Java实现NIO聊天室的示例代码(群聊+私聊)

功能介绍

功能:群聊+私发+上线提醒+下线提醒+查询在线用户

文件

Utils

需要用maven导入下面两个包

<dependency>
           <groupId>org.projectlombok</groupId>
           <artifactId>lombok</artifactId>
           <version>1.16.18</version>
       </dependency>
       <dependency>
           <groupId>ch.qos.logback</groupId>
           <artifactId>logback-classic</artifactId>
           <version>1.2.3</version>
       </dependency>

package moremorechat_nio;

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;

import java.io.*;

/**
* @author mazouri
* @create 2021-05-09 22:26
*/
@Slf4j
public class Utils {
   /**
    * 将二进制数据转为对象
    *
    * @param buf
    * @return
    * @throws IOException
    * @throws ClassNotFoundException
    */
   public static Message decode(byte[] buf) throws IOException, ClassNotFoundException {
       ByteArrayInputStream bais = new ByteArrayInputStream(buf);
       ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(bais);
       return (Message) ois.readObject();
   }

/**
    * 将对象转为二进制数据
    *
    * @param message
    * @return
    */
   public static byte[] encode(Message message) throws IOException {
       ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();
       ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(baos);
       oos.writeObject(message);
       oos.flush();
       return baos.toByteArray();
   }
}

FinalValue

package moremorechat_nio;
/**
* @author mazouri
* @create 2021-05-05 21:00
*/
public final class FinalValue {
   /**
    * 系统消息
    */
   public static final int MSG_SYSTEM = 0;
   /**
    * 群发消息
    */
   public static final int MSG_GROUP = 1;
   /**
    * 私发消息
    */
   public static final int MSG_PRIVATE = 2;
   /**
    * 客户端请求在线人员
    */
   public static final int MSG_ONLINE = 3;
   /**
    * 客户端将用户名称发送给服务端
    */
   public static final int MSG_NAME = 4;
}

Message

package moremorechat_nio;

import java.io.Serializable;

/**
* @author mazouri
* @create 2021-05-05 21:00
*/
public class Message implements Serializable {
   public int type;
   public String message;

public Message() {
   }

public Message(String message) {
       this.message = message;
   }

public Message(int type, String message) {
       this.type = type;
       this.message = message;
   }

@Override
   public String toString() {
       return "Message{" +
               "type=" + type +
               ", message='" + message + '\'' +
               '}';
   }
}

NioServer

package moremorechat_nio;

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;

import java.io.*;
import java.net.InetSocketAddress;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.channels.*;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
import java.util.Set;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicBoolean;
import java.util.stream.Collectors;

import static moremorechat_nio.FinalValue.*;

/**
* ctrl+f12 方法
* ctrl+alt+左键
* @author mazouri
* @create 2021-05-09 19:24
*/
@Slf4j
public class NioServer {
   private Selector selector;
   private ServerSocketChannel ssc;

public NioServer() {
       try {
           // 创建 selector, 管理多个 channel
           selector = Selector.open();
           //打开ServerSocketChannel，用于监听客户端的连接，它是所有客户端连接的父通道
           ssc = ServerSocketChannel.open();
           ssc.bind(new InetSocketAddress(8888));
           //设置连接为非堵塞模式
           ssc.configureBlocking(false);
           // 2. 建立 selector 和 channel 的联系（注册）
           // SelectionKey 就是将来事件发生后，通过它可以知道事件和哪个channel的事件
           //将ServerSocketChannel注册到Reactor线程的多路复用器Selector上，监听ACCEPT事件
           ssc.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);
       } catch (IOException e) {
           e.printStackTrace();
       }
   }

public static void main(String[] args) {
       NioServer server = new NioServer();
       log.debug("server启动完成，等待用户连接...");
       try {
           server.listen();
       } catch (Exception e) {
           log.debug("发生了一些问题");
       }
   }

