（四）socket·socket 实现控制台自由交互式聊天-不限制次序，不限制交互次数

男娘i 2022-03-20 02:30 219阅读 0赞

### 文章目录 ###

*   *   *   *   *  前言
                 *  使用线程解决IO读写阻塞的问题
                 *  总体思路
                 *   *  代码
                     *  服务器端
                     *  客户端
                 *  运行效果
                 *  关于资源回收

##### 前言 #####

> [上一篇文章][Link 1]，运用 socket 和 多线程 实现了在 IDE 控制台一对一聊天的功能，本文将更近一步，实现客户端和服务器端自由交互式聊天，不再限制一次一条的限制

##### 使用线程解决IO读写阻塞的问题 #####

> 虽然 socket 是全双工传输模式，但是由于读写IO 是两个过程，所以，如果想要实现客户端和服务器端自由发送接收信息，就需要将服务器端和客户端发送数据和读取数据的过程分开，即使用多线程。

##### 总体思路 #####

> 服务器端使用 socket  
> 服务器端使用线程池  
> 服务器端读客户端消息和返回客户端消息各自使用一个线程  
> 客户端使用线程池  
> 客户端写和读各自使用一个线程

###### 代码 ######

> 服务器端和客户端都是通过运行 main 方法启动

###### 服务器端 ######

> 注意编码格式为 UTF8  
> 服务端使用了线程池  
> 需要在感知到客户端关闭后主动回收资源

import java.io.*;
    import java.net.ServerSocket;
    import java.net.Socket;
    import java.nio.charset.Charset;
    import java.util.Scanner;
    import java.util.concurrent.ExecutorService;
    import java.util.concurrent.Executors;
    
    /** * socket 服务端 * 可以和客户端进行自由交互 * @Author: jie.wu */
    public class FreedomServer { 
        //线程池
        private static ExecutorService executorService=Executors.newFixedThreadPool(10);
    
        private final static String charset="UTF8";
    
        public static void main(String [] args){ 
            //服务端
            ServerSocket serverSocket;
            try{ 
                serverSocket=new ServerSocket(10000);
                System.out.println("服务端已启动，您本地的字符格式为"+ Charset.defaultCharset().name()+"，等待客户端访问");
                //等待客户端的访问
                for(;;){ 
                    //客户端请求
                    Socket clientSocket;
                    try{ 
                        clientSocket=serverSocket.accept();
                        executorService.submit(new Server(clientSocket));
                    }catch(IOException e){ 
                        System.out.println("报错了2"+e);
                    }
                }
            }catch(IOException e){ 
                System.out.println("报错了1"+e);
            }
        }
        //服务器处理客户端请求的线程
        public static class Server implements Runnable{ 
            private Socket clientSocket;
            public Server(Socket clientSocket){ 
                this.clientSocket=clientSocket;
            }
    
            @Override
            public void run() { 
    
                //开启一个读线程
                executorService.submit(new ReadThread(clientSocket));
                //开启一个写线程
                executorService.submit(new WriteThread(clientSocket));
            }
        }
    
        //接收信息的线程
        public static class ReadThread implements Runnable{ 
            private Socket clientSocket;
    
            private InputStream inputStream;
    
            private BufferedReader bufferedReader;
    
            public ReadThread(Socket clientSocket){ 
                this.clientSocket=clientSocket;
            }
            @Override
            public void run() { 
                //如果客户端没有关闭写，则持续读取
                while(true){ 
                    try{ 
                        inputStream=clientSocket.getInputStream();
                        bufferedReader=new BufferedReader(new InputStreamReader(inputStream,charset));
    
                        String str;
                        for(;(str=bufferedReader.readLine())!=null;){ 
                            System.out.println("客户端："+str);
                        }
    
                    }catch(Exception e){ 
                        System.out.println("报错了3，可能是客户端由于某种原因断开了连接"+e+";"+Thread.currentThread().getName());
                        break;//结束本次对客户端的循环
                    }finally{ 
                        try{ 
                            if(inputStream!=null){  inputStream.close();}
                            if(bufferedReader!=null){  bufferedReader.close();}
                            if(clientSocket!=null){  clientSocket.close();}
                        }catch(Exception e){ 
                            System.out.println("报错了"+5);
                        }
                    }
                }
            }
        }
    
        //发送信息的线程
        public static class WriteThread implements Runnable{ 
            private Socket clientSocket;
            private OutputStream outputStream;
            private PrintWriter printWriter;
            public WriteThread(Socket clientSocket){ 
                this.clientSocket=clientSocket;
            }
            @Override
            public void run() { 
                Scanner s=new Scanner(System.in);
                while(true){ 
                    try{ 
                        outputStream=clientSocket.getOutputStream();
                        printWriter=new PrintWriter(new OutputStreamWriter(outputStream,charset),true);
                        for(int i=0;i<10;i++){ 
                            //System.out.print("你：");
                            printWriter.println(s.nextLine());
                        }
                    }catch(Exception e){ 
                        System.out.println("报错了4，可能是客户端由于某种原因断开了连接"+e);
                        break;//结束本次对客户端的循环
                    }finally{ 
                        try{ 
                            if(printWriter!=null){  printWriter.close();}
                            if(outputStream!=null){  outputStream.close();}
                            if(clientSocket!=null){  clientSocket.close();}
                        }catch(Exception e){ 
                            System.out.println("报错了"+5);
                        }
                    }
                }
            }
        }
    }

