多用户即时通信系统

项目介绍

项目演示

项目结构

涉及到Java的技术

项目开发流程

需求分析

界面设计

功能实现-用户登录

1、功能说明

2、思路分析+程序框架图

3、代码实现

功能实现-拉去在线用户列表

1、功能说明

2、思路分析+程序框架图

3、代码实现

功能实现-无异常退出

1、功能说明

2、思路分析+程序框架图

3、代码实现

功能实现-私聊

1、功能说明

2、思路分析+程序框架图

3、代码实现

功能说明-发送文件

1、功能说明

2、思路分析+程序框架图

3、代码实现

功能实现-服务器推送新闻

1、功能实现

2、思路分析+程序框架图

3、代码实现

功能实现-离线发送消息和文件

1、功能实现

2、思路分析+程序框架图

3、代码实现

项目代码

QQClient

ClientConnectServerThread

FileClientService

ManageClientConnectServerThread

MessageClientService

UserClientService

Utility

QQView

Message

MessageType

User

QQServer

Message

MessageType

User

QQFrame

ManageClientThreads

QQServer

SendNewsToAllService

ServerConnectClientThread

Utility

多用户即时通信系统

项目介绍

项目演示

项目结构

涉及到Java的技术

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

需求分析师：懂技术+行业
出一个需求分析报告(白皮书)，该项目功能。客户具体要求

设计阶段

架构师/项目经理
设计工作(UML类图，流程图，模块设计，数据库，架构)
原型开发

编码实现

程序员/码农
完成架构师的功能模块
测试自己的模块

测试阶段

测试工程师
单元测试，测试用例，白盒测试，黑盒测试，集成测试

实施阶段

实施工程师(开发能力/环境配置部署能力)
项目正确的部署到客户的平台，并保证运行正常

维护阶段

发现bug解决
项目升级

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
服务器推送消息

界面设计

1、用户登录

2、拉去在线用户列表

3、私聊

4、群聊

5、发文件

6、服务器推送消息

功能实现-用户登录

1、功能说明

暂时不用数据库，人为规定用户名/id = 100，密码123456就可以登录，1其他用户不能登录
后面使用HashMap模拟数据库，可以登录多个用户

2、思路分析+程序框架图

服务端

当有客户端连接到服务器后，会得到一个socket
启动一个线程，该线程持有该socket对象，也就是说socket是该线程属性
为了更好的管理线程，需要使用集合hashmap来管理

客户端

和服务端通信时，使用对象方式，可以使用对象流来读写
当客户端连接到服务端后，也会得到socket
启动一个线程，该线程持有socket
为了更好的管理线程，也将该线程放入到集合

3、代码实现

功能实现-拉去在线用户列表

1、功能说明

2、思路分析+程序框架图

3、代码实现

功能实现-无异常退出

1、功能说明

2、思路分析+程序框架图

客户端解决办法

在main线程调用方法，给服务器端发送一个退出系统的message对象
调用System.exit(0)//正常退出

服务器端

服务器端和某个客户端通信的线程如果接收到了一个退出系统的message后
把这个线程持有的socket关闭
退出线程

3、代码实现

功能实现-私聊

1、功能说明

2、思路分析+程序框架图

客户端

接收用户希望给某个其他在线用户聊天的内容
将消息构成Message对象，通过对应的socket发送给服务器
在它的线程(通信线程中)，读取到发送的message消息，并显示即可

服务端

可以读取到客户端发送给某个客户的消息
从管理线程的集合中，根据Message对象的getterid获取到对应线程的socket
然后将message对象转发给指定客户

3、代码实现

功能说明-发送文件

1、功能说明

2、思路分析+程序框架图

客户端

先把文件a.jpg读取到客户端，字节数组
把文件对应的字节数组封装到message对象[包含文件内容，sender，getter]
将message对象发送给服务端
在接收到包含有文件的消息后，将改文件保存到磁盘

