java使用 Socket 作为客户端连接网络键盘实操

项目情境：

   有一个第三方的网络键盘(键盘按键连接后会发送指令)配置到项目上，实现键盘按键，发送的指令经服务层接收封装后发送给各个业务线，实现键盘的交互。

解决思路：

  因为交互是持久的，键盘操作命令是断断续续的，所以采用socket的长链接模式，与以往不同，此次java服务层作为socket的客户端主动去连接键盘，并与键盘实现心跳连接，接收发命令，根据键盘配置的手册，实现整个交互。

编码示例：

1.连接服务线程

package com.jovision.mix.keyboard.service.socket.server;import java.net.InetAddress;
import java.net.Socket;/*** TCP Socket客户端*          用来连接网络键盘* @author sww* @since 2021/11/8*/
public abstract class TcpClient implements Runnable {private int port;private String hostIP;private boolean connect = false;private SocketTransceiver transceiver;/*** 建立连接* <p>* 连接的建立将在新线程中进行* <p>* 连接建立成功，回调{@code onConnect()}* <p>* 连接建立失败，回调{@code onConnectFailed()}* * @param hostIP*            服务器主机IP* @param port*            端口*/public void connect(String hostIP, int port) {this.hostIP = hostIP;this.port = port;new Thread(this).start();}@Overridepublic void run() {try {Socket socket = new Socket(hostIP, port);//socket.setKeepAlive(true);transceiver = new SocketTransceiver(socket) {@Overridepublic void onReceive(InetAddress addr, String s) {TcpClient.this.onReceive(this, s);}@Overridepublic void onDisconnect(InetAddress addr) {connect = false;TcpClient.this.onDisconnect(this);}};transceiver.start();connect = true;this.onConnect(transceiver);} catch (Exception e) {e.printStackTrace();this.onConnectFailed(transceiver);}}/*** 断开连接* <p>* 连接断开，回调{@code onDisconnect()}*/public void disconnect() {if (transceiver != null) {transceiver.stop();transceiver = null;}}/*** 判断是否连接* * @return 当前处于连接状态，则返回true*/public boolean isConnected() {return connect;}/*** 获取Socket收发器* * @return 未连接则返回null*/public SocketTransceiver getTransceiver() {return isConnected() ? transceiver : null;}/*** 连接建立* * @param transceiver*            SocketTransceiver对象*/public abstract void onConnect(SocketTransceiver transceiver);/*** 连接建立失败*/public abstract void onConnectFailed(SocketTransceiver transceiver);/*** 接收到数据* <p>* 注意：此回调是在新线程中执行的* * @param transceiver*            SocketTransceiver对象* @param s*            字符串*/public abstract void onReceive(SocketTransceiver transceiver, String s);/*** 连接断开* <p>* 注意：此回调是在新线程中执行的* * @param transceiver*            SocketTransceiver对象*/public abstract void onDisconnect(SocketTransceiver transceiver);
}

2.接收发线程：

package com.jovision.mix.keyboard.service.socket.server;import lombok.extern.slf4j.Slf4j;import java.io.*;
import java.net.InetAddress;
import java.net.Socket;/*** Socket收发器 通过Socket发送数据，并使用新线程监听Socket接收到的数据* 处理消息** @author * @since 2021/11/8*/
@Slf4j
public abstract class SocketTransceiver implements Runnable {protected Socket socket;protected InetAddress addr;protected DataInputStream in;protected DataOutputStream out;private boolean runFlag;/*** 实例化** @param socket 已经建立连接的socket*/public SocketTransceiver(Socket socket) {this.socket = socket;this.addr = socket.getInetAddress();}/*** 获取连接到的Socket地址** @return InetAddress对象*/public InetAddress getInetAddress() {return addr;}/*** 开启Socket收发* <p>* 如果开启失败，会断开连接并回调{@code onDisconnect()}*/public void start() {runFlag = true;new Thread(this).start();}/*** 断开连接(主动)* <p>* 连接断开后，会回调{@code onDisconnect()}*/public void stop() {runFlag = false;try {socket.shutdownInput();in.close();} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}}/*** 发送字符串** @param* @return 发送成功返回true*/public boolean send(String data) {if (out != null) {try {// 使用gb2312编码out.write(data.getBytes("gb2312"));out.flush();return true;} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}}return false;}/*** 监听Socket接收的数据(新线程中运行)*/@Overridepublic void run() {try {in = new DataInputStream(this.socket.getInputStream());out = new DataOutputStream(this.socket.getOutputStream());} catch (IOException e) {e.printStackTrace();runFlag = false;}while (runFlag) {try {byte[] bys = new byte[100];int byteread = 0;while ((byteread = in.read(bys)) != -1) {String str = new String(bys, 0, byteread);System.out.println("获取到键盘输入的信息为" + str);this.onReceive(addr, str);}} catch (IOException e) {// 连接被断开(被动)runFlag = false;}}// 断开连接try {log.info("执行清空消息步骤");in.close();out.close();socket.close();in = null;out = null;socket = null;} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}this.onDisconnect(addr);}/*** 接收到数据* <p>* 注意：此回调是在新线程中执行的** @param addr 连接到的Socket地址* @param s    收到的字符串*/public abstract void onReceive(InetAddress addr, String s);/*** 连接断开* <p>* 注意：此回调是在新线程中执行的** @param addr 连接到的Socket地址*/public abstract void onDisconnect(InetAddress addr);
}

主要代码如上，一个用来连接服务线程，一个作为接收处理消息线程，再单独写一个整合两个线程的类方法，重写方法。
因为是服务端主动连接键盘，所以封装好的方法被调用时是异步的，本次使用了spring的消息发布监听模式。

@Slf4j
@Component
public class KeyBoardApplicationListener implements ApplicationListener<KeyBoardApplicationEvent> {//1.页面配置ip和端口号后 发送事件 把IP和端口号 发送到监听器//2、监听器接收到 ip和端口号后建立连接 如果成功 修改数据库@Autowiredprivate ConnectKeyboardServer connectKeyboardServer;@Autowiredprivate NetworkKeyboardService networkKeyboardService;@Async@Overridepublic void onApplicationEvent(KeyBoardApplicationEvent keyBoardApplicationEvent) {//接收客户端请求String ip = keyBoardApplicationEvent.getIp();Integer port = keyBoardApplicationEvent.getPort();log.info("监听到网络键盘上线请求；ip:{},端口:{}",ip,port);//如何维护这些端口和IP//1.建立连接 接收请求和发送请求ReconnectBo reconnectBo=new ReconnectBo();reconnectBo.setIp(ip);reconnectBo.setPort(port);// 查看当前键盘是否离线 在线不进行操作Integer status=networkKeyboardService.queryNetworkStatus(reconnectBo);log.info("键盘在线状态为：{}",status);if (status==1){log.info("键盘离线======开启网络键盘连接");connectKeyboardServer.connectionKeyBoard(reconnectBo);}else{log.info("键盘在线======不允许进行连接");}}
}

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