Java实现即时聊天:聊天服务器+聊天客户端+Web管理控制台
JAVA公众号
共 5446字，需浏览 11分钟
· 2022-03-25
来源：cnblogs.com/blogtimes/p/14767484.html
一、前言
说实话，写这个玩意儿是我上周刚刚产生的想法，本想写完后把代码挂上来赚点积分也不错。写完后发现这东西值得写一篇文章，授人予鱼不如授人以渔嘛（这句话是这么说的吧），顺便赚点应届学生MM的膜拜那就更妙了。然后再挂一个收款二维码，一个人1块钱，一天10000个人付款，一个月30万，一年360万。。。可了不得了，离一个亿的小目标就差几十年了。
好了，不说梦话了，现在我们回到现实中，这篇博文如果能有>2个评论，我后续会再出一个Netty相关的专栏。否则，就不出了。有人会好奇，为什么把阈值定义成>2呢？不为什么，因为我肯定会先用我媳妇儿的号留个言，然后用自己的号留个言。
好了，废话不多说了，后面还有好多事儿呢，洗菜、做饭、刷碗、跪搓衣。。。好了，言归正传吧。
二、最终效果
为什么先看最终效果？因为此刻代码已经撸完了。更重要的是我们带着感官的目标去进行后续的分析，可以更好地理解。标题中提到了，整个工程包含三个部分：
1、聊天服务器
聊天服务器的职责一句话解释：负责接收所有用户发送的消息，并将消息转发给目标用户。
聊天服务器没有任何界面，但是却是IM中最重要的角色，为表达敬意，必须要给它放个效果图：
2021-05-11 10:41:40.037 INFO 9392 --- [ntLoopGroup-3-1] c.e.o.s.netty.handler.HeartBeatHandler : server收到心跳包：{"time":1620700900029,"messageType":"99"}
2021-05-11 10:41:50.049 INFO 9392 --- [ntLoopGroup-3-1] c.e.o.s.n.handler.BussMessageHandler : 收到消息：{"time":1620700910045,"messageType":"14","sendUserName":"guodegang","recvUserName":"yuqian","sendMessage":"于老师你好"}
2021-05-11 10:41:50.055 INFO 9392 --- [ntLoopGroup-3-2] c.e.o.s.netty.executor.SendMsgExecutor : 消息转发成功:{"time":1620700910052,"messageType":"14","sendUserName":"guodegang","recvUserName":"yuqian","sendMessage":"于老师你好"}
2021-05-11 10:41:54.068 INFO 9392 --- [ntLoopGroup-3-2] c.e.o.s.netty.handler.HeartBeatHandler : server收到心跳包：{"time":1620700914064,"messageType":"99"}
2021-05-11 10:41:57.302 INFO 9392 --- [ntLoopGroup-3-2] c.e.o.s.n.handler.BussMessageHandler : 收到消息：{"time":1620700917301,"messageType":"14","sendUserName":"yuqian","recvUserName":"guodegang","sendMessage":"郭老师你好"}
2021-05-11 10:41:57.304 INFO 9392 --- [ntLoopGroup-3-1] c.e.o.s.netty.executor.SendMsgExecutor : 消息转发成功:{"time":1620700917303,"messageType":"14","sendUserName":"yuqian","recvUserName":"guodegang","sendMessage":"郭老师你好"}
2021-05-11 10:42:05.050 INFO 9392 --- [ntLoopGroup-3-1] c.e.o.s.netty.handler.HeartBeatHandler : server收到心跳包：{"time":1620700925049,"messageType":"99"}
2021-05-11 10:42:12.309 INFO 9392 --- [ntLoopGroup-3-2] c.e.o.s.netty.handler.HeartBeatHandler : server收到心跳包：{"time":1620700932304,"messageType":"99"}
2021-05-11 10:42:20.066 INFO 9392 --- [ntLoopGroup-3-1] c.e.o.s.netty.handler.HeartBeatHandler : server收到心跳包：{"time":1620700940050,"messageType":"99"}
2021-05-11 10:42:27.311 INFO 9392 --- [ntLoopGroup-3-2] c.e.o.s.netty.handler.HeartBeatHandler : server收到心跳包：{"time":1620700947309,"messageType":"99"}
2021-05-11 10:42:35.070 INFO 9392 --- [ntLoopGroup-3-1] c.e.o.s.netty.handler.HeartBeatHandler : server收到心跳包：{"time":1620700955068,"messageType":"99"}
2021-05-11 10:42:42.316 INFO 9392 --- [ntLoopGroup-3-2] c.e.o.s.netty.handler.HeartBeatHandler : server收到心跳包：{"time":1620700962312,"messageType":"99"}
2021-05-11 10:42:50.072 INFO 9392 --- [ntLoopGroup-3-1] c.e.o.s.netty.handler.HeartBeatHandler : server收到心跳包：{"time":1620700970071,"messageType":"99"}
2021-05-11 10:42:57.316 INFO 9392 --- [ntLoopGroup-3-2] c.e.o.s.netty.handler.HeartBeatHandler : server收到心跳包：{"time":1620700977315,"messageType":"99"}
从效果图我们看到了一些内容：收到心跳包、收到消息，转发消息，这些内容后面会详细讲解。
2、聊天客户端
聊天客户端的职责一句话解释：登陆，给别人发聊天内容，收其它人发给自己的聊天内容。
下面为方便演示，我会打开两个客户端，用两个不同用户登陆，然后发消息。
3、Web管理控制台
目前只做了一个账户管理，具体看图吧：
三、需求分析
无（见第二章节）。
四、概要设计
1、技术选型
1）聊天服务端
聊天服务器与客户端通过TCP协议进行通信，使用长连接、全双工通信模式，基于经典通信框架Netty实现。
那么什么是长连接？顾名思义，客户端和服务器连上后，会在这条连接上面反复收发消息，连接不会断开。与长连接对应的当然就是短连接了，短连接每次发消息之前都需要先建立连接，然后发消息，最后断开连接。显然，即时聊天适合使用长连接。
那么什么又是全双工？当长连接建立起来后，在这条连接上既有上行的数据，又有下行的数据，这就叫全双工。那么对应的半双工、单工，大家自行百度吧。