服务端

接收到message对象
拆解message对象的getterid，获取该用户的通信线程
把message对象转发给指定用户

3、代码实现

功能实现-服务器推送新闻

1、功能实现

2、思路分析+程序框架图

服务端

推送消息/新闻，本质上就是群发消息
在服务器启动一条独立线程，专门负责发送推送新闻

客户端

3、代码实现

功能实现-离线发送消息和文件

1、功能实现

实现离线留言，如果是某个用户没有在线，当登录后，可以接收离线消息
实现离线发文件，如果某个用户没有在线，当登录后，可以接收离线文件

2、思路分析+程序框架图

服务端

当有客户发送消息/文件，如果用户不在线
把message存放到服务的db[CHM]
key -> getterid value -> ArrayList，ArrayList存放message
当用户登录后，到服务端db去查找，如果有getter=userid，就取出ArrayList的Message对象，发送给对应客户端即可

3、代码实现

项目代码

QQClient

ClientConnectServerThread

package com.qqclient.service;import com.qqcommon.Message;
import com.qqcommon.MessageType;import java.io.FileOutputStream;
import java.io.ObjectInputStream;
import java.net.Socket;/*** @author 甲柒* @version 1.0* @title ClientConnectServerThread* @package com.qqclient.service* @time 2023/4/30 10:06*/
public class ClientConnectServerThread extends Thread {//该线程需要持有Socketprivate Socket socket;//构造器可以接受一个Socket 对象public ClientConnectServerThread(Socket socket) {this.socket = socket;}public Socket getSocket() {return socket;}public void setSocket(Socket socket) {this.socket = socket;}@Overridepublic void run() {//因为thread需要在后台和服务器通信，因此需要while 循环while (true) {try {System.out.println("客户端线程，等待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();//后面需要去使用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[] split = message.getContent().split(" ");System.out.println("\n===============当前在线用户列表================");for (int i = 0; i < split.length; i++) {System.out.println("用户：" + split[i]);}} else if (message.getMesType().equals(MessageType.MESSAGE_COMM_MES)) {//普通地聊天消息//把从服务器转发的消息，显示到控制台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即可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System.out.println("\n" + message.getSender() + " 给 " + message.getGetter() + " 发送文件：" + message.getSrc() + " 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());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) {throw new RuntimeException(e);}}}
}

FileClientService

package com.qqclient.service;import com.qqcommon.Message;
import com.qqcommon.MessageType;import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.ObjectOutputStream;/*** @author 甲柒* @version 1.0* @title FileClientService 该类/对象完成 文件传输服务* @package com.qqclient.service* @time 2023/5/8 23:15*/
public class FileClientService {/*** @param src      源文件* @param dest     目标文件(把文件传输到对方的哪个目录)* @param senderId 发送者id* @param getterId 接收者id*/public void sendFileToOne(String src, String dest, String senderId, String getterId) {//读取src文件 ---> messageMessage message = new Message();message.setMesType(MessageType.MESSAGE_FILE_MES);message.setSender(senderId);message.setGetter(getterId);message.setSrc(src);message.setDest(dest);//需求将文件读取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messagemessage.setFileBytes(fileBytes);} catch (Exception e) {throw new RuntimeException(e);} finally {//关闭if (fileInputStream != null) {try {fileInputStream.close();} catch (IOException e) {throw new RuntimeException(e);}}}//提示信息System.out.println("\n" + senderId + " 给 " + getterId + " 发送文件：" + src + " 到对方的电脑目录" + dest);//发送try {ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(ManageClientConnectServerThread.getClientConnectServerThread(senderId).getSocket().getOutputStream());oos.writeObject(message);} catch (IOException e) {throw new RuntimeException(e);}}
}

ManageClientConnectServerThread

package com.qqclient.service;import java.util.HashMap;/*** @author 甲柒* @version 1.0* @title ManageClientConnectServerThread 该类管理客户端连接到服务器端的线程的类* @package com.qqclient.service* @time 2023/4/30 10:28*/
public class ManageClientConnectServerThread {//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> hashMap = new HashMap<>();//将某个线程加入到集合public static void addClientConnectServerThread(String userId, ClientConnectServerThread clientConnectServerThread) {hashMap.put(userId, clientConnectServerThread);}//通过userId可以得到对应线程public static ClientConnectServerThread getClientConnectServerThread(String userId) {return hashMap.get(userId);}
}

