10.NIO 网络编程应用实例-群聊系统

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NIO 网络编程应用实例-群聊系统

目标

需求:进一步理解 NIO 非阻塞网络编程机制，实现多人群聊

• 编写一个 NIO 群聊系统，实现客户端与客户端的通信需求(非阻塞)
• 服务器端：可以监测用户上线，离线，并实现消息转发功能
• 客户端：通过 channel 可以无阻塞发送消息给其它所有客户端用户，同时可以接受其它客户端用户通过服务端转发来的消息

服务端代码实现

​ ​ /**** 监听接收和读就绪事件 1.SelectionKey是接收事件: 直接获取当前接入的客户端通道 切换成非阻塞模式 将本客户端通道注册到选择器 监听读就绪事件 移除当前接收事件对应的SelectionKey ​ 2.SelectionKey是读就绪事件: 获取消息 转发消息到其他所有的socket,排除自己 ​ ****/ public class Server {    //定义属性    private Selector selector;    private ServerSocketChannel ssChannel;    private static final int PORT = 9999;    //构造器    //初始化工作    public Server() {        try {            // 1、获取通道            ssChannel = ServerSocketChannel.open();            // 2、切换为非阻塞模式            ssChannel.configureBlocking(false);            // 3、绑定连接的端口            ssChannel.bind(new InetSocketAddress(PORT));            // 4、获取选择器Selector            selector = Selector.open();            // 5、将通道都注册到选择器上去，并且开始指定监听接收事件            ssChannel.register(selector , SelectionKey.OP_ACCEPT);       }catch (IOException e) {            e.printStackTrace();       }   }    //监听    public void listen() {        System.out.println("监听线程: " + Thread.currentThread().getName());        try {            while (selector.select() > 0){                System.out.println("开始一轮事件处理~~~");                // 7、获取选择器中的所有注册的通道中已经就绪好的事件                Iterator it = selector.selectedKeys().iterator();                // 8、开始遍历这些准备好的事件                while (it.hasNext()){                    // 提取当前这个事件                    SelectionKey sk = it.next();                    // 9、判断这个事件具体是什么                    if(sk.isAcceptable()){                        // 10、直接获取当前接入的客户端通道                        SocketChannel schannel = ssChannel.accept();                        // 11 、切换成非阻塞模式                        schannel.configureBlocking(false);                        // 12、将本客户端通道注册到选择器                        System.out.println(schannel.getRemoteAddress() + " 上线 ");                        schannel.register(selector , SelectionKey.OP_READ);                        //提示                   }else if(sk.isReadable()){                        //处理读 (专门写方法..)                        readData(sk);                   } ​                    it.remove(); // 处理完毕之后需要移除当前事件               }           }       }catch (Exception e) {            e.printStackTrace();       }finally {            //发生异常处理.... ​       }   } ​    //读取客户端消息    private void readData(SelectionKey key) {        //取到关联的channle        SocketChannel channel = null;        try {           //得到channel            channel = (SocketChannel) key.channel();            //创建buffer            ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024);            int count = channel.read(buffer);            //根据count的值做处理            if(count > 0) {                //把缓存区的数据转成字符串                String msg = new String(buffer.array());                //输出该消息                System.out.println("form 客户端: " + msg);                //向其它的客户端转发消息(去掉自己), 专门写一个方法来处理                sendInfoToOtherClients(msg, channel);           }       }catch (IOException e) {            try {                System.out.println(channel.getRemoteAddress() + " 离线了..");                e.printStackTrace();                //取消注册                key.cancel();                //关闭通道                channel.close();           }catch (IOException e2) {                e2.printStackTrace();;           }       }   } ​    //转发消息给其它客户(通道)    private void sendInfoToOtherClients(String msg, SocketChannel self ) throws  IOException{        System.out.println("服务器转发消息中...");        System.out.println("服务器转发数据给客户端线程: " + Thread.currentThread().getName());        //遍历 所有注册到selector 上的 SocketChannel,并排除 self        for(SelectionKey key: selector.keys()) {            //通过 key 取出对应的 SocketChannel            Channel targetChannel = key.channel();            //排除自己            if(targetChannel instanceof  SocketChannel && targetChannel != self) {                //转型                SocketChannel dest = (SocketChannel)targetChannel;                //将msg 存储到buffer                ByteBuffer buffer = ByteBuffer.wrap(msg.getBytes());                //将buffer 的数据写入 通道                dest.write(buffer);           }       }   } ​    public static void main(String[] args) {        //创建服务器对象        Server groupChatServer = new Server();        groupChatServer.listen();   } }

