開篇必知必會

一、多執行緒技術

二、實作多執行緒接收

1、單執行緒版本

2、多執行緒版本

三、多執行緒與行程的關系

四、客戶端界面完整代碼

五、多執行緒通信對比

最后

開篇必知必會

在前一篇《基于TCP協議網路socket編程(java實作C/S通信)》，實際存在一個問題，如果服務器端在建立連接后發送多條資訊給客戶端，客戶端是無法全部接收的，原因在于客戶端為單執行緒，只接受了第一條資訊，剩余資訊阻塞等待下一次發送，所以，這造成了客戶端無法處理訊息佇列，每次只接收并輸出一條服務器資訊，出現資訊不同步問題，

本篇將解決這個問題，詳細記錄實作java多執行緒通信，目標是使客戶端可以一次接收服務器發送的多條資訊，避免阻塞，方法是將客戶端接收資訊功能獨立為一個執行緒來完成，進一步完善TCP的Socket網路通信，C/S軟體架構的程式設計！

Java實作socket網路編程系列文章：

基于UDP協議網路Socket編程(java實作C/S通信案例)[https://blog.csdn.net/Charzous/article/details/109016215]
基于TCP協議網路socket編程(java實作C/S通信)[https://blog.csdn.net/Charzous/article/details/109016215]

一、多執行緒技術

首先，了解多執行緒技術，下圖是程式呼叫的順序執行（左：單執行緒）與執行緒呼叫的并行執行（右：多執行緒）

多執行緒程式則是右邊并行執行的方法，

在上一篇的TCPClientFX.java程式中，發送資訊是可以通過“發送”按鈕來實作主動控制，但是接收資訊是被動的，只能接收一條資訊，對于輸入流中有多少資訊是不可控制的，為此，我們使用多執行緒技術，添加一個執行緒專門負責讀取輸入流中的資訊，

在java中，主要有兩種實作多執行緒的方法，一是使用Thread類，二是使用Runnable類并實作run()方法，下面我是用Thread類實作，匿名內部類使用了lambda的寫法，顯得更加簡潔，

readThread = new Thread(()->{
    //匿名內部類函式體

});

二、實作多執行緒接收

1、單執行緒版本

首先，跟之前的單執行緒通信對比一下，下面代碼只能實作客戶端接收服務器單條資訊，如果服務器連續多條資訊發送，則無法全部正確接收，連接成功后只能接收一條來自服務器資訊，

        //連接按鈕
        btConn.setOnAction(event -> {
            String ip=ipAddress.getText().trim();
            String port=tfport.getText().trim();

            try {
                //tcpClient是本程式定義的一個TCPClient型別的成員變數
                tcpClient = new TCPClient(ip, port);
                //成功連接服務器，接受服務器發來的第一潭訓迎資訊
                String firstMsg=tcpClient.receive();
                taDisplay.appendText(firstMsg+"\n");
                //連接服務器之后未結束服務前禁用再次連接
                btConn.setDisable(true);
                //重新連接服務器時啟用輸入發送功能
                tfSend.setDisable(false);
                btnSend.setDisable(false);
            }catch (Exception e){
                taDisplay.appendText("服務器連接失敗！"+e.getMessage()+"\n");
            }
        });

同樣，在發送按鈕，每次也只能“發一條，收一條”，如下代碼：

        //發送按鈕事件
        btnSend.setOnAction(event -> {
            String msg=tfSend.getText();
            tcpClient.send(msg);//向服務器發送一串字符
            taDisplay.appendText("客戶端發送："+msg+"\n");
            String receiveMsg=tcpClient.receive();//從服務器接收一串字符
            taDisplay.appendText(receiveMsg+"\n");
            if (msg.equals("bye")){
                btnSend.setDisable(true);//發送bye后禁用發送按鈕
                tfSend.setDisable(true);//禁用Enter發送資訊輸入區域
                //結束服務后再次啟用連接按鈕
                btConn.setDisable(false);
            }
            tfSend.clear();
        });

2、多執行緒版本

根據前面分析，只需要將客戶端接收的功能交給一個執行緒處理，就能夠達到目的，不會因為接收陳述句阻塞使得主行程卡住，

所以，將執行緒放到連接按鈕里面為好，在成功連接服務器之后，程式就啟動執行緒，時機正好，代碼修改如下：

        //連接按鈕
        btConn.setOnAction(event -> {
            String ip=ipAddress.getText().trim();
            String port=tfport.getText().trim();

            try {
                //tcpClient是本程式定義的一個TCPClient型別的成員變數
                tcpClient = new TCPClient(ip, port);
                //用于接收服務器資訊的單獨執行緒
                readThread = new Thread(()->{
                    String receiveMsg=null;//從服務器接收一串字符
                    while ((receiveMsg=tcpClient.receive())!=null){
                        //lambda運算式不能直接訪問外部非final型別區域變數，需要定義一個臨時變數
                        //若將receiveMsg定義為類成員變數，則無需臨時變數
                        String msgTemp = receiveMsg;
                        Platform.runLater(()->{
                            now = LocalDateTime.now();
                            taDisplay.setStyle("-fx-text-fill:red");
                            taDisplay.appendText(dtf.format(now) +"\n");
//                            taDisplay.setStyle("-fx-text-fill:black");
                            taDisplay.appendText(msgTemp+"\n");
                        });
                    }
                    Platform.runLater(()->{
                        taDisplay.appendText("對話已關閉！\n");
                    });
                });