MessageClientService

package com.qqclient.service;import com.qqcommon.Message;
import com.qqcommon.MessageType;import java.io.IOException;
import java.io.ObjectOutputStream;
import java.util.Date;/*** @author 甲柒* @version 1.0* @title MessageClientService 该类/对象，提供和消息相关的服务方法* @package com.qqclient.service* @time 2023/5/5 22:34*/
public class MessageClientService {/*** @param content  内容* @param senderId 发送者*/public void sendMessageToAll(String content, String senderId) {//构建messageMessage message = new Message();message.setMesType(MessageType.MESSAGE_TO_ALL_MES);//群发消息类型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) {throw new RuntimeException(e);}}/*** @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messageMessage message = new Message();message.setMesType(MessageType.MESSAGE_COMM_MES);//普通地聊天消息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) {throw new RuntimeException(e);}}
}

UserClientService

package com.qqclient.service;import com.qqcommon.Message;
import com.qqcommon.MessageType;
import com.qqcommon.User;import java.io.IOException;
import java.io.ObjectInputStream;
import java.io.ObjectOutputStream;
import java.net.InetAddress;
import java.net.Socket;/*** @author 甲柒* @version 1.0* @title UserClientService 该类完成用户登录验证和用户注册等功能* @package com.qqclient.service* @time 2023/4/30 9:49*/
public class UserClientService {//因为可能在其他地方使用user信息，因此做成成员属性private User user = new User();//因为Socket在其他地方也可能使用，因此做出属性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user.setUserId(userId);user.setPasswd(pwd);try {//连接到服务器，发送user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(user);//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)) {//登录成功//创建一个和服务器端保持通信的线程-> 创建一个类 ClientConnectServerThreadClientConnectServerThread clientConnectServerThread = new ClientConnectServerThread(socket);//启动客户端线程clientConnectServerThread.start();//这里为了后面客户端的拓展，将线程放入到集合管理ManageClientConnectServerThread.addClientConnectServerThread(userId, clientConnectServerThread);b = true;} else {//登陆失败，就不能启动和服务器通信的线程socket.close();}} catch (Exception e) {throw new RuntimeException(e);}return b;}//向服务器啊端请求在线用户列表public void onlineFriendList() {//发送一个Message，类型MESSAGE_GET_ONLINE_FRIENDMessage message = new Message();message.setMesType(MessageType.MESSAGE_GET_ONLINE_FRIEND);message.setSender(user.getUserId());//发送给服务器try {//从管理线程的集合中，通过userId，对应的线程对象ClientConnectServerThread clientConnectServerThread = ManageClientConnectServerThread.getClientConnectServerThread(user.getUserId());//通过这个线程得到关联的socketSocket socket1 = clientConnectServerThread.getSocket();//应该得到当前线程的Socket 对应的 ObjectOutputStream对象ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(socket1.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) {throw new RuntimeException(e);}}//编写方法，退出客户端，并给服务器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(user.getUserId());//一定要指定是哪个客户端id//发送messagetry {
//            ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(socket.getOutputStream());ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(ManageClientConnectServerThread.getClientConnectServerThread(user.getUserId()).getSocket().getOutputStream());oos.writeObject(message);System.out.println(user.getUserId() + " 退出系统");System.exit(0);//结束进程} catch (IOException e) {throw new RuntimeException(e);}}
}