客户端代码实现

package com.itheima.chat; ​ import java.io.IOException; import java.net.InetSocketAddress; import java.nio.ByteBuffer; import java.nio.channels.SelectionKey; import java.nio.channels.Selector; import java.nio.channels.SocketChannel; import java.util.Iterator; import java.util.Scanner; ​ public class Client {    //定义相关的属性    private final String HOST = "127.0.0.1"; // 服务器的ip    private final int PORT = 9999; //服务器端口    private Selector selector;    private SocketChannel socketChannel;    private String username; ​    //构造器, 完成初始化工作    public Client() throws IOException { ​        selector = Selector.open();        //连接服务器        socketChannel = socketChannel.open(new InetSocketAddress("127.0.0.1", PORT));        //设置非阻塞        socketChannel.configureBlocking(false);        //将channel 注册到selector        socketChannel.register(selector, SelectionKey.OP_READ);        //得到username        username = socketChannel.getLocalAddress().toString().substring(1);        System.out.println(username + " is ok...");   } ​    //向服务器发送消息    public void sendInfo(String info) {        info = username + " 说：" + info;        try {            socketChannel.write(ByteBuffer.wrap(info.getBytes()));       }catch (IOException e) {            e.printStackTrace();       }   } ​    //读取从服务器端回复的消息    public void readInfo() {        try { ​            int readChannels = selector.select();            if(readChannels > 0) {//有可以用的通道 ​                Iterator iterator = selector.selectedKeys().iterator();                while (iterator.hasNext()) { ​                    SelectionKey key = iterator.next();                    if(key.isReadable()) {                        //得到相关的通道                       SocketChannel sc = (SocketChannel) key.channel();                       //得到一个Buffer                        ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024);                        //读取                        sc.read(buffer);                        //把读到的缓冲区的数据转成字符串                        String msg = new String(buffer.array());                        System.out.println(msg.trim());                   }               }                iterator.remove(); //删除当前的selectionKey, 防止重复操作           } else {                //System.out.println("没有可以用的通道..."); ​           } ​       }catch (Exception e) {            e.printStackTrace();       }   } ​    public static void main(String[] args) throws Exception {        //启动我们客户端        Client chatClient = new Client();        //启动一个线程, 每个3秒，读取从服务器发送数据        new Thread() {            public void run() { ​                while (true) {                    chatClient.readInfo();                    try {                        Thread.currentThread().sleep(3000);                   }catch (InterruptedException e) {                        e.printStackTrace();                   }               }           }       }.start(); ​        //发送数据给服务器端        Scanner scanner = new Scanner(System.in); ​        while (scanner.hasNextLine()) {            String s = scanner.nextLine();            chatClient.sendInfo(s);       }   } }

尚硅谷代码实现

java package com.atguigu.nio.groupchat; ​ import java.io.IOException; import java.net.InetSocketAddress; import java.nio.ByteBuffer; import java.nio.channels.*; import java.util.Iterator; ​ public class GroupChatServer {    //定义属性    private Selector selector;    private ServerSocketChannel listenChannel;    private static final int PORT = 6667; ​    //构造器    //初始化工作    public GroupChatServer() { ​        try { ​            //得到选择器            selector = Selector.open();            //ServerSocketChannel            listenChannel =  ServerSocketChannel.open();            //绑定端口            listenChannel.socket().bind(new InetSocketAddress(PORT));            //设置非阻塞模式            listenChannel.configureBlocking(false);            //将该listenChannel 注册到selector            listenChannel.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);       }catch (IOException e) {            e.printStackTrace();       }   } ​    //监听    public void listen() { ​        System.out.println("监听线程: " + Thread.currentThread().getName());        try { ​            //循环处理            while (true) {                int count = selector.select();//这2步可以放到while判断中                if(count > 0) {//如果有事件处理                                        //遍历得到selectionKey 集合                    Iterator iterator = selector.selectedKeys().iterator();                    while (iterator.hasNext()) {                        //取出selectionkey                        SelectionKey key = iterator.next(); ​                        //监听到accept                        if(key.isAcceptable()) {                            SocketChannel sc = listenChannel.accept();                            sc.configureBlocking(false);                            //将该 sc 注册到seletor,监听事件为读事件                            sc.register(selector, SelectionKey.OP_READ);                            //提示                            System.out.println(sc.getRemoteAddress() + " 上线 ");                       }                        if(key.isReadable()) { //通道发送read事件，即通道是可读的状态                            //处理读 (专门写方法..)                            readData(key);                       }                        //当前的key 删除，防止重复处理                        iterator.remove();                   } ​               } else {                    System.out.println("等待....");               }           } ​       }catch (Exception e) {            e.printStackTrace(); ​       }finally {            //发生异常处理.... ​       }   } ​    //读取客户端消息    private void readData(SelectionKey key) { ​        //取到关联的channle        SocketChannel channel = null; ​        try {           //得到channel            channel = (SocketChannel) key.channel();            //创建buffer            ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024); ​            int count = channel.read(buffer);            //根据count的值做处理            if(count > 0) {                //把缓存区的数据转成字符串                String msg = new String(buffer.array());                //输出该消息                System.out.println("form 客户端: " + msg); ​                //向其它的客户端转发消息(去掉自己), 专门写一个方法来处理                sendInfoToOtherClients(msg, channel);           } ​       }catch (IOException e) {            try {                System.out.println(channel.getRemoteAddress() + " 离线了..");                //取消注册                key.cancel();                //关闭通道                channel.close();           }catch (IOException e2) {                e2.printStackTrace();;           }       }   } ​    //转发消息给其它客户(通道)    private void sendInfoToOtherClients(String msg, SocketChannel self ) throws  IOException{ ​        System.out.println("服务器转发消息中...");        System.out.println("服务器转发数据给客户端线程: " + Thread.currentThread().getName());        //遍历 所有注册到selector 上的 SocketChannel,并排除 self        for(SelectionKey key: selector.keys()) { ​            //通过 key 取出对应的 SocketChannel            Channel targetChannel = key.channel(); ​            //排除自己            if(targetChannel instanceof  SocketChannel && targetChannel != self) { ​                //转型                SocketChannel dest = (SocketChannel)targetChannel;                //将msg 存储到buffer                ByteBuffer buffer = ByteBuffer.wrap(msg.getBytes());                //将buffer 的数据写入 通道                dest.write(buffer);           }       } ​   } ​    public static void main(String[] args) { ​        //创建服务器对象        GroupChatServer groupChatServer = new GroupChatServer();        groupChatServer.listen();   } }