2）Web管理控制台
Web管理端使用SpringBoot脚手架，前端使用Layuimini（一个基于Layui前端框架封装的前端框架），后端使用SpringMVC+Jpa+Shiro。
3）聊天客户端
使用SpringBoot+JavaFX，做了一个极其简陋的客户端，JavaFX是一个开发Java桌面程序的框架，本人也是第一次使用，代码中的写法都是网上查的，这并不是本文的重点，有兴趣的仔细百度吧。
4）SpringBoot
以上三个组件，全部以SpringBoot做为脚手架开发。
5）代码构建
Maven。
2、数据库设计
我们只简单用到一张用户表，比较简单直接贴脚本：
CREATE TABLE `sys_user` (
`id` bigint(20) NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '主键',
`user_name` varchar(64) DEFAULT NULL COMMENT '用户名：登陆账号',
`pass_word` varchar(128) DEFAULT NULL COMMENT '密码',
`name` varchar(16) DEFAULT NULL COMMENT '昵称',
`sex` char(1) DEFAULT NULL COMMENT '性别:1-男，2女',
`status` bit(1) DEFAULT NULL COMMENT '用户状态：1-有效，0-无效',
`online` bit(1) DEFAULT NULL COMMENT '在线状态：1-在线，0-离线',
`salt` varchar(128) DEFAULT NULL COMMENT '密码盐值',
`admin` bit(1) DEFAULT NULL COMMENT '是否管理员（只有管理员才能登录Web端）：1-是，0-否',
PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=1 DEFAULT CHARSET=utf8;
这张表都在什么时候用到？
1）Web管理端登陆的时候；
2）聊天客户端将登陆请求发送到聊天服务端时，聊天服务端进行用户认证；
3）聊天客户端的好友列表加载。
3、通信设计
本节将会是本文的核心内容之一，主要描述通信报文协议格式、以及通信报文的交互场景。
1）报文协议格式
下面这张图应该能说明99%了：
剩下的1%在这里说：
a）粘包问题，TCP长连接中，粘包是第一个需要解决的问题。通俗的讲，粘包的意思是消息接收方往往收到的不是“整个”报文，有时候比“整个”多一点，有时候比“整个”少一点，这样就导致接收方无法解析这个报文。那么上图中的头8个字节就为了解决这个问题，接收方根据头8个字节标识的长度来获取到“整个”报文，从而进行正常的业务处理；
b）2字节报文类型，为了方便解析报文而设计。根据这两个字节将后面的json转成相应的实体以便进行后续处理；
c）变长报文体实际上就是json格式的串，当然，你可以自己设计报文格式，我这里为了方便处理就直接放json了；
d）当然，你可以把报文设计的更复杂、更专业，比如加密、加签名等。
2）报文交互场景
a）登陆
b）发送消息-成功
c）发送消息-目标客户端不在线
d）发送消息-目标客户端在线，但消息转发失败
五、编码实现
前面说了那么多，现在总得说点有用的。
1、先说说Netty
Netty是一个相当优秀的通信框架，大多数的顶级开源框架中都有Netty的身影。具体它有多么优秀，建议大家自行百度，我不如百度说的好。我只从应用方面说说Netty。应用过程中，它最核心的东西叫handler，我们可以简单理解它为消息处理器。收到的消息和出去的消息都会经过一系列的handler加工处理。收到的消息我们叫它入站消息，发出去的消息我们叫它出站消息，因此handler又分为出站handler和入站handler。收到的消息只会被入站handler处理，发出去的消息只会被出站handler处理。
举个例子，我们从网络上收到的消息是二进制的字节码，我们的目标是将消息转换成java bean，这样方便我们程序处理，针对这个场景我设计这么几个入站handler：
1）将字节转换成String的handler；
2）将String转成java bean的handler；
3）对java bean进行业务处理的handler。
发出去的消息呢，我设计这么几个出站handler：
1）java bean 转成String的handler；
2）String转成byte的handler。
以上是关于handler的说明。
接下来再说一下Netty的异步。异步的意思是当你做完一个操作后，不会立马得到操作结果，而是有结果后Netty会通知你。通过下面的一段代码来说明：
channel.writeAndFlush(sendMsgRequest).addListener(new GenericFutureListener>() {
@Override
public void operationComplete(Future future) throws Exception {
if (future.isSuccess()){
logger.info("消息发送成功:{}",sendMsgRequest);
}else {
logger.info("消息发送失败:{}",sendMsgRequest);
}
}
});
上面的writeAndFlush操作无法立即返回结果，如果你关注结果，那么为他添加一个listener，有结果后会在listener中响应。
到这里，百度上搜到的Netty相关的代码你基本就能看懂了。
2、聊天服务端
首先看主入口的代码
public void start(){
EventLoopGroup boss = new NioEventLoopGroup();
EventLoopGroup worker = new NioEventLoopGroup();
ServerBootstrap serverBootstrap = new ServerBootstrap();
serverBootstrap.group(boss, worker)
.channel(NioServerSocketChannel.class)
.option(ChannelOption.SO_BACKLOG, 1024)
.handler(new LoggingHandler(LogLevel.INFO))
.childHandler(new ChannelInitializer() {
@Override
protected void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
//心跳
ch.pipeline().addLast(new IdleStateHandler(25, 20, 0, TimeUnit.SECONDS));
//收整包
ch.pipeline().addLast(new StringLengthFieldDecoder());
//转字符串
ch.pipeline().addLast(new StringDecoder(Charset.forName("UTF-8")));
//json转对象
ch.pipeline().addLast(new JsonDecoder());
//心跳
ch.pipeline().addLast(new HeartBeatHandler());
//实体转json
ch.pipeline().addLast(new JsonEncoder());
//消息处理
ch.pipeline().addLast(bussMessageHandler);
}
});
try {