/**
    * 监听用户的连接
    *
    * @throws Exception
    */
   private void listen() throws Exception {
       while (true) {
           // select 方法, 没有事件发生，线程阻塞，有事件，线程才会恢复运行, 通过Selector的select（）方法可以选择已经准备就绪的通道 （这些通道包含你感兴趣的的事件）
           //通过Selector的select（）方法可以选择已经准备就绪的通道 （这些通道包含你感兴趣的的事件）
           // select 在事件未处理时，它不会阻塞, 事件发生后要么处理，要么取消，不能置之不理
           selector.select();
           // 处理事件, selectedKeys 内部包含了所有发生的事件
           Iterator<SelectionKey> iterator = selector.selectedKeys().iterator();
           while (iterator.hasNext()) {
               SelectionKey key = iterator.next();
               // 处理key 时，要从 selectedKeys 集合中删除，否则下次处理就会有问题
               iterator.remove();
               // 区分事件类型
               if (key.isAcceptable()) {
                   ServerSocketChannel channel = (ServerSocketChannel) key.channel();
                   SocketChannel sc = channel.accept();
                   sc.configureBlocking(false);
                   sc.register(selector, SelectionKey.OP_READ);
               } else if (key.isReadable()) {
                   dealReadEvent(key);
               }
           }
       }
   }

/**
    * 处理读事件
    *
    * @param key
    */
   private void dealReadEvent(SelectionKey key) {
       SocketChannel channel = null;
       try {
           channel = (SocketChannel) key.channel();
           ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024);
           int read = channel.read(buffer);
           // 如果是正常断开，read 的方法的返回值是 -1
           if (read == -1) {
               //cancel 会取消注册在 selector 上的 channel，并从 keys 集合中删除 key 后续不会再监听事件
               key.cancel();
           } else {
               buffer.flip();
               Message msg = Utils.decode(buffer.array());
               log.debug(msg.toString());
               dealMessage(msg, key, channel);
           }
       } catch (IOException | ClassNotFoundException e) {
           System.out.println((key.attachment() == null ? "匿名用户" : key.attachment()) + " 离线了..");
           dealMessage(new Message(MSG_SYSTEM, key.attachment() + " 离线了.."), key, channel);
           //取消注册
           key.cancel();
           //关闭通道
           try {
               channel.close();
           } catch (IOException ioException) {
               ioException.printStackTrace();
           }
       }
   }

/**
    * 处理各种消息，并发送给客户端
    *
    * @param msg
    * @param key
    * @param channel
    */
   private void dealMessage(Message msg, SelectionKey key, SocketChannel channel) {
       switch (msg.type) {
           case MSG_NAME:
               key.attach(msg.message);
               log.debug("用户{}已上线", msg.message);
               getConnectedChannel(channel).forEach(selectionKey -> {
                   SocketChannel sc = (SocketChannel) selectionKey.channel();
                   sendMsgToClient(new Message("收到一条系统消息: " + msg.message + "已上线"), sc);
               });
               break;
           case MSG_GROUP:
               getConnectedChannel(channel).forEach(selectionKey -> {
                   SocketChannel sc = (SocketChannel) selectionKey.channel();
                   sendMsgToClient(new Message(key.attachment() + "给大家发送了一条消息: " + msg.message), sc);
               });
               break;
           case MSG_PRIVATE:
               String[] s = msg.message.split("_");
               AtomicBoolean flag = new AtomicBoolean(false);
               getConnectedChannel(channel).stream().filter(sk -> s[0].equals(sk.attachment())).forEach(selectionKey -> {
                   SocketChannel sc = (SocketChannel) selectionKey.channel();
                   sendMsgToClient(new Message(key.attachment() + "给你发送了一条消息: " + s[1]), sc);
                   flag.set(true);
               });
               if (!flag.get()){
                   sendMsgToClient(new Message(s[1]+"用户不存在,请重新输入！！！"), channel);
               }

break;
           case MSG_ONLINE:
               ArrayList<String> onlineList = new ArrayList<>();
               onlineList.add((String) key.attachment());
               getConnectedChannel(channel).forEach(selectionKey -> onlineList.add((String) selectionKey.attachment()));
               sendMsgToClient(new Message(onlineList.toString()), channel);
               break;
           case MSG_SYSTEM:
               getConnectedChannel(channel).forEach(selectionKey -> {
                   SocketChannel sc = (SocketChannel) selectionKey.channel();
                   sendMsgToClient(new Message("收到一条系统消息: " + msg.message), sc);
               });
               break;
           default:
               break;
       }
   }