java ​ package com.atguigu.nio.groupchat; ​ import java.io.IOException; import java.net.InetSocketAddress; import java.nio.ByteBuffer; import java.nio.channels.SelectionKey; import java.nio.channels.Selector; import java.nio.channels.SocketChannel; import java.util.Iterator; import java.util.Scanner; import java.util.Set; ​ public class GroupChatClient { ​    //定义相关的属性    private final String HOST = "127.0.0.1"; // 服务器的ip    private final int PORT = 6667; //服务器端口    private Selector selector;    private SocketChannel socketChannel;    private String username; ​    //构造器, 完成初始化工作    public GroupChatClient() throws IOException { ​        selector = Selector.open();        //连接服务器        socketChannel = socketChannel.open(new InetSocketAddress("127.0.0.1", PORT));        //设置非阻塞        socketChannel.configureBlocking(false);        //将channel 注册到selector        socketChannel.register(selector, SelectionKey.OP_READ);        //得到username        username = socketChannel.getLocalAddress().toString().substring(1);        System.out.println(username + " is ok..."); ​   } ​    //向服务器发送消息    public void sendInfo(String info) { ​        info = username + " 说：" + info; ​        try {            socketChannel.write(ByteBuffer.wrap(info.getBytes()));       }catch (IOException e) {            e.printStackTrace();       }   } ​    //读取从服务器端回复的消息    public void readInfo() { ​        try { ​            int readChannels = selector.select();            if(readChannels > 0) {//有可以用的通道 ​                Iterator iterator = selector.selectedKeys().iterator();                while (iterator.hasNext()) { ​                    SelectionKey key = iterator.next();                    if(key.isReadable()) {                        //得到相关的通道                       SocketChannel sc = (SocketChannel) key.channel();                       //得到一个Buffer                        ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024);                        //读取                        sc.read(buffer);                        //把读到的缓冲区的数据转成字符串                        String msg = new String(buffer.array());                        System.out.println(msg.trim());                   }               }                iterator.remove(); //删除当前的selectionKey, 防止重复操作           } else {                //System.out.println("没有可以用的通道..."); ​           } ​       }catch (Exception e) {            e.printStackTrace();       }   } ​    public static void main(String[] args) throws Exception { ​        //启动我们客户端        GroupChatClient chatClient = new GroupChatClient(); ​        //启动一个线程, 每个3秒，读取从服务器发送数据        new Thread() {            public void run() { ​                while (true) {                    chatClient.readInfo();                    try {                        Thread.currentThread().sleep(3000);                   }catch (InterruptedException e) {                        e.printStackTrace();                   }               }           }       }.start(); ​        //发送数据给服务器端        Scanner scanner = new Scanner(System.in); ​        while (scanner.hasNextLine()) {            String s = scanner.nextLine();            chatClient.sendInfo(s);       }   } } ​ ​