                readThread.start();
                //連接服務器之后未結束服務前禁用再次連接
                btConn.setDisable(true);
                //重新連接服務器時啟用輸入發送功能
                tfSend.setDisable(false);
                btnSend.setDisable(false);
            }catch (Exception e){
                taDisplay.appendText("服務器連接失敗！"+e.getMessage()+"\n");
            }
        });

三、多執行緒與行程的關系

做到這里，已經完成多執行緒通信的功能，不過，在不斷除錯時候會發現，關閉表單的時候，終端會出現Socket已關閉，輸入輸出流未正常關閉、執行緒例外等問題，如下錯誤：

java.net.SocketException: Socket closed

這是為何呢？原因就是多執行緒與程式的關系，

由于程式開啟了多執行緒，這就存在有幾個執行緒處理問題，那么，在我們手動關閉表單的時候，有的執行緒處于等待狀態，等待IO操作，并非在關閉的同時所有執行緒立即也關閉了，所以解決方法就是，設定一小段間隔時間保證所有執行緒已關閉，

在退出方法里面設定執行緒睡眠時間，保證退出按鈕和關閉表單不拋出此類例外，

    private void exit() throws InterruptedException {
        if (tcpClient!=null){
            tcpClient.send("bye");
            readThread.sleep(1000);//多執行緒等待，關閉視窗時還有執行緒等待IO，設定1s間隔保證所有執行緒已關閉
            tcpClient.close();
        }
        System.exit(0);
    }

四、客戶端界面完整代碼

/*
 *  TCPClientThreadFX.java
 * Copyright (c) 2020-10-25
 * author : Charzous
 * All right reserved.
 */

import javafx.application.Application;
import javafx.application.Platform;
import javafx.event.EventHandler;
import javafx.geometry.Insets;
import javafx.geometry.Pos;
import javafx.scene.Scene;
import javafx.scene.control.Button;
import javafx.scene.control.Label;
import javafx.scene.control.TextArea;
import javafx.scene.control.TextField;
import javafx.scene.input.KeyCode;
import javafx.scene.input.KeyEvent;
import javafx.scene.layout.BorderPane;
import javafx.scene.layout.HBox;
import javafx.scene.layout.Priority;
import javafx.scene.layout.VBox;
import javafx.stage.Stage;



public class TCPClientThreadFX extends Application {

    private Button btnExit=new Button("退出");
    private Button btnSend = new Button("發送");

    private TextField tfSend=new TextField();//輸入資訊區域

    private TextArea taDisplay=new TextArea();//顯示區域
    private TextField ipAddress=new TextField();//填寫ip地址
    private TextField tfport=new TextField();//填寫埠
    private Button btConn=new Button("連接");
    private TCPClient tcpClient;
    private Thread readThread;

    public static void main(String[] args) {
        launch(args);
    }

    @Override
    public void start(Stage primaryStage) {
        BorderPane mainPane=new BorderPane();

        //連接服務器區域
        HBox hBox1=new HBox();
        hBox1.setSpacing(10);
        hBox1.setPadding(new Insets(10,20,10,20));
        hBox1.setAlignment(Pos.CENTER);
        hBox1.getChildren().addAll(new Label("ip地址："),ipAddress,new Label("埠："),tfport,btConn);
        mainPane.setTop(hBox1);

        VBox vBox=new VBox();
        vBox.setSpacing(10);

        vBox.setPadding(new Insets(10,20,10,20));
        vBox.getChildren().addAll(new javafx.scene.control.Label("資訊顯示區"),taDisplay,new Label("資訊輸入區"),tfSend);

        VBox.setVgrow(taDisplay, Priority.ALWAYS);
        mainPane.setCenter(vBox);



        HBox hBox=new HBox();
        hBox.setSpacing(10);
        hBox.setPadding(new Insets(10,20,10,20));
        hBox.setAlignment(Pos.CENTER_RIGHT);
        hBox.getChildren().addAll(btnSend,btnExit);
        mainPane.setBottom(hBox);

