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📜  Java中的多线程聊天应用程序| Set 1(服务器端编程)

📅  最后修改于: 2022-05-13 01:54:28.153000             🧑  作者: Mango

Java中的多线程聊天应用程序| Set 1（服务器端编程）

先决条件：在套接字编程中引入线程
在上面的文章中，创建了一个简单的日期时间服务器，它使用线程同时处理多个用户请求。它解释了网络编程中线程的基本概念。只需稍加修改即可使用相同的概念来扩展上述想法并创建类似于 facebook messenger、whatsapp 等的聊天应用程序。
以下文章涵盖了此类应用程序的实现，并详细说明、限制及其解决方案。
在本集中，我们将讨论服务器端编程（Java），客户端编程（Java）在集2中讨论。

服务器端编程(Java)

1、服务器类：主要的服务器实现很简单，和上一篇类似。以下几点将有助于理解服务器实现：

  1. 服务器运行一个无限循环来继续接受传入的请求。
  2. 当请求到来时，它会分配一个新线程来处理通信部分。
  3. 服务器还将客户端名称存储到向量中，以跟踪连接的设备。向量存储当前请求对应的线程对象。帮助程序类使用此向量来查找要向其传递消息的收件人的名称。由于这个向量包含所有流，处理程序类可以使用它成功地将消息传递给特定的客户端。
  4. 调用 start() 方法。

2、ClientHandler类：和上一篇文章类似，我们创建了一个帮助类来处理各种请求。这一次，与套接字和流一起，我们引入了一个名称变量。这将保存连接到服务器的客户端的名称。以下几点将有助于理解 ClientHandler 的实现：

  • 每当处理程序收到任何字符串时，它都会将其分解为消息和收件人部分。为此，它使用 Stringtokenizer 并以 '#' 作为分隔符。这里假设字符串始终采用以下格式： 
message # recipient
  • 然后它在连接的客户端列表中搜索收件人的名称，该列表作为向量存储在服务器中。如果它在客户端列表中找到收件人名称，它会在其输出流上转发消息，并在消息前加上发件人的名称。
Java
// Java implementation of  Server side
// It contains two classes : Server and ClientHandler
// Save file as Server.java
 
import java.io.*;
import java.util.*;
import java.net.*;
 
// Server class
public class Server
{
 
    // Vector to store active clients
    static Vector ar = new Vector<>();
     
    // counter for clients
    static int i = 0;
 
    public static void main(String[] args) throws IOException
    {
        // server is listening on port 1234
        ServerSocket ss = new ServerSocket(1234);
         
        Socket s;
         
        // running infinite loop for getting
        // client request
        while (true)
        {
            // Accept the incoming request
            s = ss.accept();
 
            System.out.println("New client request received : " + s);
             
            // obtain input and output streams
            DataInputStream dis = new DataInputStream(s.getInputStream());
            DataOutputStream dos = new DataOutputStream(s.getOutputStream());
             
            System.out.println("Creating a new handler for this client...");
 
            // Create a new handler object for handling this request.
            ClientHandler mtch = new ClientHandler(s,"client " + i, dis, dos);
 
            // Create a new Thread with this object.
            Thread t = new Thread(mtch);
             
            System.out.println("Adding this client to active client list");
 
            // add this client to active clients list
            ar.add(mtch);
 
            // start the thread.
            t.start();
 
            // increment i for new client.
            // i is used for naming only, and can be replaced
            // by any naming scheme
            i++;
 
        }
    }
}
 
// ClientHandler class
class ClientHandler implements Runnable
{
    Scanner scn = new Scanner(System.in);
    private String name;
    final DataInputStream dis;
    final DataOutputStream dos;
    Socket s;
    boolean isloggedin;
     
    // constructor
    public ClientHandler(Socket s, String name,
                            DataInputStream dis, DataOutputStream dos) {
        this.dis = dis;
        this.dos = dos;
        this.name = name;
        this.s = s;
        this.isloggedin=true;
    }
 
    @Override
    public void run() {
 
        String received;
        while (true)
        {
            try
            {
                // receive the string
                received = dis.readUTF();
                 
                System.out.println(received);
                 
                if(received.equals("logout")){
                    this.isloggedin=false;
                    this.s.close();
                    break;
                }
                 
                // break the string into message and recipient part
                StringTokenizer st = new StringTokenizer(received, "#");
                String MsgToSend = st.nextToken();
                String recipient = st.nextToken();
 
                // search for the recipient in the connected devices list.
                // ar is the vector storing client of active users
                for (ClientHandler mc : Server.ar)
                {
                    // if the recipient is found, write on its
                    // output stream
                    if (mc.name.equals(recipient) && mc.isloggedin==true)
                    {
                        mc.dos.writeUTF(this.name+" : "+MsgToSend);
                        break;
                    }
                }
            } catch (IOException e) {
                 
                e.printStackTrace();
            }
             
        }
        try
        {
            // closing resources
            this.dis.close();
            this.dos.close();
             
        }catch(IOException e){
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

输出： 

New client request received : Socket[addr=/127.0.0.1,port=61818,localport=1234]
Creating a new handler for this client...
Adding this client to active client list
New client request received : Socket[addr=/127.0.0.1,port=61819,localport=1234]
Creating a new handler for this client...
Adding this client to active client list

限制：
尽管上面的服务器实现设法处理了大多数场景，但上面定义的方法存在一些缺点。

  • 上述程序的一个明显观察结果是，如果客户端数量增加，则处理程序类中的搜索时间会增加。为了避免这种增加，可以使用两个哈希映射。一种以名称为键，以活动列表中的索引为值。另一个以索引为键，关联的处理程序对象为值。这样，我们可以快速查找两个 hashmap 以匹配收件人。留给读者来实现这个hack以提高实现的效率。
  • 需要注意的另一件事是，当用户断开与服务器的连接时，此实现效果不佳。由于在此实现中未处理断开连接，因此会引发很多错误。它可以像前面的基本 TCP 示例一样轻松实现。还留给读者在程序中实现此功能。

客户端程序（Java）与之前的文章有很大的不同，所以将在本系列的Set 2中讨论。

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