示信息
System.out.println("\n" + senderId + " 给 " + getterId + " 发送文件: " + src
+ " 到对方的电脑的目录 " + dest);
//发送
try {
ObjectOutputStream oos =
new ObjectOutputStream(ManageClientConnectServerThread.getClientConnectServerThread(senderId).getSocket().getOutputStream());
oos.writeObject(message);
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
com/hspedu/qqclient/service/ManageClientConnectServerThread.java
package com.hspedu.qqclient.service;
import java.util.HashMap;
/**
* 该类管理客户端连接到服务器端的线程的类
*/
public class ManageClientConnectServerThread {
//我们把多个线程放入一个HashMap集合,key 就是用户id, value 就是线程
private static HashMap<String, ClientConnectServerThread> hm = new HashMap<>();
//将某个线程加入到集合
public static void addClientConnectServerThread(String userId, ClientConnectServerThread clientConnectServerThread) {
hm.put(userId, clientConnectServerThread);
}
//通过userId 可以得到对应线程
public static ClientConnectServerThread getClientConnectServerThread(String userId) {
return hm.get(userId);
}
}
com/hspedu/qqclient/service/MessageClientService.java
package com.hspedu.qqclient.service;
import com.hspedu.qqcommon.Message;
import com.hspedu.qqcommon.MessageType;
import java.io.IOException;
import java.io.ObjectOutputStream;
import java.util.Date;
/**
* 该类/对象,提供和消息相关的服务方法
*/
public class MessageClientService {
/**
* @param content 内容
* @param senderId 发送者
*/
public void sendMessageToAll(String content, String senderId) {
//构建message
Message message = new Message();
message.setMesType(MessageType.MESSAGE_TO_ALL_MES);//群发消息这种类型
message.setSender(senderId);
message.setContent(content);
message.setSendTime(new Date().toString());//发送时间设置到message对象
System.out.println(senderId + " 对大家说 " + content);
//发送给服务端
try {
ObjectOutputStream oos =
new ObjectOutputStream(ManageClientConnectServerThread.getClientConnectServerThread(senderId).getSocket().getOutputStream());
oos.writeObject(message);
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
/**
* @param content 内容
* @param senderId 发送用户id
* @param getterId 接收用户id
*/
public void sendMessageToOne(String content, String senderId, String getterId) {
//构建message
Message message = new Message();
message.setMesType(MessageType.MESSAGE_COMM_MES);//普通的聊天消息这种类型
message.setSender(senderId);
message.setGetter(getterId);
message.setContent(content);
message.setSendTime(new Date().toString());//发送时间设置到message对象
System.out.println(senderId + " 对 " + getterId + " 说 " + content);
//发送给服务端
try {
ObjectOutputStream oos =
new ObjectOutputStream(ManageClientConnectServerThread.getClientConnectServerThread(senderId).getSocket().getOutputStream());
oos.writeObject(message);
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
com/hspedu/qqclient/service/UserClientService.java
package com.hspedu.qqclient.service;
import com.hspedu.qqcommon.Message;
import com.hspedu.qqcommon.MessageType;
import com.hspedu.qqcommon.User;
import java.io.IOException;
import java.io.ObjectInputStream;
import java.io.ObjectOutputStream;
import java.net.InetAddress;
import java.net.Socket;
/**
* 该类完成用户登录验证和用户注册等功能.
*/
public class UserClientService {
// 因为我们可能在其他地方用使用user信息, 因此作出成员属性
private User u = new User();
// 因为Socket在其它地方也可能使用,因此作出属性
private Socket socket;
// 根据userId 和 pwd 到服务器验证该用户是否合法
public boolean checkUser(String userId, String pwd) {
boolean b = false;
//创建User对象
u.setUserId(userId);
u.setPasswd(pwd);
try {
// 连接到服务端,发送u对象
socket = new Socket(InetAddress.getByName("127.0.0.1"), 9999);
// 得到ObjectOutputStream对象
ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(socket.getOutputStream());
oos.writeObject(u);//发送User对象
// 读取从服务器回复的 Message 对象
ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(socket.getInputStream());
Message ms = (Message) ois.readObject();
if (ms.getMesType().equals(MessageType.MESSAGE_LOGIN_SUCCEED)) {// 登录OK
// 创建一个和服务器端保持通信的线程-> 创建一个类 ClientConnectServerThread
ClientConnectServerThread clientConnectServerThread =
new ClientConnectServerThread(socket);
// 启动客户端的线程
clientConnectServerThread.start();
// 这里为了后面客户端的扩展,我们将线程放入到集合管理
ManageClientConnectServerThread.addClientConnectServerThread(userId, clientConnectServerThread);
b = true;
} else {
// 如果登录失败, 我们就不能启动和服务器通信的线程, 关闭 socket
socket.close();
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
return b;
}
// 向服务器端请求在线用户列表
public void onlineFriendList() {
// 发送一个Message , 类型MESSAGE_GET_ONLINE_FRIEND
Message message = new Message();
message.setMesType(MessageType.MESSAGE_GET_ONLINE_FRIEND);
message.setSender(u.getUserId());
// 发送给服务器
try {
// 从管理线程的集合中,通过userId, 得到这个线程对象
ClientConnectServerThread clientConnectServerThread =
ManageClientConnectServerThread.getClientConnectServerThread(u.getUserId());
// 通过这个线程得到关联的socket
Socket socket = clientConnectServerThread.getSocket();
// 得到当前线程的Socket 对应的 ObjectOutputStream对象
ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(socket.getOutputStream());
oos.writeObject(message); //发送一个Message对象,向服务端要求在线用户列表