ChannelFuture f = serverBootstrap.bind(port).sync();
f.channel().closeFuture().sync();
}catch (InterruptedException e) {
logger.error("服务启动失败：{}", ExceptionUtils.getStackTrace(e));
}finally {
worker.shutdownGracefully();
boss.shutdownGracefully();
}
}
代码中除了initChannel方法中的代码，其他代码都是固定写法。那么什么叫固定写法呢？通俗来讲就是可以Ctrl+c、Ctrl+v。
下面我们着重看initChannel方法里面的代码。这里面就是上面讲到的各种handler，我们下面挨个讲这些handler都是干啥的。
1）IdleStateHandler。这个是Netty内置的一个handler，既是出站handler又是入站handler。它的作用一般是用来实现心跳监测。所谓心跳，就是客户端和服务端建立连接后，服务端要实时监控客户端的健康状态，如果客户端挂了或者hung住了，服务端及时释放相应的资源，以及做出其他处理比如通知运维。所以在我们的场景中，客户端需要定时上报自己的心跳，如果服务端检测到一段时间内没收到客户端上报的心跳，那么及时做出处理，我们这里就是简单的将其连接断开，并修改数据库中相应账户的在线状态。
现在开始说IdleStateHandler，第一个参数叫读超时时间，第二个参数叫写超时时间，第三个参数叫读写超时时间，第四个参数时时间单位秒。这个handler表达的意思是当25秒内没读到客户端的消息，或者20秒内没往客户端发消息，就会产生一个超时事件。那么这个超时事件我们该对他做什么处理呢，请看下一条。
2）HeartBeatHandler。结合a）一起看，当发生超时事件时，HeartBeatHandler会收到这个事件，并对它做出处理：第一将链接断开；第二讲数据库中相应的账户更新为不在线状态。
public class HeartBeatHandler extends ChannelInboundHandlerAdapter {
private static Logger logger = LoggerFactory.getLogger(HeartBeatHandler.class);
@Override
public void userEventTriggered(ChannelHandlerContext ctx, Object evt) throws Exception {
if (evt instanceof IdleStateEvent){
IdleStateEvent event = (IdleStateEvent)evt;
if (event.state() == IdleState.READER_IDLE) {
//读超时，应将连接断掉
InetSocketAddress socketAddress = (InetSocketAddress)ctx.channel().remoteAddress();
String ip = socketAddress.getAddress().getHostAddress();
ctx.channel().disconnect();
logger.info("【{}】连接超时，断开",ip);
String userName = SessionManager.removeSession(ctx.channel());
SpringContextUtil.getBean(UserService.class).updateOnlineStatus(userName,Boolean.FALSE);
}else {
super.userEventTriggered(ctx, evt);
}
}else {
super.userEventTriggered(ctx, evt);
}
}
@Override
public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) throws Exception {
if (msg instanceof HeartBeat){
//收到心跳包，不处理
logger.info("server收到心跳包：{}",msg);
return;
}
super.channelRead(ctx, msg);
}
}
3）StringLengthFieldDecoder。这是个入站handler，他的作用就是解决上面提到的粘包问题：
public class StringLengthFieldDecoder extends LengthFieldBasedFrameDecoder {
public StringLengthFieldDecoder() {
super(10*1024*1024,0,8,0,8);
}
@Override
protected long getUnadjustedFrameLength(ByteBuf buf, int offset, int length, ByteOrder order) {
buf = buf.order(order);
byte[] lenByte = new byte[length];
buf.getBytes(offset, lenByte);
String lenStr = new String(lenByte);
Long len = Long.valueOf(lenStr);
return len;
}
}
只需要集成Netty提供的LengthFieldBasedFrameDecoder 类，并重写getUnadjustedFrameLength方法即可。
首先看构造方法中的5个参数。第一个表示能处理的包的最大长度；第二三个参数应该结合起来理解，表示长度字段从第几位开始，长度的长度是多少，也就是上面报文格式协议中的头8个字节；第四个参数表示长度是否需要校正，举例理解，比如头8个字节解析出来的长度=包体长度+头8个字节的长度，那么这里就需要校正8个字节，我们的协议中长度只包含报文体，因此这个参数填0；最后一个参数，表示接收到的报文是否要跳过一些字节，本例中设置为8，表示跳过头8个字节，因此经过这个handler后，我们收到的数据就只有报文本身了，不再包含8个长度字节了。
再看getUnadjustedFrameLength方法，其实就是将头8个字符串型的长度为转换成long型。重写完这个方法后，Netty就知道如何收一个“完整”的数据包了。
4）StringDecoder。这个是Netty自带的入站handler，会将字节流以指定的编码解析成String。
5）JsonDecoder。是我们自定义的一个入站handler，目的是将json String转换成java bean，以方便后续处理：
public class JsonDecoder extends MessageToMessageDecoder {
@Override
protected void decode(ChannelHandlerContext channelHandlerContext, String o, List 这里会调用我们自定义的一个编解码帮助类进行转换：
public static Message decode(String message){
if (StringUtils.isEmpty(message) || message.length() < 2){
return null;
}
String type = message.substring(0,2);
message = message.substring(2);
if (type.equals(LoginRequest)){
return JsonUtil.jsonToObject(message,LoginRequest.class);