Utility

package com.qqclient.utils;/*** 工具类的作用:* 处理各种情况的用户输入，并且能够按照程序员的需求，得到用户的控制台输入。*/import java.util.Scanner;/***/
public class Utility {//静态属性。。。private static Scanner scanner = new Scanner(System.in);/*** 功能：读取键盘输入的一个菜单选项，值：1——5的范围* @return 1——5*/public static char readMenuSelection() {char c;for (; ; ) {String str = readKeyBoard(1, false);//包含一个字符的字符串c = str.charAt(0);//将字符串转换成字符char类型if (c != '1' && c != '2' &&c != '3' && c != '4' && c != '5') {System.out.print("选择错误，请重新输入：");} else break;}return c;}/*** 功能：读取键盘输入的一个字符* @return 一个字符*/public static char readChar() {String str = readKeyBoard(1, false);//就是一个字符return str.charAt(0);}/*** 功能：读取键盘输入的一个字符，如果直接按回车，则返回指定的默认值；否则返回输入的那个字符* @param defaultValue 指定的默认值* @return 默认值或输入的字符*/public static char readChar(char defaultValue) {String str = readKeyBoard(1, true);//要么是空字符串，要么是一个字符return (str.length() == 0) ? defaultValue : str.charAt(0);}/*** 功能：读取键盘输入的整型，长度小于2位* @return 整数*/public static int readInt() {int n;for (; ; ) {String str = readKeyBoard(10, false);//一个整数，长度<=10位try {n = Integer.parseInt(str);//将字符串转换成整数break;} catch (NumberFormatException e) {System.out.print("数字输入错误，请重新输入：");}}return n;}/*** 功能：读取键盘输入的 整数或默认值，如果直接回车，则返回默认值，否则返回输入的整数* @param defaultValue 指定的默认值* @return 整数或默认值*/public static int readInt(int defaultValue) {int n;for (; ; ) {String str = readKeyBoard(10, true);if (str.equals("")) {return defaultValue;}//异常处理...try {n = Integer.parseInt(str);break;} catch (NumberFormatException e) {System.out.print("数字输入错误，请重新输入：");}}return n;}/*** 功能：读取键盘输入的指定长度的字符串* @param limit 限制的长度* @return 指定长度的字符串*/public static String readString(int limit) {return readKeyBoard(limit, false);}/*** 功能：读取键盘输入的指定长度的字符串或默认值，如果直接回车，返回默认值，否则返回字符串* @param limit 限制的长度* @param defaultValue 指定的默认值* @return 指定长度的字符串*/public static String readString(int limit, String defaultValue) {String str = readKeyBoard(limit, true);return str.equals("") ? defaultValue : str;}/*** 功能：读取键盘输入的确认选项，Y或N* 将小的功能，封装到一个方法中.* @return Y或N*/public static char readConfirmSelection() {System.out.println("请输入你的选择(Y/N): 请小心选择");char c;for (; ; ) {//无限循环//在这里，将接受到字符，转成了大写字母//y => Y n=>NString str = readKeyBoard(1, false).toUpperCase();c = str.charAt(0);if (c == 'Y' || c == 'N') {break;} else {System.out.print("选择错误，请重新输入：");}}return c;}/*** 功能： 读取一个字符串* @param limit 读取的长度* @param blankReturn 如果为true ,表示 可以读空字符串。 * 					  如果为false表示 不能读空字符串。**	如果输入为空，或者输入大于limit的长度，就会提示重新输入。* @return*/private static String readKeyBoard(int limit, boolean blankReturn) {//定义了字符串String line = "";//scanner.hasNextLine() 判断有没有下一行while (scanner.hasNextLine()) {line = scanner.nextLine();//读取这一行//如果line.length=0, 即用户没有输入任何内容，直接回车if (line.length() == 0) {if (blankReturn) return line;//如果blankReturn=true,可以返回空串else continue; //如果blankReturn=false,不接受空串，必须输入内容}//如果用户输入的内容大于了 limit，就提示重写输入//如果用户如的内容 >0 <= limit ,我就接受if (line.length() < 1 || line.length() > limit) {System.out.print("输入长度（不能大于" + limit + "）错误，请重新输入：");continue;}break;}return line;}
}

QQView

package com.qqclient.view;import com.qqclient.service.FileClientService;
import com.qqclient.service.MessageClientService;
import com.qqclient.service.UserClientService;
import com.qqclient.utils.Utility;/*** @author 甲柒* @version 1.0* @title QQView 客户端的菜单界面* @package com.qqclient.view* @time 2023/4/29 22:50*/
public class QQView {private boolean loop = true;//控制菜单是否显示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();//该对象用于传输文件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.println("登录系统");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);//需要到服务端去验证该用户是否合法//这里编写一个类UserClientService[用户登录/注册]if (userClientService.checkUser(userId, pwd)) {//先理清逻辑System.out.println("====================欢迎 (用户 " + userId + " 登陆成功)==================");//进入到二级菜单while (loop) {System.out.println("====================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":System.out.println("显示在线用户列表");//调用 获取在线用户列表 的方法userClientService.onlineFriendList();break;case "2":System.out.println("群发消息");System.out.println("请输入想对大家说的话");String s = Utility.readString(100);//调用一个方法，将消息封装成message对象，发送给服务端messageClientService.sendMessageToAll(s, userId);break;case "3":System.out.println("私聊消息");System.out.print("请输入想聊天的用户号(在线)：");String getterId = Utility.readString(50);System.out.println("请输入想说的话：");String content = Utility.readString(100);//编写一个方法，将消息发送给服务端messageClientService.sendMessageToOne(content, userId, getterId);break;case "4":System.out.println("发送文件");System.out.print("请输入你想把文件发送给的用户(在线的)：");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messageuserClientService.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;}}}}

