Socket的实现过程

/**
 * 聊天室客户端
 */
public class Client {
    /**
     * java.net.Socket 套接字
     * Socket封装了TCP协议的通讯细节，我们使用他可以与远端计算机建立TCP链接。并
     * 基于一堆流的IO操作完成与远端计算机的数据交换。
     */
    private Socket socket;

    /**
     * 初始化客户端
     */
    public Client(){
        try {
         

                本机地址信息可以选取:
                localhost
                127.0.0.1
             */
            System.out.println("正在链接服务端...");
            socket = new Socket("localhost",8088);
            System.out.println("与服务端建立链接!");
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
    /**
     * 客户端开始工作的方法
     */
    public void start(){
        try {
            //启动一个线程来读取服务端发送过来的消息
            ServerHandler handler = new ServerHandler();
            Thread t = new Thread(handler);
            //将读取服务端消息的线程设置为守护线程
            //这样以来，当我们停止给服务端发送消息(主线程结束,进程没有其他用户线程活着)
            //那么守护线程就会被杀死
            t.setDaemon(true);
            t.start();


            /*
                通过Socket的方法:
                OutputStream getOutputStream()
                获取的字节输出流写出的字节会通过网络发送给远端建立好链接的计算机。
             */
            OutputStream out = socket.getOutputStream();
            OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(out, StandardCharsets.UTF_8);
            BufferedWriter bw = new BufferedWriter(osw);
            PrintWriter pw = new PrintWriter(bw,true);

            Scanner scanner = new Scanner(System.in);
            while(true) {
                String line = scanner.nextLine();
                if("exit".equalsIgnoreCase(line)){
                    break;
                }
                pw.println(line);
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally{
            try {
                socket.close();//与远端计算机断开连接，进行TCP挥手
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }

    }

    public static void main(String[] args) {
        Client client = new Client();
        client.start();
    }
    /*
        该线程负责读取服务端发送过来的消息
     */
    private class ServerHandler implements Runnable{
        public void run(){//线程的run方法不允许使用throws声明异常的抛出
            try {
                //通过socket获取输入流读取服务端发送过来的消息
                InputStream in = socket.getInputStream();
                InputStreamReader isr = new InputStreamReader(in, StandardCharsets.UTF_8);
                BufferedReader br = new BufferedReader(isr);

                String line;
                while ((line = br.readLine()) != null) {
                    System.out.println(line);
                }
            }catch(Exception e){
               throw new ServiceException
            }
        }
    }

}

server

/**
 * 聊天室服务端
 */
public class Server {
    /**
     * java.net.ServerSocket
     * ServerSocket是运行在服务端的，它的主要工作:
     * 1:打开服务端口(客户端就是通过这个端口与服务端建立链接)
     * 2:监听该服务端口，一旦一个客户端链接，则会返回一个Socket实例，并通过这个
     * Socket实例与链接的客户端进行交互
     * 

     * 如果我们将Socket比喻为"电话"，那么ServerSocket相当于是"总机"。
     */
    private ServerSocket server;

    private Collection allOut = new ArrayList<>();

    public Server() {
        try {
          
            System.out.println("正在启动服务端...");
            server = new ServerSocket(8088);
            System.out.println("服务端启动完毕!");

        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }

    }

    public void start() {
        try {
            /*
                ServerSocket提供的方法:
                Socket accept()
                该方法是一个阻塞方法，调用后开始等待，直到一个客户端与服务端建立链接
                为止，此时该方法会立即返回一个Socket，通过这个Socket与该客户端交互
             */
            while (true) {
                System.out.println("等待客户端链接...");
                Socket socket = server.accept();
                System.out.println("一个客户端链接了!");
                //启动一个线程来处理与该客户端的交互
                Runnable handler = new ClientHandler(socket);
                Thread t = new Thread(handler);
                t.start();
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        Server server = new Server();
        server.start();
    }

    /**
     * 该线程任务负责与特定客户端交互
     */
    private class ClientHandler implements Runnable{
        private Socket socket;
        private String host;//客户端的地址信息

        public ClientHandler(Socket socket){
            this.socket = socket;
            //通过socket获取远端计算机的地址信息
            host = socket.getInetAddress().getHostAddress();
        }

        public void run(){
            PrintWriter pw = null;
            try {
               
                InputStream in = socket.getInputStream();
                InputStreamReader isr = new InputStreamReader(in, StandardCharsets.UTF_8);
                BufferedReader br = new BufferedReader(isr);

                //通过socket获取输出流，用于给客户端发送消息
                OutputStream out = socket.getOutputStream();
                OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(out,StandardCharsets.UTF_8);
                BufferedWriter bw = new BufferedWriter(osw);
                pw = new PrintWriter(bw,true);
                //将该客户端的输出流存入共享数组allOut中

 




                synchronized (Server.this) {
                    //1对allOut扩容

                    //2将pw存入共享数组最后一个位置

                    allOut.add(pw);
                }
                //广播通知所有客户端该用户上线了

                sendMessage(host + "上线了，当前在线人数:" + allOut.size());


                String line;
                    /*
                        服务端在读取客户端消息这里，如果客户端没有调用socket.close()与服务端
                        正常断开连接(例如客户端直接被杀掉了进程等操作)，那么服务端这里会抛出
                        一个异常:SocketException: Connection reset
                        这是由于客户端非正常操作导致的，服务端无法通过逻辑避免该异常的产生。
                     */

                while ((line = br.readLine()) != null) {

                    System.out.println(host+"说:" + line);
                    //将消息回复给所有客户端
                    sendMessage(host + "说:" + line);

                }
            }catch(IOException e){
                e.printStackTrace();
            }finally{
                //将当前客户端的输出流(pw)从allOut数组中删除
                synchronized (Server.this) {

                    allOut.remove(pw);

                }

                sendMessage(host + "下线了，当前在线人数:" + allOut.size());

                try {
                    socket.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }

        /**
         * 广播消息给所有客户端
         * send:发送
         * message:消息
         */
        private void sendMessage(String message){
            synchronized (Server.this) {

                for (PrintWriter pw : allOut) {
                    pw.println(message);
                }
            }
        }

    }

}