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Android使用多线程进行网络聊天室通信

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呐喊教程。

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