Message

package com.qqcommon;import java.io.Serializable;/*** @author 甲柒* @version 1.0* @title Message 表示客户端和服务端通信时的消息对象* @package com.qqcommon* @time 2023/4/29 16:09*/
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;}
}

MessageType

package com.qqcommon;/*** @author 甲柒* @version 1.0* @title MessageType 表示消息类型* @package com.qqcommon* @time 2023/4/29 22:45*/
public interface MessageType {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String MESSAGE_FILE_MES = "8";//文件消息(发送文件)
}

User

package com.qqcommon;import java.io.Serializable;/*** @author 甲柒* @version 1.0* @title User 表示一个用户/客户信息* @package com.qqcommon* @time 2023/4/29 16:09*/
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;}
}

QQServer

Message

package com.qqcommon;import java.io.Serializable;/*** @author 甲柒* @version 1.0* @title Message 表示客户端和服务端通信时的消息对象* @package com.qqcommon* @time 2023/4/29 16:09*/
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;}
}

MessageType

package com.qqcommon;/*** @author 甲柒* @version 1.0* @title MessageType 表示消息类型* @package com.qqcommon* @time 2023/4/29 22:45*/
public interface MessageType {String MESSAGE_LOGIN_SUCCEED = "1";//表示登录成功String MESSAGE_LOGIN_FAIL = "2";//表示登录成功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String MESSAGE_FILE_MES = "8";//文件消息(发送文件)
}

User

package com.qqcommon;import java.io.Serializable;/*** @author 甲柒* @version 1.0* @title User 表示一个用户/客户信息* @package com.qqcommon* @time 2023/4/29 16:09*/
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(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;}
}

QQFrame

package com.qqframe;import com.qqserver.service.QQServer;/*** @author 甲柒* @version 1.0* @title QQFrame* @package com.qqframe* @time 2023/4/30 14:27*/
public class QQFrame {public static void main(String[] args) {new QQServer();}
}

ManageClientThreads

package com.qqserver.service;import java.util.HashMap;
import java.util.Iterator;/*** @author 甲柒* @version 1.0* @title ManageClientThreads 该类用于管理和客户端通信的线程* @package com.qqserver.service* @time 2023/4/30 11:35*/
public class ManageClientThreads {private static HashMap<String, ServerConnectClientThread> hashMap = new HashMap<>();//根据userId返回ServerConnectClientThread线程public static ServerConnectClientThread getServerConnectClientThread(String userId) {return hashMap.get(userId);}//返回hashMappublic static HashMap<String, ServerConnectClientThread> getHashMap() {return hashMap;}//添加线程对象到hashMap集合public static void addClientThread(String userId, ServerConnectClientThread serverConnectClientThread) {hashMap.put(userId, serverConnectClientThread);}//增加一个方法，从集合中，移除某个线程对象public static void removeServerConnectClientThread(String userId) {hashMap.remove(userId);}//编写一个方法，可以返回在线用户列表public static String getOnlineUser() {//集合的遍历，遍历hashmap的keyIterator<String> iterator = hashMap.keySet().iterator();String onlineUserList = "";while (iterator.hasNext()) {onlineUserList += iterator.next().toString() + " ";}return onlineUserList;}
}