}else if (type.equals(LoginResponse)){
return JsonUtil.jsonToObject(message,LoginResponse.class);
}else if (type.equals(LogoutRequest)){
return JsonUtil.jsonToObject(message,LogoutRequest.class);
}else if (type.equals(LogoutResponse)){
return JsonUtil.jsonToObject(message,LogoutResponse.class);
}else if (type.equals(SendMsgRequest)){
return JsonUtil.jsonToObject(message,SendMsgRequest.class);
}else if (type.equals(SendMsgResponse)){
return JsonUtil.jsonToObject(message,SendMsgResponse.class);
}else if (type.equals(HeartBeat)){
return JsonUtil.jsonToObject(message,HeartBeat.class);
}
return null;
}
6）BussMessageHandler。先看这个入站handler，是我们的一个业务处理主入口，他的主要工作就是将消息分发给线程池去处理，另外还负载一个小场景，当客户端主动断开时，需要将相应的账户数据库中状态更新为不在线。
public class BussMessageHandler extends ChannelInboundHandlerAdapter {
private static Logger logger = LoggerFactory.getLogger(BussMessageHandler.class);
@Autowired
private TaskDispatcher taskDispatcher;
@Override
public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) throws Exception {
logger.info("收到消息：{}",msg);
if (msg instanceof Message){
taskDispatcher.submit(ctx.channel(),(Message)msg);
}
}
@Override
public void channelInactive(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
//客户端连接断开
InetSocketAddress socketAddress = (InetSocketAddress)ctx.channel().remoteAddress();
String ip = socketAddress.getAddress().getHostAddress();
logger.info("客户端断开：{}",ip);
String userName = SessionManager.removeSession(ctx.channel());
SpringContextUtil.getBean(UserService.class).updateOnlineStatus(userName,Boolean.FALSE);
super.channelInactive(ctx);
}
}
接下来还差线程池的处理逻辑，也非常简单，就是将任务封装成executor然后交给线程池处理：
public class TaskDispatcher {
private ThreadPoolExecutor threadPool;
public TaskDispatcher(){
int corePoolSize = 15;
int maxPoolSize = 50;
int keepAliveSeconds = 30;
int queueCapacity = 1024;
BlockingQueue queue = new LinkedBlockingQueue<>(queueCapacity);
this.threadPool = new ThreadPoolExecutor(
corePoolSize, maxPoolSize, keepAliveSeconds, TimeUnit.SECONDS,
queue);
}
public void submit(Channel channel, Message msg){
ExecutorBase executor = null;
String messageType = msg.getMessageType();
if (messageType.equals(MessageEnDeCoder.LoginRequest)){
executor = new LoginExecutor(channel,msg);
}
if (messageType.equalsIgnoreCase(MessageEnDeCoder.SendMsgRequest)){
executor = new SendMsgExecutor(channel,msg);
}
if (executor != null){
this.threadPool.submit(executor);
}
}
}
接下来看一下消息转发executor是怎么做的：
public class SendMsgExecutor extends ExecutorBase {
private static Logger logger = LoggerFactory.getLogger(SendMsgExecutor.class);
public SendMsgExecutor(Channel channel, Message message) {
super(channel, message);
}
@Override
public void run() {
SendMsgResponse response = new SendMsgResponse();
response.setMessageType(MessageEnDeCoder.SendMsgResponse);
response.setTime(new Date());
SendMsgRequest request = (SendMsgRequest)message;
String recvUserName = request.getRecvUserName();
String sendContent = request.getSendMessage();
Channel recvChannel = SessionManager.getSession(recvUserName);
if (recvChannel != null){
SendMsgRequest sendMsgRequest = new SendMsgRequest();
sendMsgRequest.setTime(new Date());
sendMsgRequest.setMessageType(MessageEnDeCoder.SendMsgRequest);
sendMsgRequest.setRecvUserName(recvUserName);
sendMsgRequest.setSendMessage(sendContent);
sendMsgRequest.setSendUserName(request.getSendUserName());
