4. 彤哥说netty系列之Java NIO实现群聊（自己跟自己聊上瘾了）
2024-10-03 23:13:36
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。
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。
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