QQServer

package com.qqserver.service;import com.qqcommon.Message;
import com.qqcommon.MessageType;
import com.qqcommon.User;import java.io.IOException;
import java.io.ObjectInputStream;
import java.io.ObjectOutputStream;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
import java.util.ArrayList;
import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;/*** @author 甲柒* @version 1.0* @title QQServer 这是服务器，监听9999，等待客户端的连接，并保持通信* @package com.qqserver.service* @time 2023/4/30 11:03*/
public class QQServer {//创建一个集合，存放多个用户，如果是这些用户，就认为是合法的//这里也可以使用ConcurrentHashMap，可以处理并发的集合，没有线程安全问题//HashMap是没有处理线程安全，因此在多线程情况下是不安全的//ConcurrentHashMap处理的线程安全，即线程同步处理，在多线程情况下是安全的private static ConcurrentHashMap<String, User> validUsers = new ConcurrentHashMap<>();private static ConcurrentHashMap<String, ArrayList<Message>> offLineDb = new ConcurrentHashMap<>();static {//在静态代码块，初始化 validUsersvalidUsers.put("100", new User("100", "123456"));validUsers.put("200", new User("200", "123456"));validUsers.put("300", new User("300", "123456"));validUsers.put("大圣", new User("大圣", "123456"));validUsers.put("天蓬元帅", new User("天蓬元帅", "123456"));validUsers.put("白龙马", new User("白龙马", "123456"));}private ServerSocket serverSocket = null;public QQServer() {//注意：端口可以写在配置文件try {System.out.println("服务端在9999端口监听...");//启动推送新闻的线程new Thread(new SendNewsToAllService()).start();serverSocket = new ServerSocket(9999);while (true) {//当和某个客户端连接后，会继续监听，因此whileSocket accept = serverSocket.accept();//如果没有客户端连接，就会阻塞在这里//得到socket关联的对象输入流ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(accept.getInputStream());//得到socket关联的对象输出流ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(accept.getOutputStream());User user = (User) ois.readObject();//读取客户端发送的User对象//创建一个Message对象，准备回复客户端Message message = new Message();//验证if (checkUser(user.getUserId(), user.getPasswd())) {//合法message.setMesType(MessageType.MESSAGE_LOGIN_SUCCEED);//将message对象回复给客户端oos.writeObject(message);//创建一个线程，和客户端保持通信，该线程需要持有socket对象ServerConnectClientThread serverConnectClientThread = new ServerConnectClientThread(accept, user.getUserId());//启动该线程serverConnectClientThread.start();//把该线程对象，放入到一个集合中，进行管理ManageClientThreads.addClientThread(user.getUserId(), serverConnectClientThread);} else {//登陆失败System.out.println("用户 id=" + user.getUserId() + " pwd=" + user.getPasswd() + " 验证失败");message.setMesType(MessageType.MESSAGE_LOGIN_FAIL);oos.writeObject(message);//关闭socketaccept.close();}}} catch (Exception e) {throw new RuntimeException(e);} finally {//如果服务器退出了while，说明服务器端不在监听，因此关闭ServerSockettry {serverSocket.close();} catch (IOException e) {throw new RuntimeException(e);}}}//验证用户是否有效的方法private boolean checkUser(String userId, String passwd) {User user = validUsers.get(userId);//验证方式if (userId == null) {//说明userId没有存在validUsers 的key中return false;}if (!user.getPasswd().equals(passwd)) {//userId正确，但是密码错误return false;}return true;}
}

SendNewsToAllService

package com.qqserver.service;import com.qqcommon.Message;
import com.qqcommon.MessageType;
import com.utils.Utility;import java.io.IOException;
import java.io.ObjectOutputStream;
import java.util.Date;
import java.util.HashMap;
import java.util.Iterator;
import java.util.Scanner;/*** @author 甲柒* @version 1.0* @title SendNewsToAllService* @package com.qqserver.service* @time 2023/5/12 11:23*/
public class SendNewsToAllService implements Runnable {private Scanner scanner = new Scanner(System.in);@Overridepublic void run() {//为了可以推送多次新闻，使用whilewhile (true) {System.out.println("请输入服务器要推送的新闻/消息[输入exit表示退出推送服务]");String news = Utility.readString(100);if ("exit".equals(news)) {break;}//构建一个消息，群发消息Message message = new Message();message.setSender("服务器");message.setMesType(MessageType.MESSAGE_TO_ALL_MES);message.setContent(news);message.setSendTime(new Date().toString());System.out.println("服务器推送消息给所有人 说：" + news);//遍历当前所有的通信线程，得到socket，并发送messageHashMap<String, ServerConnectClientThread> hashMap = ManageClientThreads.getHashMap();Iterator<String> iterator = hashMap.keySet().iterator();while (iterator.hasNext()) {String onLineUserId = iterator.next().toString();ServerConnectClientThread serverConnectClientThread = hashMap.get(onLineUserId);try {ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(serverConnectClientThread.getSocket().getOutputStream());oos.writeObject(message);} catch (IOException e) {throw new RuntimeException(e);}}}}
}