recvChannel.writeAndFlush(sendMsgRequest).addListener(new GenericFutureListener>() {
@Override
public void operationComplete(Future future) throws Exception {
if (future.isSuccess()){
logger.info("消息转发成功:{}",sendMsgRequest);
response.setResultCode("0000");
response.setResultMessage(String.format("发给用户[%s]消息成功",recvUserName));
channel.writeAndFlush(response);
}else {
logger.error(ExceptionUtils.getStackTrace(future.cause()));
logger.info("消息转发失败:{}",sendMsgRequest);
response.setResultCode("9999");
response.setResultMessage(String.format("发给用户[%s]消息失败",recvUserName));
channel.writeAndFlush(response);
}
}
});
}else {
logger.info("用户{}不在线，消息转发失败",recvUserName);
response.setResultCode("9999");
response.setResultMessage(String.format("用户[%s]不在线",recvUserName));
channel.writeAndFlush(response);
}
}
}
整体逻辑：一获取要把消息发给那个账号；二获取该账号对应的连接；三在此连接上发送消息；四获取消息发送结果，将结果发给消息“发起者”。
下面是登录处理的executor：
public class LoginExecutor extends ExecutorBase {
private static Logger logger = LoggerFactory.getLogger(LoginExecutor.class);
public LoginExecutor(Channel channel, Message message) {
super(channel, message);
}
@Override
public void run() {
LoginRequest request = (LoginRequest)message;
String userName = request.getUserName();
String password = request.getPassword();
UserService userService = SpringContextUtil.getBean(UserService.class);
boolean check = userService.checkLogin(userName,password);
LoginResponse response = new LoginResponse();
response.setUserName(userName);
response.setMessageType(MessageEnDeCoder.LoginResponse);
response.setTime(new Date());
response.setResultCode(check?"0000":"9999");
response.setResultMessage(check?"登陆成功":"登陆失败，用户名或密码错");
if (check){
userService.updateOnlineStatus(userName,Boolean.TRUE);
SessionManager.addSession(userName,channel);
}
channel.writeAndFlush(response).addListener(new GenericFutureListener>() {
@Override
public void operationComplete(Future future) throws Exception {
//登陆失败，断开连接
if (!check){
logger.info("用户{}登陆失败，断开连接",((LoginRequest) message).getUserName());
channel.disconnect();
}
}
});
}
}
登陆逻辑也不复杂，登陆成功则更新用户在线状态，并且无论登陆成功还是失败，都会返一个登陆应答。同时，如果登陆校验失败，在返回应答成功后，需要将链接断开。
7）JsonEncoder。最后看这个唯一的出站handler，服务端发出去的消息都会被出站handler处理，他的职责就是将java bean转成我们之前定义的报文协议格式：
public class JsonEncoder extends MessageToByteEncoder {
@Override
protected void encode(ChannelHandlerContext channelHandlerContext, Message message, ByteBuf byteBuf) throws Exception {
String msgStr = MessageEnDeCoder.encode(message);
int length = msgStr.getBytes(Charset.forName("UTF-8")).length;
String str = String.valueOf(length);
String lenStr = StringUtils.leftPad(str,8,'0');
msgStr = lenStr + msgStr;
byteBuf.writeBytes(msgStr.getBytes("UTF-8"));
}
}
8）SessionManager。剩下最后一个东西没说，这个是用来保存每个登陆成功账户的链接的，底层是个map，key为用户账户，value为链接：
public class SessionManager {
private static ConcurrentHashMap sessionMap = new ConcurrentHashMap<>();
public static void addSession(String userName,Channel channel){
sessionMap.put(userName,channel);
}
public static String removeSession(String userName){
sessionMap.remove(userName);
return userName;
}
public static String removeSession(Channel channel){
for (String key:sessionMap.keySet()){
if (channel.id().asLongText().equalsIgnoreCase(sessionMap.get(key).id().asLongText())){
sessionMap.remove(key);
return key;
}
}
return null;
}
public static Channel getSession(String userName){
return sessionMap.get(userName);
}
}
到这里，整个服务端的逻辑就走完了，是不是，很简单呢！
