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4. 彤哥说netty系列之Java NIO实现群聊(自己跟自己聊上瘾了)

 彤哥读源码
发布于 11/20 00:03
字数 1116
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nio

你好,我是彤哥,本篇是netty系列的第四篇。

欢迎来我的公从号彤哥读源码系统地学习源码&架构的知识。

简介

上一章我们一起学习了Java中的BIO/NIO/AIO的故事,本章将带着大家一起使用纯纯的NIO实现一个越聊越上瘾的“群聊系统”。

业务逻辑分析

首先,我们先来分析一下群聊的功能点:

(1)加入群聊,并通知其他人;

(2)发言,并通知其他人;

(3)退出群聊,并通知其他人;

一个简单的群聊系统差不多这三个功能足够了,为了方便记录用户信息,当用户加入群聊的时候自动给他分配一个用户ID。

业务实现

上代码:

// 这是一个内部类
private static class ChatHolder {
    // 我们只用了一个线程,用普通的HashMap也可以
    static final Map<SocketChannel, String> USER_MAP = new ConcurrentHashMap<>();

    /**
     * 加入群聊
     * @param socketChannel
     */
    static void join(SocketChannel socketChannel) {
        // 有人加入就给他分配一个id,本文来源于公从号“彤哥读源码”
        String userId = "用户"+ ThreadLocalRandom.current().nextInt(Integer.MAX_VALUE);
        send(socketChannel, "您的id为:" + userId + "\n\r");

        for (SocketChannel channel : USER_MAP.keySet()) {
            send(channel, userId + " 加入了群聊" + "\n\r");
        }

        // 将当前用户加入到map中
        USER_MAP.put(socketChannel, userId);
    }

    /**
     * 退出群聊
     * @param socketChannel
     */
    static void quit(SocketChannel socketChannel) {
        String userId = USER_MAP.get(socketChannel);
        send(socketChannel, "您退出了群聊" + "\n\r");
        USER_MAP.remove(socketChannel);

        for (SocketChannel channel : USER_MAP.keySet()) {
            if (channel != socketChannel) {
                send(channel, userId + " 退出了群聊" + "\n\r");
            }
        }
    }

    /**
     * 扩散说话的内容
     * @param socketChannel
     * @param content
     */
    public static void propagate(SocketChannel socketChannel, String content) {
        String userId = USER_MAP.get(socketChannel);
        for (SocketChannel channel : USER_MAP.keySet()) {
            if (channel != socketChannel) {
                send(channel, userId + ": " + content + "\n\r");
            }
        }
    }

    /**
     * 发送消息
     * @param socketChannel
     * @param msg
     */
    static void send(SocketChannel socketChannel, String msg) {
        try {
            ByteBuffer writeBuffer = ByteBuffer.allocate(1024);
            writeBuffer.put(msg.getBytes());
            writeBuffer.flip();
            socketChannel.write(writeBuffer);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

服务端代码

服务端代码直接使用上一章NIO的实现,只不过这里要把上面实现的业务逻辑适时地插入到相应的事件中。

(1)accept事件,即连接建立的时候,说明加入了群聊;

(2)read事件,即读取数据的时候,说明有人说话了;

(3)连接断开的时候,说明退出了群聊;

OK,直接上代码,为了与上一章的代码作区分,彤哥特意加入了一些标记:

public class ChatServer {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        Selector selector = Selector.open();
        ServerSocketChannel serverSocketChannel = ServerSocketChannel.open();
        serverSocketChannel.bind(new InetSocketAddress(8080));
        serverSocketChannel.configureBlocking(false);
        // 将accept事件绑定到selector上
        serverSocketChannel.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);

        while (true) {
            // 阻塞在select上
            selector.select();
            Set<SelectionKey> selectionKeys = selector.selectedKeys();
            // 遍历selectKeys
            Iterator<SelectionKey> iterator = selectionKeys.iterator();
            while (iterator.hasNext()) {
                SelectionKey selectionKey = iterator.next();
                // 如果是accept事件
                if (selectionKey.isAcceptable()) {
                    ServerSocketChannel ssc = (ServerSocketChannel) selectionKey.channel();
                    SocketChannel socketChannel = ssc.accept();
                    System.out.println("accept new conn: " + socketChannel.getRemoteAddress());
                    socketChannel.configureBlocking(false);
                    socketChannel.register(selector, SelectionKey.OP_READ);
                    // 加入群聊,本文来源于公从号“彤哥读源码”
                    ChatHolder.join(socketChannel);
                } else if (selectionKey.isReadable()) {
                    // 如果是读取事件
                    SocketChannel socketChannel = (SocketChannel) selectionKey.channel();
                    ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024);
                    // 将数据读入到buffer中
                    int length = socketChannel.read(buffer);
                    if (length > 0) {
                        buffer.flip();
                        byte[] bytes = new byte[buffer.remaining()];
                        // 将数据读入到byte数组中
                        buffer.get(bytes);

                        // 换行符会跟着消息一起传过来
                        String content = new String(bytes, "UTF-8").replace("\r\n", "");
                        if (content.equalsIgnoreCase("quit")) {
                            // 退出群聊,本文来源于公从号“彤哥读源码”
                            ChatHolder.quit(socketChannel);
                            selectionKey.cancel();
                            socketChannel.close();
                        } else {
                            // 扩散,本文来源于公从号“彤哥读源码”
                            ChatHolder.propagate(socketChannel, content);
                        }
                    }
                }
                iterator.remove();
            }
        }
    }
}

测试

打开四个XSHELL客户端,分别连接telnet 127.0.0.1 8080,然后就可以开始群聊了。

nio

彤哥发现,自己跟自己聊天也是会上瘾的,完全停不下来,不行了,我再去自聊一会儿^^

总结

本文彤哥跟着大家一起实现了“群聊系统”,去掉注释也就100行左右的代码,是不是非常简单?这就是NIO网络编程的魅力,我发现写网络编程也上瘾了^^

问题

这两章我们都没有用NIO实现客户端,你知道怎么实现吗?

提示:服务端需要监听accept事件,所以需要有一个ServerSocketChannel,而客户端是直接去连服务器了,所以直接用SocketChannel就可以了,一个SocketChannel就相当于一个Connection。

最后,也欢迎来我的公从号彤哥读源码系统地学习源码&架构的知识。

code

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