ServerConnectClientThread

package com.qqserver.service;import com.qqcommon.Message;
import com.qqcommon.MessageType;import java.io.ObjectInputStream;
import java.io.ObjectOutputStream;
import java.net.Socket;
import java.util.HashMap;
import java.util.Iterator;/*** @author 甲柒* @version 1.0* @title ServerConnectClientThread 该类的一个对象和某个客户端保持通信* @package com.qqserver.service* @time 2023/4/30 11:25*/
public class ServerConnectClientThread extends Thread {private Socket socket;private String userId;//连接到服务端的用户idpublic ServerConnectClientThread(Socket socket, String userId) {this.socket = socket;this.userId = userId;}public Socket getSocket() {return socket;}@Overridepublic void run() {//这里线程处于run的状态，可以发送/接收消息while (true) {try {System.out.println("服务器端和客户端" + userId + "保持通信，读取数据...");ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(socket.getInputStream());Message message = (Message) ois.readObject();//使用message，根据message的类型，做相应的业务处理if (message.getMesType().equals(MessageType.MESSAGE_GET_ONLINE_FRIEND)) {//客户端要在线用户列表/** 在线用户列表形式 100 200 紫霞仙子* */System.out.println(message.getSender() + " 要在线用户列表");String onlineUser = ManageClientThreads.getOnlineUser();//返回message//构建一个message对象，返回给客户端Message message2 = new Message();message2.setMesType(MessageType.MESSAGE_RET_ONLINE_FRIEND);message2.setContent(onlineUser);message2.setGetter(message.getSender());//返回给客户端ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(socket.getOutputStream());oos.writeObject(message2);} else if (message.getMesType().equals(MessageType.MESSAGE_COMM_MES)) {//根据message获取getter id，然后在得到对应线程ServerConnectClientThread serverConnectClientThread = ManageClientThreads.getServerConnectClientThread(message.getGetter());//得到socket的对象输出流，将message对象转发给指定的客户端ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(serverConnectClientThread.getSocket().getOutputStream());oos.writeObject(message);//转发，提示 如果客户不在线，可以保存到数据库，这样就可以实现离线留言} else if (message.getMesType().equals(MessageType.MESSAGE_TO_ALL_MES)) {//需要遍历管理线程的集合，把所有的线程的socket得到，然后进行转发HashMap<String, ServerConnectClientThread> hashMap = ManageClientThreads.getHashMap();Iterator<String> iterator = hashMap.keySet().iterator();while (iterator.hasNext()) {//取出在线用户的idString onLineUserId = iterator.next().toString();if (!onLineUserId.equals(message.getSender())) {//排除群发消息的用户//进行转发messageObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(hashMap.get(onLineUserId).getSocket().getOutputStream());//转发消息oos.writeObject(message);}}} else if (message.getMesType().equals(MessageType.MESSAGE_CLIENT_EXIT)) {//客户端退出System.out.println(message.getSender() + " 退出");//将这个客户端对应线程，从集合删除，ManageClientThreads.removeServerConnectClientThread(message.getSender());socket.close();//关闭连接//退出线程break;} else if (message.getMesType().equals(MessageType.MESSAGE_FILE_MES)) {//根据getter id 获取到对应的线程，将message对象转发ServerConnectClientThread serverConnectClientThread = ManageClientThreads.getServerConnectClientThread(message.getGetter());ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(serverConnectClientThread.getSocket().getOutputStream());//转发oos.writeObject(message);} else {System.out.println("其他类型的message，暂时不处理");}} catch (Exception e) {throw new RuntimeException(e);}}}
}