3、聊天客户端
客户端中界面相关的东西是基于JavaFX框架做的，这个我是第一次用，所以不打算讲这块，怕误导大家。主要还是讲Netty作为客户端是如何跟服务端通信的。
按照惯例，还是先贴出主入口：
public void login(String userName,String password) throws Exception {
Bootstrap clientBootstrap = new Bootstrap();
EventLoopGroup clientGroup = new NioEventLoopGroup();
try {
clientBootstrap.group(clientGroup)
.channel(NioSocketChannel.class)
.option(ChannelOption.TCP_NODELAY, true)
.option(ChannelOption.CONNECT_TIMEOUT_MILLIS,10000);
clientBootstrap.handler(new ChannelInitializer() {
@Override
protected void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
ch.pipeline().addLast(new IdleStateHandler(20, 15, 0, TimeUnit.SECONDS));
ch.pipeline().addLast(new StringLengthFieldDecoder());
ch.pipeline().addLast(new StringDecoder(Charset.forName("UTF-8")));
ch.pipeline().addLast(new JsonDecoder());
ch.pipeline().addLast(new JsonEncoder());
ch.pipeline().addLast(bussMessageHandler);
ch.pipeline().addLast(new HeartBeatHandler());
}
});
ChannelFuture future = clientBootstrap.connect(server,port).sync();
if (future.isSuccess()){
channel = (SocketChannel)future.channel();
LoginRequest request = new LoginRequest();
request.setTime(new Date());
request.setUserName(userName);
request.setPassword(password);
request.setMessageType(MessageEnDeCoder.LoginRequest);
channel.writeAndFlush(request).addListener(new GenericFutureListener>() {
@Override
public void operationComplete(Future future) throws Exception {
if (future.isSuccess()){
logger.info("登陆消息发送成功");
}else {
logger.info("登陆消息发送失败：{}", ExceptionUtils.getStackTrace(future.cause()));
Platform.runLater(new Runnable() {
@Override
public void run() {
LoginController.setLoginResult("网络错误，登陆消息发送失败");
}
});
}
}
});
}else {
clientGroup.shutdownGracefully();
throw new RuntimeException("网络错误");
}
}catch (Exception e){
clientGroup.shutdownGracefully();
throw new RuntimeException("网络错误");
}
}
对这段代码，我们主要关注这几点：一所有handler的初始化；二connect服务端。
所有handler中，除了bussMessageHandler是客户端特有的外，其他的handler在服务端章节已经讲过了，不再赘述。
1）先看连接服务端的操作。首先发起连接，连接成功后发送登陆报文。发起连接需要对成功和失败进行处理。发送登陆报文也需要对成功和失败进行处理。注意，这里的成功失败只是代表当前操作的网络层面的成功失败，这时候并不能获取服务端返回的应答中的业务层面的成功失败，如果不理解这句话，可以翻看前面讲过的“异步”相关内容。
2）BussMessageHandler。整体流程还是跟服务端一样，将受到的消息扔给线程池处理，我们直接看处理消息的各个executor。
先看客户端发出登陆请求后，收到登陆应答消息后是怎么处理的（这段代码可以结合1）的内容一起理解）：
public class LoginRespExecutor extends ExecutorBase {
private static Logger logger = LoggerFactory.getLogger(LoginRespExecutor.class);
public LoginRespExecutor(Channel channel, Message message) {
super(channel, message);
}
@Override
public void run() {
LoginResponse response = (LoginResponse)message;
logger.info("登陆结果：{}->{}",response.getResultCode(),response.getResultMessage());
if (!response.getResultCode().equals("0000")){
Platform.runLater(new Runnable() {
@Override
public void run() {
LoginController.setLoginResult("登陆失败，用户名或密码错误");
}
});
}else {
LoginController.setCurUserName(response.getUserName());
ClientApplication.getScene().setRoot(SpringContextUtil.getBean(MainView.class).getView());
}
}
}
接下来看客户端是怎么发聊天信息的：
public void sendMessage(Message message) {
channel.writeAndFlush(message).addListener(new GenericFutureListener>() {
@Override
public void operationComplete(Future future) throws Exception {
SendMsgRequest send = (SendMsgRequest)message;
if (future.isSuccess()){
Platform.runLater(new Runnable() {
@Override
public void run() {
MainController.setMessageHistory(String.format("[我]在[%s]发给[%s]的消息[%s]，发送成功",
