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TCP/IP通信协议是一种可靠的网络协议,它在通信的两端各建立一个Socket,从而在通信的两端之间形成网络虚拟链路。一旦建立了虚拟的网络链路,两端的程序就可以通过虚拟链路进行通信了。Java对基于TCP协议的网络通信提供了良好的封装,Java使用Socket对象来代表两端通信接口,并通过Socket产生IO流来进行网络通信。
下面的程序Demo是实现一个简单的C/S聊天室的应用,每个客户端该包含两条线程:一条负责生成主界面,响应用户动作,并将用户输入的数据写入Socket对应的输出流中;另一条负责读取Socket对应的输入流中的数据(从服务器发送过来的数据),并负责将这些数据在程序界面上显示出来。
客户端程序是一个Android应用,因此需要创建一个Android项目,这个Android应用的界面中包含两个文本框:一个用于接收用户的输入;另一个用于显示聊天信息。界面中还有一个按钮,当用户单击该按钮时,程序向服务器发送聊天信息。
layout/activity_main.xml界面布局代码如下:
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> <LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android" android:layout_width="match_parent" android:layout_height="match_parent" android:orientation="vertical"> <LinearLayout android:layout_width="match_parent" android:layout_height="wrap_content" android:orientation="horizontal"> <!-- 定义一个文本框,它用于接收用户的输入 --> <EditText android:id="@+id/input" android:layout_width="280dp" android:layout_height="wrap_content" /> <Button android:id="@+id/send" android:layout_width="match_parent" android:layout_height="wrap_content" android:paddingLeft="8dp" android:text="发送" /> </LinearLayout> <!-- 定义一个文本框,它用于显示来自服务器的信息 --> <TextView android:id="@+id/show" android:layout_width="match_parent" android:layout_height="match_parent" android:background="#ffff" android:gravity="top" android:textColor="#f000" android:textSize="18sp" /> </LinearLayout>
客户端的Activity负责生成程序界面,并为程序的按钮单击事件绑定事件监听器,当用户单击按钮时向服务器发送信息。
MainActivity.java逻辑代码如下:
package com.fukaimei.multithreadclient; import android.os.Bundle; import android.os.Handler; import android.os.Message; import android.support.v7.app.AppCompatActivity; import android.view.View; import android.view.View.OnClickListener; import android.widget.Button; import android.widget.EditText; import android.widget.TextView; public class MainActivity extends AppCompatActivity { // 定义界面上的两个文本框 EditText input; TextView show; // 定义界面上的一个按钮 Button send; Handler handler; // 定义与服务器通信的子线程 ClientThread clientThread; @Override public void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.activity_main); input = (EditText) findViewById(R.id.input); send = (Button) findViewById(R.id.send); show = (TextView) findViewById(R.id.show); handler = new Handler() // ② { @Override public void handleMessage(Message msg) { // 如果消息来自于子线程 if (msg.what == 0x123) { // 将读取的内容追加显示在文本框中 show.append("\n" + msg.obj.toString()); } } }; clientThread = new ClientThread(handler); // 客户端启动ClientThread线程创建网络连接、读取来自服务器的数据 new Thread(clientThread).start(); // ① send.setOnClickListener(new OnClickListener() { @Override public void onClick(View v) { try { // 当用户按下发送按钮后,将用户输入的数据封装成Message // 然后发送给子线程的Handler Message msg = new Message(); msg.what = 0x234; msg.obj = input.getText().toString(); clientThread.revHandler.sendMessage(msg); // 清空input文本框 input.setText(""); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } }); } }
当用户单击该程序界面中的“发送”按钮后,程序将会把input输入框中的内容发送给clientThread的revHandler对象,clientThread负责将用户输入的内容发送给服务器。
ClientThread子线程负责建立与远程服务器的连接,并负责与远程服务器通信,读到数据之后便通过Handler对象发送一条消息;当ClientThread子线程收到UI线程发送过来的消息后,还负责将用户输入的内容发送给远程服务器。
ClientThread.java逻辑代码如下:
package com.fukaimei.multithreadclient; import android.os.Handler; import android.os.Looper; import android.os.Message; import android.util.Log; import java.io.BufferedReader; import java.io.IOException; import java.io.InputStreamReader; import java.io.OutputStream; import java.net.Socket; import java.net.SocketTimeoutException; public class ClientThread implements Runnable { private static final String TAG = "ClientThread"; private Socket s; // 定义向UI线程发送消息的Handler对象 private Handler handler; // 定义接收UI线程的消息的Handler对象 public Handler revHandler; // 该线程所处理的Socket所对应的输入流 BufferedReader br = null; OutputStream os = null; public ClientThread(Handler handler) { this.handler = handler; } public void run() { try { s = new Socket("172.xx.xx.xxx", 30000); br = new BufferedReader(new InputStreamReader( s.getInputStream())); os = s.getOutputStream(); // 启动一条子线程来读取服务器响应的数据 new Thread() { @Override public void run() { String content = null; // 不断读取Socket输入流中的内容 try { while ((content = br.readLine()) != null) { // 每当读到来自服务器的数据之后,发送消息通知程序 // 界面显示该数据 Message msg = new Message(); msg.what = 0x123; msg.obj = content; handler.sendMessage(msg); } } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } }.start(); // 为当前线程初始化Looper Looper.prepare(); // 创建revHandler对象 revHandler = new Handler() { @Override public void handleMessage(Message msg) { // 接收到UI线程中用户输入的数据 if (msg.what == 0x234) { // 将用户在文本框内输入的内容写入网络 try { os.write((msg.obj.toString() + "\r\n") .getBytes("utf-8")); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } } }; // 启动Looper Looper.loop(); } catch (SocketTimeoutException e1) { Log.d(TAG, "网络连接超时!"); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } }
上面线程的功能也非常简单,它只是不断地获取Socket输入流中的内容,当读到Socket输入流中的内容后,便通过Handler对象发送一条消息,消息负责携带读到的数据。除此之外,该子线程还负责读取UI线程发送的消息,接收到消息之后,该子线程负责中携带的数据发送给远程服务器。
服务器端应该包含多条线程,每个Socket对应一条线程,该线程负责读取Socket对应输入流,并将读到的数据向每个Socket输出流发送一遍,因此需要在服务器端使用List来保存所有的Socket。
下面是服务器端的代码。程序为服务器提供了两个类:一个是创建ServerSocket监听的主类;另一个是负责处理每个Socket通信的线程类。
/MultiThreadServer/src/MyServer.java逻辑代码如下:
import java.io.IOException; import java.net.ServerSocket; import java.net.Socket; import java.util.ArrayList; public class MyServer { // 定义保存所有Socket的ArrayList public static ArrayList<Socket> socketList = new ArrayList<Socket>(); public static void main(String[] args) throws IOException { ServerSocket ss = new ServerSocket(30000); while (true) { // 此行代码会阻塞,将一直等待别人的连接 Socket s = ss.accept(); socketList.add(s); // 每当客户端连接后启动一条ServerThread线程为该客户端服务 new Thread(new ServerThread(s)).start(); } } }
上面的程序是服务器端只负责接收客户端Socket的连接请求,每当客户端Socket连接到该ServerSocket之后,程序将对应Socket加入socketList集合中保存,并为该Socket启动一条线程,该程序负责处理该Socket所有的通信任务。服务器端线程类的代码如下。
/MultiThreadServer/src/ServerThread.java逻辑代码如下:
import java.io.BufferedReader; import java.io.IOException; import java.io.InputStreamReader; import java.io.OutputStream; import java.net.Socket; import java.util.Iterator; // 负责处理每条线程通信的线程类 public class ServerThread implements Runnable { // 定义当前线程所处理的Socket Socket s = null; // 该线程所处理的Socket所对应的输入流 BufferedReader br = null; public ServerThread(Socket s) throws IOException { this.s = s; // 初始化该Socket对应的输入流 br = new BufferedReader(new InputStreamReader(s.getInputStream(), "utf-8")); } @Override public void run() { String content = null; // 采用循环不断从Socket中读取客户端发送过来的数据 while ((content = readFromClient()) != null) { // 遍历socketList中的每个Socket // 将读取的内容向每个Socket发送一次 for (Iterator<Socket> it = MyServer.socketList.iterator(); it.hasNext();) { Socket s = it.next(); try { OutputStream os = s.getOutputStream(); os.write((content + "\n").getBytes("utf-8")); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); // 删除该Socket it.remove(); System.out.println(MyServer.socketList); } } } } // 定义读取客户端数据的方法 private String readFromClient() { try { return br.readLine(); } catch (IOException e) { // 如果捕获到异常,表明该Socket对应的客户端已经关闭 e.printStackTrace(); // 删除该Socket MyServer.socketList.remove(s); } return null; } }
上面的服务器端线程类不断读取客户端数据,程序使用readFromClient()方法来读取客户端数据,如果在读数据过程中捕获到IOException异常,则表明该Socket对应的客户端Socket出现问题,程序就将该Socket从socketList中删除。
当服务器线程读到客户端数据之后,程序遍历socketList集合,并将该数据向socketList集合中的每个Socket发送一次——该服务器线程将把从Socket中读到的数据向socketList中的每个Socket转发一次。
先运行上面程序的MyServer类,该类运行后只是作为服务器,看不到任何输出。接着可以运行Android客户端——相当于启动聊天界面登录该服务器,接下来在任何一个Android客户端输入一些内容后单击“发送”按钮,将可以看到所有客户端(包含自己)都会收到刚刚输入的内容,这样就简单实现了一个C/S结构的聊天室的功能。
注意:由于该程序需要访问互联网,因此还需要在清单文件AndroidManifest.xml文件中授权访问互联网的权限:
<!-- 授权访问互联网--> <uses-permission android:name="android.permission.INTERNET" />
Demo程序运行效果界面截图如下:
以上就是本文的全部内容,希望对大家的学习有所帮助,也希望大家多多支持亿速云。
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