Utility

package com.utils;/*** 工具类的作用:* 处理各种情况的用户输入，并且能够按照程序员的需求，得到用户的控制台输入。*/import java.util.Scanner;/***/
public class Utility {//静态属性。。。private static Scanner scanner = new Scanner(System.in);/*** 功能：读取键盘输入的一个菜单选项，值：1——5的范围* @return 1——5*/public static char readMenuSelection() {char c;for (; ; ) {String str = readKeyBoard(1, false);//包含一个字符的字符串c = str.charAt(0);//将字符串转换成字符char类型if (c != '1' && c != '2' &&c != '3' && c != '4' && c != '5') {System.out.print("选择错误，请重新输入：");} else break;}return c;}/*** 功能：读取键盘输入的一个字符* @return 一个字符*/public static char readChar() {String str = readKeyBoard(1, false);//就是一个字符return str.charAt(0);}/*** 功能：读取键盘输入的一个字符，如果直接按回车，则返回指定的默认值；否则返回输入的那个字符* @param defaultValue 指定的默认值* @return 默认值或输入的字符*/public static char readChar(char defaultValue) {String str = readKeyBoard(1, true);//要么是空字符串，要么是一个字符return (str.length() == 0) ? defaultValue : str.charAt(0);}/*** 功能：读取键盘输入的整型，长度小于2位* @return 整数*/public static int readInt() {int n;for (; ; ) {String str = readKeyBoard(10, false);//一个整数，长度<=10位try {n = Integer.parseInt(str);//将字符串转换成整数break;} catch (NumberFormatException e) {System.out.print("数字输入错误，请重新输入：");}}return n;}/*** 功能：读取键盘输入的 整数或默认值，如果直接回车，则返回默认值，否则返回输入的整数* @param defaultValue 指定的默认值* @return 整数或默认值*/public static int readInt(int defaultValue) {int n;for (; ; ) {String str = readKeyBoard(10, true);if (str.equals("")) {return defaultValue;}//异常处理...try {n = Integer.parseInt(str);break;} catch (NumberFormatException e) {System.out.print("数字输入错误，请重新输入：");}}return n;}/*** 功能：读取键盘输入的指定长度的字符串* @param limit 限制的长度* @return 指定长度的字符串*/public static String readString(int limit) {return readKeyBoard(limit, false);}/*** 功能：读取键盘输入的指定长度的字符串或默认值，如果直接回车，返回默认值，否则返回字符串* @param limit 限制的长度* @param defaultValue 指定的默认值* @return 指定长度的字符串*/public static String readString(int limit, String defaultValue) {String str = readKeyBoard(limit, true);return str.equals("") ? defaultValue : str;}/*** 功能：读取键盘输入的确认选项，Y或N* 将小的功能，封装到一个方法中.* @return Y或N*/public static char readConfirmSelection() {System.out.println("请输入你的选择(Y/N): 请小心选择");char c;for (; ; ) {//无限循环//在这里，将接受到字符，转成了大写字母//y => Y n=>NString str = readKeyBoard(1, false).toUpperCase();c = str.charAt(0);if (c == 'Y' || c == 'N') {break;} else {System.out.print("选择错误，请重新输入：");}}return c;}/*** 功能： 读取一个字符串* @param limit 读取的长度* @param blankReturn 如果为true ,表示 可以读空字符串。 * 					  如果为false表示 不能读空字符串。**	如果输入为空，或者输入大于limit的长度，就会提示重新输入。* @return*/private static String readKeyBoard(int limit, boolean blankReturn) {//定义了字符串String line = "";//scanner.hasNextLine() 判断有没有下一行while (scanner.hasNextLine()) {line = scanner.nextLine();//读取这一行//如果line.length=0, 即用户没有输入任何内容，直接回车if (line.length() == 0) {if (blankReturn) return line;//如果blankReturn=true,可以返回空串else continue; //如果blankReturn=false,不接受空串，必须输入内容}//如果用户输入的内容大于了 limit，就提示重写输入//如果用户如的内容 >0 <= limit ,我就接受if (line.length() < 1 || line.length() > limit) {System.out.print("输入长度（不能大于" + limit + "）错误，请重新输入：");continue;}break;}return line;}
}

Java笔记039-多用户即时通信系统

多用户即时通信系统

项目介绍

项目演示

项目结构

涉及到Java的技术

项目开发流程

需求分析

界面设计

功能实现-用户登录

1、功能说明

2、思路分析+程序框架图

3、代码实现

功能实现-拉去在线用户列表

1、功能说明

2、思路分析+程序框架图

3、代码实现

功能实现-无异常退出

1、功能说明

2、思路分析+程序框架图

3、代码实现

功能实现-私聊

1、功能说明

2、思路分析+程序框架图

3、代码实现

功能说明-发送文件

1、功能说明

2、思路分析+程序框架图

3、代码实现

功能实现-服务器推送新闻

1、功能实现

2、思路分析+程序框架图

3、代码实现

功能实现-离线发送消息和文件

1、功能实现

2、思路分析+程序框架图

3、代码实现

项目代码

QQClient

ClientConnectServerThread

FileClientService

ManageClientConnectServerThread

MessageClientService

UserClientService

Utility

QQView

Message

MessageType

User

QQServer

Message

MessageType

User

QQFrame

ManageClientThreads

QQServer

SendNewsToAllService

ServerConnectClientThread

Utility

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