DateFormatUtils.format(send.getTime(),"yyyy-MM-dd HH:mm:ss"),send.getRecvUserName(),send.getSendMessage()));
}
});
}else {
Platform.runLater(new Runnable() {
@Override
public void run() {
MainController.setMessageHistory(String.format("[我]在[%s]发给[%s]的消息[%s]，发送失败",
DateFormatUtils.format(send.getTime(),"yyyy-MM-dd HH:mm:ss"),send.getRecvUserName(),send.getSendMessage()));
}
});
}
}
});
}
实际上，到这里通信相关的代码已经贴完了。剩下的都是界面处理相关的代码，不再贴了。
客户端，是不是，非常简单！
4、Web管理端
Web管理端可以说是更没任何技术含量，就是Shiro登陆认证、列表增删改查。增删改没什么好说的，下面重点说一下Shiro登陆和列表查询。
1）Shiro登陆
首先定义一个Realm，至于这是什么概念，自行百度吧，这里并不是本文重点：
public class UserDbRealm extends AuthorizingRealm {
@Override
protected AuthorizationInfo doGetAuthorizationInfo(PrincipalCollection principalCollection) {
return null;
}
@Override
protected AuthenticationInfo doGetAuthenticationInfo(AuthenticationToken authenticationToken) throws AuthenticationException {
RequestAttributes attributes = RequestContextHolder.getRequestAttributes();
UsernamePasswordToken upToken = (UsernamePasswordToken) authenticationToken;
String username = upToken.getUsername();
String password = "";
if (upToken.getPassword() != null)
{
password = new String(upToken.getPassword());
}
// TODO: 2021/5/13 校验用户名密码，不通过则抛认证异常即可
ShiroUser user = new ShiroUser();
SimpleAuthenticationInfo info = new SimpleAuthenticationInfo(user, password, getName());
return info;
}
}
接下来把这个Realm注册成Spring Bean，同时定义过滤链：
@Bean
public Realm realm() {
UserDbRealm realm = new UserDbRealm();
realm.setAuthorizationCachingEnabled(true);
realm.setCacheManager(cacheManager());
return realm;
}
@Bean
public ShiroFilterChainDefinition shiroFilterChainDefinition() {
DefaultShiroFilterChainDefinition chainDefinition = new DefaultShiroFilterChainDefinition();
chainDefinition.addPathDefinition("/css/**", "anon");
chainDefinition.addPathDefinition("/img/**", "anon");
chainDefinition.addPathDefinition("/js/**", "anon");
chainDefinition.addPathDefinition("/logout", "logout");
chainDefinition.addPathDefinition("/login", "anon");
chainDefinition.addPathDefinition("/captchaImage", "anon");
chainDefinition.addPathDefinition("/**", "authc");
return chainDefinition;
}
到现在为止，Shiro配置好了，下面看如何调起登陆：
@PostMapping("/login")
@ResponseBody
public Result login(String username, String password, Boolean rememberMe)
{
Result ret = new Result<>();
UsernamePasswordToken token = new UsernamePasswordToken(username, password);
Subject subject = SecurityUtils.getSubject();
try
{
subject.login(token);
return ret;
}
catch (AuthenticationException e)
{
String msg = "用户或密码错误";
if (StringUtils.isNotEmpty(e.getMessage()))
{
msg = e.getMessage();
}
ret.setCode(Result.FAIL);
ret.setMessage(msg);
return ret;
}
}
登陆代码就这么愉快的完成了。
2）列表查询
查是个很简单的操作，但是却是所有web系统中使用最频繁的操作。因此，做一个通用性的封装，非常有必要。以下代码不做过多讲解，初级工程师到高级工程师，就差这段代码了（手动捂脸）：
a）Controller
@RequestMapping("/query")
@ResponseBody
public Result> query(@RequestParam Map params, String sort, String order, Integer pageIndex, Integer pageSize){
Page page = userService.query(params,sort,order,pageIndex,pageSize);
Result> ret = new Result<>();
ret.setData(page);
return ret;
}
b）Service
@Autowired
private UserDao userDao;
@Autowired
private QueryService queryService;
public Page query(Map params, String sort, String order, Integer pageIndex, Integer pageSize){
return queryService.query(userDao,params,sort,order,pageIndex,pageSize);
}
public class QueryService {
