【案例9-1】 模拟微信聊天

【案例9-1】  模拟微信聊天

【案例介绍】

1.案例描述

在如今，微信聊天已经人们生活中必不可少的重要组成部分，人们的交流很多都是通过微信来进行的。本案例要求：将多线程与UDP通信相关知识结合，模拟实现微信聊天小程序。通过监听指定的端口号、目标IP地址和目标端口号，实现消息的发送和接收功能，并显示聊天的内容。

2.运行结果

运行结果

【案例目标】

l  学会分析“模拟微信聊天”任务的实现思路。

l  根据思路独立完成“模拟微信聊天”任务的源代码编写、编译及运行。

l  掌握网络通信中UDP协议的编程原理。

l  掌握UDP网络通信DatagramPacket和DatagramSocket的使用。

【案例分析】

（1）第一要知道用什么技术实现，通过上述任务描述可知此任务是使用多线程与UDP通信相关知识实现的。要实现图中的聊天窗口界面。首先需要定义一个实现微信聊天功能的类，类中需要定义访问微信聊天的输出语句，从而获取输入的发送端端口号、接收端端口号以及实现发送和接收功能的方法。

（2）实现发送数据的功能。该功能通过一个实现了Runnable接口的类实现，类中需要定义获取发送数据的端口号，并在实现run()的方法中，编写发送数据的方法。

（3）实现接收数据的功能。该功能通过一个实现了Runnable接口的类实现，类中需要定义获取接收数据的端口号，并在实现run()的方法中，编写显示接收到的数据的方法。

（4）创建完所有的类与方法后，运行两次程序，同时开启两个窗口来实现聊天功能。

【案例实现】

（1）创建微信聊天程序，开启两个聊天窗口，需要创建两个聊天程序。两个聊天程序代码分别如下所示。

Room.java

 1   package chapter0901;

 2   import java.util.Scanner;

 3   public class Room {

 4       public static void main(String[] args) {

 5           System.out.println("微信聊天欢迎您!");

 6           Scanner sc = new Scanner(System.in);

 7           System.out.print("请输入您的微信号登录：");

 8           int sendPort = sc.nextInt();

 9           System.out.print("请输入您要发送消息的微信号：");

 10              int receivePort = sc.nextInt();

 11              System.out.println("微信聊天系统启动！！");      

 12               //发送操作

 13              new Thread(new SendTask(sendPort), "发送端任务").start();

 14               //接收操作

 15              new Thread(new ReceiveTask(receivePort), "接收端任务").start();

 16          }

 17      }

上述代码中，第12行代码用多线程实现发送端口号以及实现发送端功能的方法。第14行代码用多线程实现接收端口号以及实现接收端功能的方法。

Lucy.java

 1   package chapter0901;

 2   import java.util.Scanner;

 3   public class Lucy {

 4   public static void main(String[] args) {

 5       System.out.println("微信聊天欢迎您!");

 6       Scanner sc = new Scanner(System.in);

 7       System.out.print("请输入您的微信号登录：");

 8       int sendPort = sc.nextInt();

 9       System.out.print("请输入您要发送消息的微信号：");

 10          int receivePort = sc.nextInt();

 11          System.out.println("微信聊天系统启动！！");

 12          //发送操作

 13          new Thread(new SendTask(sendPort), "发送端任务").start();

 14          //接收操作

 15          new Thread(new ReceiveTask(receivePort), "接收端任务").start();

 16      }

 17      }

（2）创建发送数据的任务类，其代码如下所示。

SendTask.java

 1   package chapter0901;

 2   import java.net.DatagramPacket;

 3   import java.net.DatagramSocket;

 4   import java.net.InetAddress;

 5   import java.util.Scanner;

 6   public class SendTask implements Runnable {

 7       private int sendPort; // 发数据的端口号

 8       // 构造方法

 9       public SendTask(int sendPort) {

 10              this.sendPort = sendPort;

 11          }

 12          @Override

 13          public void run() {

 14              try {

 15                  // 1. 创建DatagramSocket对象

 16                  DatagramSocket ds = new DatagramSocket();

 17                  // 2.输入要发送的数据

 18                  Scanner sc = new Scanner(System.in);

 19                  while (true) {

 20                      String data = sc.nextLine();// 获取键盘输入的数据

 21                      // 3.封装数据到 DatagramPacket对象中

 22                  byte[] buf = data.getBytes();

 23                  DatagramPacket dp = new DatagramPacket(buf, buf.length,

 24                  InetAddress.getByName("127.0.0.255"),sendPort);

 25                      // 4.发送数据

 26                      ds.send(dp);

 27                  }

 28              } catch (Exception e) {

 29                  e.printStackTrace();

 30              }

 31          }

 32      }

上述代码中，第6~10行代码声明了一个名称为sendPort的变量表示发送数据的端口号，并通过该类的构造方法获取所输入的端口号。第12~29行代码，实现run()方法，在run()方法中，首先创建了DatagramSocket对象，然后通过Scanner对象和循环方法获取键盘输入的数据，并将获取的数据封装到了DatagramPacket对象中，最后通过DatagramSocket对象的send()方法发送数据。在循环方法中，由于发送数据时可能多次连续发送，所以将循环条件设置为true，表示不断循环获取和发送数据。在创建DatagramPacket对象时，为了让当前局域网的所有人都接收到消息，所以将IP地址设置为127.0.0.255。

（3）创建接收数据的任务类，其代码如下所示。

ReceiveTask.java

 1   package chapter0901;

 2   import java.net.DatagramPacket;

 3   import java.net.DatagramSocket;

 4   public class ReceiveTask implements Runnable{

 5       private int receivePort;// 接收数据的端口号

 6       public ReceiveTask(int receivePort) {

 7           this.receivePort = receivePort;

 8       }

 9       @Override

 10          public void run() {

 11              try {

 12                  // 1.DatagramSocket对象

 13                  DatagramSocket ds = new DatagramSocket(receivePort);

 14                  // 2.创建DatagramPacket对象

 15                  byte[] buf = new byte[1024];

 16                  DatagramPacket dp = new DatagramPacket(buf, buf.length);

 17                  // 3.接收数据

 18                  while (true) {

 19                      ds.receive(dp);

 20                      // 4.显示接收到的数据

 21                      String str = new String(dp.getData(), 0,

 22                                                     dp.getLength());

 23                      System.out.println("收到" +

 24                         dp.getAddress().getHostAddress()

 25                       + "--发送的数据--" + str);

 26                  }

 27              } catch (Exception e) {

 28                  e.printStackTrace();

 29              }

 30          }

 31      }

上述代码中，第4行代码声明了一个名称为receivePort的变量来表示接收数据的端口号，第5~7行代码定义一个该类的构造方法，并通过该类的构造方法获取所输入的端口号，第9~28行代码在run()方法中，首先创建了DatagramSocket对象，创建该对象时需要传入接收数据的端口号，然后创建用于接收数据的DatagramPacket对象，接下来通过循环的方法来接收数据，最后通过输出语句来显示接收到的数据。