/**
    * 发送消息给客户端
    *
    * @param msg
    * @param sc
    */
   private void sendMsgToClient(Message msg, SocketChannel sc) {
       try {
           byte[] bytes = Utils.encode(msg);
           sc.write(ByteBuffer.wrap(bytes));
       } catch (IOException e) {
           log.debug("sendMsgToClient出现了一些问题");
       }
   }

/**
    * 获取所有channel,除去调用者
    *
    * @param channel
    * @return
    */
   private Set<SelectionKey> getConnectedChannel(SocketChannel channel) {
       return selector.keys().stream()
               .filter(item -> item.channel() instanceof SocketChannel && item.channel().isOpen() && item.channel() != channel)
               .collect(Collectors.toSet());
   }
}

NioClient

package moremorechat_nio;

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;

import java.io.*;
import java.net.InetSocketAddress;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.channels.SelectionKey;
import java.nio.channels.Selector;
import java.nio.channels.SocketChannel;
import java.util.Iterator;
import java.util.Scanner;

import static moremorechat_nio.FinalValue.*;

/**
* @author mazouri
* @create 2021-04-29 12:02
*/
@Slf4j
public class NioClient {
   private Selector selector;
   private SocketChannel socketChannel;
   private String username;
   private static Scanner input;

public NioClient() throws IOException {
       selector = Selector.open();
       socketChannel = SocketChannel.open(new InetSocketAddress("127.0.0.1", 8888));
       socketChannel.configureBlocking(false);
       socketChannel.register(selector, SelectionKey.OP_READ);
       log.debug("client启动完成......");
       log.debug("请输入你的名字完成注册");
       input = new Scanner(System.in);
       username = input.next();
       log.debug("欢迎{}来到聊天系统", username);
   }

public static void main(String[] args) throws IOException {
       System.out.println("tips: \n1. 直接发送消息会发给当前的所有用户 \n2. @用户名:消息  会私发给你要发送的用户 \n3. 输入  查询在线用户  会显示当前的在线用户");
       NioClient client = new NioClient();

//启动一个子线程接受服务器发送过来的消息
       new Thread(() -> {
           try {
               client.acceptMessageFromServer();
           } catch (Exception e) {
               e.printStackTrace();
           }
       }, "receiveClientThread").start();

//调用sendMessageToServer,发送消息到服务端
       client.sendMessageToServer();
   }

/**
    * 将消息发送到服务端
    *
    * @throws IOException
    */
   private void sendMessageToServer() throws IOException {
       //先把用户名发给客户端
       Message message = new Message(MSG_NAME, username);
       byte[] bytes = Utils.encode(message);

socketChannel.write(ByteBuffer.wrap(bytes));
       while (input.hasNextLine()) {
           String msgStr = input.next();

Message msg;
           boolean isPrivate = msgStr.startsWith("@");
           if (isPrivate) {
               int idx = msgStr.indexOf(":");
               String targetName = msgStr.substring(1, idx);
               msgStr = msgStr.substring(idx + 1);
               msg = new Message(MSG_PRIVATE, targetName + "_" + msgStr);
           } else if ("查询在线用户".equals(msgStr)) {
               msg = new Message(MSG_ONLINE, "请求在线人数");
           } else {
               msg = new Message(MSG_GROUP, msgStr);
           }

byte[] bytes1 = Utils.encode(msg);
           socketChannel.write(ByteBuffer.wrap(bytes1));
       }
   }

/**
    * 接受从服务器发送过来的消息
    */
   private void acceptMessageFromServer() throws Exception {
       while (selector.select() > 0) {
           Iterator<SelectionKey> iterator = selector.selectedKeys().iterator();
           while (iterator.hasNext()) {
               SelectionKey key = iterator.next();
               iterator.remove();
               if (key.isReadable()) {
                   SocketChannel sc = (SocketChannel) key.channel();
                   ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024);
                   sc.read(buffer);
                   Message message = Utils.decode(buffer.array());
                   log.debug(String.valueOf(message.message));
               }
           }
       }
   }
}

来源：https://blog.csdn.net/weixin_46215617/article/details/116613948