        Scene scene =new Scene(mainPane,700,500);
        primaryStage.setScene(scene);
        primaryStage.show();
        //連接按鈕
        btConn.setOnAction(event -> {
            String ip=ipAddress.getText().trim();
            String port=tfport.getText().trim();

            try {
                //tcpClient是本程式定義的一個TCPClient型別的成員變數
                tcpClient = new TCPClient(ip, port);
                //用于接收服務器資訊的單獨執行緒
                readThread = new Thread(()->{
                    String receiveMsg=null;//從服務器接收一串字符
                    while ((receiveMsg=tcpClient.receive())!=null){
                        //lambda運算式不能直接訪問外部非final型別區域變數，需要定義一個臨時變數
                        //若將receiveMsg定義為類成員變數，則無需臨時變數
                        String msgTemp = receiveMsg;
                        Platform.runLater(()->{
                            taDisplay.appendText(msgTemp+"\n");
                        });
                    }
                    Platform.runLater(()->{
                        taDisplay.appendText("對話已關閉！\n");
                    });
                });

                readThread.start();
                //連接服務器之后未結束服務前禁用再次連接
                btConn.setDisable(true);
                //重新連接服務器時啟用輸入發送功能
                tfSend.setDisable(false);
                btnSend.setDisable(false);
            }catch (Exception e){
                taDisplay.appendText("服務器連接失敗！"+e.getMessage()+"\n");
            }
        });

//        btConn.defaultButtonProperty();

        //發送按鈕事件
        btnSend.setOnAction(event -> {
            String msg=tfSend.getText();
            tcpClient.send(msg);//向服務器發送一串字符
            taDisplay.appendText("客戶端發送："+msg+"\n");
            if (msg.equalsIgnoreCase("bye")){
                btnSend.setDisable(true);//發送bye后禁用發送按鈕
                tfSend.setDisable(true);//禁用Enter發送資訊輸入區域
                //結束服務后再次啟用連接按鈕
                btConn.setDisable(false);
            }
            tfSend.clear();
        });
        //對輸入區域系結鍵盤事件
        tfSend.setOnKeyPressed(new EventHandler<KeyEvent>() {
            @Override
            public void handle(KeyEvent event) {
               if(event.getCode()==KeyCode.ENTER){
                   String msg=tfSend.getText();
                   tcpClient.send(msg);//向服務器發送一串字符
                   taDisplay.appendText("客戶端發送："+msg+"\n");

                   if (msg.equalsIgnoreCase("bye")){
                       tfSend.setDisable(true);//禁用Enter發送資訊輸入區域
                       btnSend.setDisable(true);//發送bye后禁用發送按鈕
                       //結束服務后再次啟用連接按鈕
                       btConn.setDisable(false);
                   }
                   tfSend.clear();
                }
            }
        });

        btnExit.setOnAction(event -> {
            try {
                exit();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        });
        //表單關閉回應的事件,點擊右上角的×關閉,客戶端也關閉
        primaryStage.setOnCloseRequest(event -> {
            try {
                exit();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        });
    }

    private void exit() throws InterruptedException {
        if (tcpClient!=null){
            tcpClient.send("bye");
            readThread.sleep(1000);//多執行緒等待，關閉視窗時還有執行緒等待IO，設定1s間隔保證所有執行緒已關閉
            tcpClient.close();
        }
        System.exit(0);
    }
}

服務端和客戶端的程式可以沿用上一篇的內容，這里不再貼出代碼，詳見這篇：基于TCP協議網路socket編程(java實作C/S通信)

五、多執行緒通信對比

那到底可以看出有什么不同呢，現在來驗證一下，我們修改一下服務端回傳資訊的代碼，在增加一行使服務器連續發送重復資訊，

pw.println("來自服務器訊息："+msg);
pw.println("來自服務器,重復訊息："+msg);

之前單執行緒程式效果這樣，當服務端也是“一發一收”狀態，客戶端“一發一收”，這沒有問題：

服務端增加一行使服務器連續發送重復資訊，結果變成這樣，明顯出現錯誤，可以自行分析單執行緒與多訊息的執行情況：

客戶端界面實作多執行緒之后，解決問題！

最后

本篇詳細記錄實作java多執行緒通信，目標達到客戶端可以一次接收服務器發送的多條資訊，避免阻塞，將客戶端接收資訊功能獨立為一個執行緒來完成，進一步完善TCP的Socket網路通信，解決單執行緒存在的問題，也是上一篇博客留下來的一個問題，

另外一個問題是什么呢？這里停留思考3秒！

……

就是：現在只能單用戶與服務器正常通信，如果多用戶情況下，比如開啟多個客戶端界面連接服務器，存在一個很大問題，服務器端只實作了單用戶功能，那么，馬上想到，舉一反三，使用本篇多執行緒技術應用到服務器端，是否能夠解決多用戶的功能呢？要解決這個問題，等待更新下一篇！

如果覺得不錯歡迎“一鍵三連”哦，點贊收藏關注，有問題直接評論，交流學習！

Java實作socket網路編程系列文章：

基于UDP協議網路Socket編程(java實作C/S通信案例)[https://blog.csdn.net/Charzous/article/details/109016215]
基于TCP協議網路socket編程(java實作C/S通信)[https://blog.csdn.net/Charzous/article/details/109016215]

我的CSDN博客：https://blog.csdn.net/Charzous/article/details/109188389

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Java多執行緒實作TCP網路Socket編程(C/S通信)

開篇必知必會

一、多執行緒技術

二、實作多執行緒接收

1、單執行緒版本

2、多執行緒版本

三、多執行緒與行程的關系

四、客戶端界面完整代碼

五、多執行緒通信對比

最后