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
// 编写方法,退出客户端,并给服务端发送一个退出系统的message对象
public void logout() {
Message message = new Message();
message.setMesType(MessageType.MESSAGE_CLIENT_EXIT);
message.setSender(u.getUserId()); // 一定要指定我是哪个客户端id
// 发送message
try {
// ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(socket.getOutputStream());
ObjectOutputStream oos =
new ObjectOutputStream(ManageClientConnectServerThread.getClientConnectServerThread(u.getUserId()).getSocket().getOutputStream());
oos.writeObject(message);
System.out.println(u.getUserId() + " 退出系统 ");
System.exit(0); // 结束进程
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
服务器端
`-- com
`-- hspedu
|-- qqcommon
| |-- Message.java
| |-- MessageType.java
| `-- User.java
|-- qqframe
| `-- QQFrame.java
|-- qqserver
| `-- service
| |-- ManageClientThreads.java
| |-- QQServer.java
| |-- SendNewsToAllService.java
| `-- ServerConnectClientThread.java
`-- utils
`-- Utility.java
com/hspedu/qqcommon/Message.java
package com.hspedu.qqcommon;
import java.io.Serializable;
/**
* 表示客户端和服务端通信时的消息对象
*/
public class Message implements Serializable {
private static final long serialVersionUID = 1L;
private String sender;//发送者
private String getter;//接收者
private String content;//消息内容
private String sendTime;//发送时间
private String mesType;//消息类型[可以在接口定义消息类型]
//进行扩展 和文件相关的成员
private byte[] fileBytes;
private int fileLen = 0;
private String dest; //将文件传输到哪里
private String src; //源文件路径
public byte[] getFileBytes() {
return fileBytes;
}
public void setFileBytes(byte[] fileBytes) {
this.fileBytes = fileBytes;
}
public int getFileLen() {
return fileLen;
}
public void setFileLen(int fileLen) {
this.fileLen = fileLen;
}
public String getDest() {
return dest;
}
public void setDest(String dest) {
this.dest = dest;
}
public String getSrc() {
return src;
}
public void setSrc(String src) {
this.src = src;
}
public String getMesType() {
return mesType;
}
public void setMesType(String mesType) {
this.mesType = mesType;
}
public String getSender() {
return sender;
}
public void setSender(String sender) {
this.sender = sender;
}
public String getGetter() {
return getter;
}
public void setGetter(String getter) {
this.getter = getter;
}
public String getContent() {
return content;
}
public void setContent(String content) {
this.content = content;
}
public String getSendTime() {
return sendTime;
}
public void setSendTime(String sendTime) {
this.sendTime = sendTime;
}
}
com/hspedu/qqcommon/MessageType.java
package com.hspedu.qqcommon;
/**
* 表示消息类型
*/
public interface MessageType {
//1. 在接口中定义了一些常量
//2. 不同的常量的值,表示不同的消息类型.
String MESSAGE_LOGIN_SUCCEED = "1"; //表示登录成功
String MESSAGE_LOGIN_FAIL = "2"; // 表示登录失败
String MESSAGE_COMM_MES = "3"; //普通信息包
String MESSAGE_GET_ONLINE_FRIEND = "4"; //要求返回在线用户列表
String MESSAGE_RET_ONLINE_FRIEND = "5"; //返回在线用户列表
String MESSAGE_CLIENT_EXIT = "6"; //客户端请求退出
String MESSAGE_TO_ALL_MES = "7"; //群发消息报
String MESSAGE_FILE_MES = "8"; //文件消息(发送文件)
}
com/hspedu/qqcommon/User.java
package com.hspedu.qqcommon;
import java.io.Serializable;
/**
* 表示一个用户/客户信息
*/
public class User implements Serializable {
// 如果一个对象需要通过对象流的方式读取,则该对象对应的类需要序列化。(IO讲的)!!!!
// 保证兼容性
private static final long serialVersionUID = 1L;
private String userId;//用户Id/用户名
private String passwd;//用户密码
public User(String userId, String passwd) {
this.userId = userId;
this.passwd = passwd;
}
public String getUserId() {
return userId;
}
public void setUserId(String userId) {
this.userId = userId;
}
public String getPasswd() {
return passwd;
}
public void setPasswd(String passwd) {
this.passwd = passwd;
}
}
com/hspedu/qqframe/QQFrame.java
package com.hspedu.qqframe;
import com.hspedu.qqserver.service.QQServer;
/**
* 该类创建QQServer ,启动后台的服务
*/
public class QQFrame {
public static void main(String[] args) {
new QQServer();
}
}
com/hspedu/qqserver/service/ManageClientThreads.java
package com.hspedu.qqserver.service;
import java.util.HashMap;
import java.util.Iterator;
/**
* 该类用于管理和客户端通信的线程
*/
public class ManageClientThreads {
private static HashMap<String, ServerConnectClientThread> hm = new HashMap<>();
// 返回 hm
public static HashMap<String, ServerConnectClientThread> getHm() {
return hm;
}
// 添加线程对象到 hm 集合
public static void addClientThread(String userId, ServerConnectClientThread serverConnectClientThread) {
hm.put(userId, serverConnectClientThread);
}
// 根据 userId 返回 ServerConnectClientThread 线程
public static ServerConnectClientThread getServerConnectClientThread(String userId) {
return hm.get(userId);
}
// 增加一个方法,从集合中,移除某个线程对象
public static void removeServerConnectClientThread(String userId) {
hm.remove(userId);
}
// 这里编写方法,可以返回在线用户列表
public static String getOnlineUser() {
//集合遍历 ,遍历 hashmap 的 key
Iterator<String> iterator = hm.keySet().iterator();
String onlineUserList = "";
while (iterator.hasNext()) {
onlineUserList += iterator.next().toString() + " ";
}
return onlineUserList;
}
}
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