###### 客户端 ######

> 注意编码格式为 UTF8  
> 需要注意的是，客户端需要在感知服务器端关闭后结束自己读和写中死循环的逻辑  
> 读线程会主动感知  
> 写线程需要在再次发送信息读时候感知  
> 客户端可以不使用线程池，如果使用线程池，需要使用线程池需要主动关闭线程池，否则在服务器关闭后连接无法断开

import java.io.*;
    import java.net.InetSocketAddress;
    import java.net.Socket;
    import java.nio.charset.Charset;
    import java.util.Scanner;
    import java.util.concurrent.ExecutorService;
    import java.util.concurrent.Executors;
    
    /** * socket 客户端 * 可以和服务器端进行自由交互 * @Author: jie.wu */
    public class FreedomClient { 
    	//线程池
        private static ExecutorService executorService=Executors.newFixedThreadPool(10);
       
        private final static String charset="UTF8";
    
        public static void main(String [] args){ 
            try{ 
                Socket socket=new Socket();
                socket.connect(new InetSocketAddress("127.0.0.1", 10000));
                System.out.println("客户端已启动，您本地的字符格式为"+Charset.defaultCharset().name()+"，请输入信息：");
                executorService.submit(new ReadThread(socket));
                executorService.submit(new WriteThread(socket));
                executorService.shutdown();//在子线程运行结束后关闭线程池，否则主进程不会结束，感觉测试不完整
                
    //由于客户端只有两个进程，所有可以不使用线程池
    // Thread t1=new Thread(new ReadThread(socket));
    // Thread t2=new Thread(new WriteThread(socket));
    // t1.start();
    // t2.start();
    // t1.join();
    // t2.join();
    // System.out.println("结束了--");
    
            }catch(Exception e){ 
                System.out.println("报错了1"+e);
            }finally { 
    
            }
        }
    
        //发送消息的线程
        public static class WriteThread implements Runnable{ 
            private Socket clientSocket;
            private OutputStream outputStream;
            private PrintWriter printWriter;
            public WriteThread(Socket clientSocket){ 
                this.clientSocket=clientSocket;
            }
            @Override
            public void run() { 
                Scanner s=new Scanner(System.in);
                while(true){ 
                    try{ 
                        outputStream =clientSocket.getOutputStream();
                        printWriter=new PrintWriter(new OutputStreamWriter(outputStream,charset),true);
                        printWriter.println(s.nextLine());
                        
                    }catch(Exception e){ 
                        System.out.println("报错了4，可能是服务端由于某种原因断开了连接，不再向服务器发送信息"+e);
                        
                        try{ 
                            if(printWriter!=null){  printWriter.close();}
                            if(outputStream!=null){  outputStream.close();}
                            if(clientSocket!=null){  clientSocket.close();}
                            break;//结束本次对客户端的循环
                        }catch(Exception e2){ 
                            System.out.println("报错了5"+e2);
                        }
                       
                    }
                }
            }
        }
    
        //接收消息的线程
        public static class ReadThread implements Runnable{ 
            private Socket clientSocket;
    
            private InputStream inputStream;
    
            private BufferedReader bufferedReader;
    
            public ReadThread(Socket clientSocket){ 
                this.clientSocket=clientSocket;
            }
            @Override
            public void run() { 
                //如果客户端没有关闭写，则持续读取
                while(true){ 
                    try{ 
                        inputStream=clientSocket.getInputStream();
                        bufferedReader=new BufferedReader(new InputStreamReader(inputStream,charset));
    
                        String str;
                        for(;(str=bufferedReader.readLine())!=null;){ 
                            System.out.println("服务端："+str);
                        }
    
                    }catch(Exception e) { 
                        System.out.println("报错了3，可能是服务端由于某种原因断开了连接，停止接收服务器信息，请输入任意字符结束访问" + e + ";" + Thread.currentThread().getName());
                        break;//结束本次对客户端的循环
                    }finally{ 
                    	System.out.println("ReadThread finally");
                        try{ 
                            if(inputStream!=null){  inputStream.close();}
                            if(bufferedReader!=null){  bufferedReader.close();}
                            if(clientSocket!=null){  clientSocket.close();}
                        }catch(Exception e){ 
                            System.out.println("报错了"+5);
                        }
                    }
                }
            }
        }
    }

##### 运行效果 #####

服务端  
![在这里插入图片描述][20190209224248832.png]

客户端  
![在这里插入图片描述][20190209224301337.png]

##### 关于资源回收 #####

> 由于客户端和服务器端的交互次数是没有限定的，所以我们需要捕获一个异常作为交互结束的的标识，这个异常就是客户端或者服务器端断开连接，捕获到这个异常后就需要 break ，中断死循环，然后在 finally 代码块中进行资源回收。

[Link 1]: https://blog.csdn.net/bestcxx/article/details/86774961
[20190209224248832.png]: /images/20220320/8a0716389ddb4a1bbdc36edf025d6aaf.png
[20190209224301337.png]: /images/20220320/c5ef43c944564662a641331ff5c3d9a7.png