多线程聊天程序架构

Question

目前我正在制作一个聊天程序（对于那些想知道的人来说，Java 语言），我现在需要为整个事情想出一个好的架构。这是我目前的大纲，但请随时提供任何反馈（我没有受过专业培训，只是阅读了一些内容）。

客户端：

生命周期如下：

1. 与服务器连接- 首先我打算让客户端与服务器建立连接，提示用户登录或创建一个新帐户，并将这些凭据发送到服务器，然后服务器会发回诸如用户好友列表之类的信息以及我能想到的任何其他相关数据。
2. 等待用户与某人联系- 将会有一个当前在线且用户可以联系的朋友列表，以及一个用于查找和请求其他用户与他们成为朋友的按钮。
3. 聊天-我将详细介绍服务器部分，但用户会将文本和图像发送到服务器，服务器将继续将其路由给其他用户。
4. Rinse and Repeat-用户聊天结束后，会回到第2步，直到退出程序，此时会关闭与服务器的所有连接。

看来客户端只需要单线程即可。另外，如果您认为许多 IM 类型程序具有的任何有用（主要）功能，请分享。我很高兴听到（如果您想让我非常高兴，那么您也可以包括实施的总体大纲:)。

服务器端

现在这是变得相当混乱的地方。我认为我正在为许多线程创建方式，而不是我需要的。让我解释一下。

• 服务器使用每个用户的 JSON 表示形式在每个客户端上存储信息。此外，还会维护当前在线用户的列表。

目前关于服务器端聊天的想法：

1. 与一个客户端建立连接- 服务器和客户端通信，让客户端登录（或注册），服务器告诉客户端它的朋友是谁，并将客户端添加到当前用户列表中在线的。同样，此时我正在启动一个新线程来监听来自该客户端的输入
2. 客户选择与某人开始对话-此时我认为我需要为此对话创建一个新线程，因为其中许多需要同时进行。到目前为止，我的想法是在服务器端启动一个新线程，该线程处理所有路由并仅与对话中的这两个客户端进行通信。
3. 等待更多用户连接- 虽然我预计连接到我的服务器的人不会超过两个，但我想这样做，以便理论上服务器可以处理多个对话。我相信这将是我的主线程，等待某人连接然后为他们创建一个侦听器线程。建立对话后，该线程将为该对话提供自己的线程，然后返回它正在执行的操作。这应该可以在一个线程中完成（至少根据我的逻辑）。

就是这样。现在，当然还有我没有包括的图形之类的东西。此外，凭借我在 Java 中所拥有的一切，我应该能够在两个以上的人之间进行对话。尽管如此，这似乎我使用了过多的线程。有一个主线程，每个用户一个线程，每个对话一个线程。这意味着在有 1000 个用户聊天时，我已经启动了 1501 个新线程。这过分吗？我可以使用某种类型的线程池吗？你还有什么建议？如果我错过了什么，请问（如果它是我没有想到的，那么我也会这么说）。最后，如果您对该程序的实际功能有任何想法，我将很高兴听到。

Answer 1

我建议你使用 www.netty.io。 有一些开发聊天客户端/服务器的教程： http://www.allreadable.com/6b8c8U4g

Answer 2

每个对话一个线程或所有对话一个线程都不会扩展。你需要一些介于两者之间的东西。

使用具有最大允许线程数的线程池，对于会话接收到的每条消息，将消息的处理排队到线程池中。

只要有线程可用（即，您一次没有太多消息要处理），就应该立即处理该消息。

如果要处理的消息多于池中的线程，则处理某些消息会有延迟。虽然这并不理想，就像评论所说的聊天程序需要相当低的处理/带宽，但管理线程池的最大大小意味着您不会破坏处理器或耗尽内存。非常适合扩展解决方案。

随着硬件大小的增加，并发线程的数量会增加，尽管这听起来不是问题。