1 引言：
1.0 本项目还在不断完善之中，欢迎提出宝贵的建议。
1.1 实验目的
初步需求如下：用你熟悉的语言，开发一个基于网络（比如Socket）的简单的互操作程序。要求在局域网内实现网络版的QQ，多个终端可以进行文本聊天。
1.2 技术路线和开发环境
本次任务的技术路线和开发环境：
开发语言：
- Java(Java 11)
图形化界面内容：
- JavaFX
开发环境和工具：
- IntelliJ IDEA Educational
- JavaFX Scene Builder 2.0
技术路线：建立C/S架构，基于Java-Socket建立TCP连接传递信息
开发模式：原型开发
备注：由于这个项目比较小，出于效率考虑，不会完全按照软件工程的步骤严格执行流程。
2 初步设计思路
2.0 总体设计
总体上，在功能的实现中，我们在概念上让一台机器担任服务端，若干台机器担任客户端进行通讯。
这些机器共享一个聊天室。由于不同机器在对话上具有对等性，我们考虑在这个程序内让同一台机器既可以当客户端，也可以当服务端。
换言之，让概念上的客户端和服务端位于同一个程序中。不同计算机的地位区别在于程序使用的时候提前进行多方约定，由某一台计算机担任服务端开放端口，而让其他计算机担任客户端连接该端口。
在本设计中客户端和服务端的区别有：
- 聊天室起源于服务端开放端口，由客户端进行连接
- （施工中。。。）
2.1 客户端设计
客户端主要需要考虑以下功能：
- 连接到局域网中的IP与端口，加入虚拟聊天室
- 在聊天室中发言
- （施工中。。。）
2.2 服务端设计
服务端主要需要考虑以下功能：
- 在会话中开放端口，创建虚拟聊天室
- 在聊天室中发言
- （施工中。。。）
2.3 界面设计
（施工中。。。）
3 协议设计
这是一个基于TCP的连接，然而我们需要设定一定的协议，使得通讯过程更加顺畅，没有差错。
单方发送小写字母q可以掐断联系
（施工中。。。）
4 类设计
设计两个类，一个类是Clinet，另一个类是Server。目前先考虑命令行的基本功能操作。
4.1 服务器相关类
地址：
src/Server/
继承：
父类Thread
ServerThread类继承Java中的Thread类，这是为了支持网络进行的多线程设计。
属性：
其中有一个ServerSocket类型的属性和一个Socket类型的属性
ServerSocket与Socket不同，ServerSocket是等待客户端的请求，一旦获得一个连接请求，就创建一个Socket示例来与客户端进行通信。参考链接
然后我们需要这个类的构造函数，当然主要指定Port对ServerSocket初始化即可
public ServerThread(int port) {
try {
server = new ServerSocket(port);
} catch (IOException e) {
System.out.println("Error Occcurs:");
e.printStackTrace();
}
}
由于目前我们只使用这个类进行通信，并且为了便于之后对这个类进行测试，所以添加一个函数入口，初始化线程为2333端口。
public static void main(String[] args) {
ServerThread server = new ServerThread(2333);
server.start();
}
在通信的过程中，我们需要一个新的线程来帮助我们发送消息，所以我们建立一个内部类，并且重载run函数帮助我们进行消息发送。主要机理是不断读取缓冲区，如果读取到退出则退出，不然就继续。
class sendMessageThread extends Thread{
@Override
public void run(){
super.run();
Scanner scanner = null;
OutputStream out = null;
try{
if(socket != null){
scanner = new Scanner(System.in);
out = socket.getOutputStream();
String in = "";
do {
in = scanner.next();
out.write((in).getBytes());
out.flush();
}while (!in.equals("q"));
scanner.close();
try{
out.close();
}catch (IOException e){
e.printStackTrace();
}
}
}catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
参考链接
4.2 客户端相关类
地址：
src/Clinet/
继承：
父类Thread
ClinetThread类继承Java中的Thread类，这是为了支持网络进行的多线程设计。
属性：
其中有一个一个Socket类型的属性以建立连接
我们需要一个构造函数提供IP和地址初始化这一个线程
public ClientThread(String host, int port) {
try {
socket = new Socket(host, port);
} catch (UnknownHostException e) {
e.printStackTrace();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
Clinet同样需要一个发送消息的内部类
class sendMessageThread extends Thread{
@Override
public void run() {
super.run();
Scanner scanner=null;
OutputStream out= null;
try {
scanner=new Scanner(System.in);
out= socket.getOutputStream();
String message="";
do{
message=scanner.next();
out.write((""+message).getBytes());
out.flush();
}while(!message.contentEquals("q"));
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
scanner.close();
try {
out.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
继承线程类并重载的run函数大同小异
@Override
public void run() {
new sendMessageThread().start();
super.run();
try {
InputStream s = socket.getInputStream();
byte[] buffer = new byte[1024];
int len = 0;
String txt = "";
boolean exist = false;
while ((len = s.read(buffer)) != -1) {
SimpleDateFormat df = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
System.out.println("Server at " + df.format(new Date()) + ":");
System.out.println(new String(buffer, 0, len));
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
主方法
public static void main(String[] args) {
ClientThread clientThread=new ClientThread("127.0.0.1", 2333);
clientThread.start();
}
4.3 功能选择/协调类
位置src/sample
这里姑且以Main.java命名这个类
其实我们只要做一个功能选择就可以了，然后让客户输入对应的信息进行选择C或者S模式。此处略。
其他
关于多线程：
Java中可以由主线程派生其他线程，也可以由其他线程派生其他线程，线程一般有以下状态：
我们这个例子的状态转换是这样的：线程被构造，并且进入start态，在一般的网络通信中，资源不会很多，会直接进入running态，然后持续。
参考链接
5.测试
编译代码，在根目录输入 java sample/Main
开启两个窗口，按照提示操作
可以看到完成基本功能
6. 不足与下一个改进点：
- 由于buffer调用的特性，空格间隔的消息会被截断成若干条
- 退出还比较僵硬，可以考虑用个协议对消息进行封装
- 缺乏连接失败的错误提醒
- 可以考虑自行指定port的方法
项目链接地址：
https://github.com/SoneMiyuki/MiddleWare/tree/main/lab1-Mychat/1.0