public com.easy.okim.common.model.Page query(JpaSpecificationExecutor dao, Map filters, String sort, String order, Integer pageIndex, Integer pageSize){
com.easy.okim.common.model.Page ret = new com.easy.okim.common.model.Page();
Map params = new HashMap<>();
if (filters != null){
filters.remove("sort");
filters.remove("order");
filters.remove("pageIndex");
filters.remove("pageSize");
for (String key:filters.keySet()){
Object value = filters.get(key);
if (value != null && StringUtils.isNotEmpty(value.toString())){
params.put(key,value);
}
}
}
Pageable pageable = null;
pageIndex = pageIndex - 1;
if (StringUtils.isEmpty(sort)){
pageable = PageRequest.of(pageIndex,pageSize);
}else {
Sort s = Sort.by(Sort.Direction.ASC,sort);
if (StringUtils.isNotEmpty(order) && order.equalsIgnoreCase("desc")){
s = Sort.by(Sort.Direction.DESC,sort);
}
pageable = PageRequest.of(pageIndex,pageSize,s);
}
Page page = null;
if (params.size() ==0){
page = dao.findAll(null,pageable);
}else {
Specification specification = new Specification() {
@Override
public Predicate toPredicate(Root root, CriteriaQuery criteriaQuery, CriteriaBuilder builder) {
List predicates = new ArrayList<>();
for (String filter : params.keySet()) {
Object value = params.get(filter);
if (value == null || StringUtils.isEmpty(value.toString())) {
continue;
}
String field = filter;
String operator = "=";
String[] arr = filter.split("\\|");
if (arr.length == 2) {
field = arr[0];
operator = arr[1];
}
if (arr.length == 3) {
field = arr[0];
operator = arr[1];
String type = arr[2];
if (type.equalsIgnoreCase("boolean")){
value = Boolean.parseBoolean(value.toString());
}else if (type.equalsIgnoreCase("integer")){
value = Integer.parseInt(value.toString());
}else if (type.equalsIgnoreCase("long")){
value = Long.parseLong(value.toString());
}
}
String[] names = StringUtils.split(field, ".");
Path expression = root.get(names[0]);
for (int i = 1; i < names.length; i++) {
expression = expression.get(names[i]);
}
// logic operator
switch (operator) {
case "=":
predicates.add(builder.equal(expression, value));
break;
case "!=":
predicates.add(builder.notEqual(expression, value));
break;
case "like":
predicates.add(builder.like(expression, "%" + value + "%"));
break;
case ">":
predicates.add(builder.greaterThan(expression, (Comparable) value));
break;
case "<":
predicates.add(builder.lessThan(expression, (Comparable) value));
break;
case ">=":
predicates.add(builder.greaterThanOrEqualTo(expression, (Comparable) value));
break;
case "<=":
predicates.add(builder.lessThanOrEqualTo(expression, (Comparable) value));
break;
case "isnull":
predicates.add(builder.isNull(expression));
break;
case "isnotnull":
predicates.add(builder.isNotNull(expression));
break;
case "in":
CriteriaBuilder.In in = builder.in(expression);
String[] arr1 = StringUtils.split(filter.toString(), ",");
for (String e : arr1) {
in.value(e);
}
predicates.add(in);
break;
}
}
// 将所有条件用 and 联合起来
if (!predicates.isEmpty()) {
return builder.and(predicates.toArray(new Predicate[predicates.size()]));
}
return builder.conjunction();
}
};
page = dao.findAll(specification,pageable);
}
ret.setTotal(page.getTotalElements());
ret.setRows(page.getContent());
return ret;
}
}
c）Dao
public interface UserDao extends JpaRepository,JpaSpecificationExecutor {
//啥都不用写，继承Spring Data Jpa提供的类就行了
}
五、结语
本文确实都是实实在在的干货，希望本文能对大家有一些帮助，源代码工程不打算贴了，希望你能跟着文章自己手敲一遍。
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