13.3.2 猜數字小游戲
下面這個示例是一個猜數字的控制台小游戲。該游戲的規則是：當客戶端第一次連接到服務器端時，服務器端生產一個「0，50」之間的隨機數字，然後客戶端輸入數字來猜該數字，每次客戶端輸入數字以後，發送給服務器端，服務器端判斷該客戶端發送的數字和隨機數字的關系，並反饋比較結果，客戶端總共有5次猜的機會，猜中時提示猜中，當輸入“quit”時結束程序。
和前面的示例類似，在進行網絡程序開發時，首先需要分解一下功能的實現，覺得功能是在客戶端程序中實現還是在服務器端程序中實現。區分的規則一般是：客戶端程序實現接收用戶輸入等界面功能，並實現一些基礎的校驗降低服務器端的壓力，而將程序核心的邏輯以及數據存儲等功能放在服務器端進行實現。遵循該原則劃分的客戶端和服務器端功能如下所示。
客戶端程序功能列表：
1、接收用戶控制台輸入
2、判斷輸入內容是否合法
3、按照協議格式發送數據
4、根據服務器端的反饋給出相應提示
服務器端程序功能列表：
1、接收客戶端發送數據
2、按照協議格式解析數據
3、判斷發送過來的數字和隨機數字的關系
4、根據判斷結果生產協議數據
5、將生產的數據反饋給客戶端
在該示例中，實際使用的網絡命令也只有兩條，所以顯得協議的格式比較簡單。
其中客戶端程序協議格式如下：
1、將用戶輸入的數字轉換為字符串，然後轉換為byte數組
2、發送“quit”字符串代表退出
其中服務器端程序協議格式如下：
1、反饋長度為1個字節，數字0代表相等（猜中），1代表大了，2代表小了，其它數字代表錯誤。
實現該程序的代碼比較多，下面分為客戶端程序實現和服務器端程序實現分別進行列舉。
客戶端程序實現代碼如下：
package guess;
import java.net.*;
import java.io.*;
/**
* 猜數字客戶端
*/
public class TCPClient {
public static void main(String[] args) {
Socket socket = null;
OutputStream os = null;
InputStream is = null;
BufferedReader br = null;
byte[] data = new byte[2];
try{
//建立連接
socket = new Socket(
"127.0.0.1",10001);
//發送數據
os= socket.getOutputStream();
//讀取反饋數據
is = socket.getInputStream();
//鍵盤輸入流
br = new BufferedReader(
new InputStreamReader(System.in));
//多次輸入
while(true){
System.out.println("請輸入數字：");
//接收輸入
String s = br.readLine();
//結束條件
if(s.equals("quit")){
os.write("quit".getBytes());
break;
}
//校驗輸入是否合法
boolean b = true;
try{
Integer.parseInt(s);
}catch(Exception e){
b = false;
}
if(b){ //輸入合法
//發送數據
os.write(s.getBytes());
//接收反饋
is.read(data);
//判斷
switch(data[0]){
case 0:
System.out.println("相等！祝賀你！");
break;
case 1:
System.out.println("大了！");
break;
case 2:
System.out.println("小了！");
break;
default:
System.out.println("其它錯誤！");
}
//提示猜的次數
System.out.println("你已經猜了" + data[1] + "次！");
//判斷次數是否達到5次
if(data[1] >= 5){
System.out.println("你掛了！");
//給服務器端線程關閉的機會
os.write("quit".getBytes());
//結束客戶端程序
break;
}
}else{ //輸入錯誤
System.out.println("輸入錯誤！");
}
}
}catch(Exception e){
e.printStackTrace();
}finally{
try{
//關閉連接
br.close();
is.close();
os.close();
socket.close();
}catch(Exception e){
e.printStackTrace();
}
}
}
}
在該示例中，首先建立一個到IP地址為127.0.0.1的端口為10001的連接，然後進行各個流的初始化工作，將邏輯控制的代碼放入在一個while循環中，這樣可以在客戶端多次進行輸入。在循環內部，首先判斷用戶輸入的是否為quit字符串，如果是則結束程序，如果輸入不是quit，則首先校驗輸入的是否是數字，如果不是數字則直接輸出“輸入錯誤！”並繼續接收用戶輸入，如果是數字則發送給服務器端，並根據服務器端的反饋顯示相應的提示信息。最後關閉流和連接，結束客戶端程序。
服務器端程序的實現還是分為服務器控制程序和邏輯線程，實現的代碼分別如下：
package guess;
import java.net.*;
/**
* TCP連接方式的服務器端
* 實現功能：接收客戶端的數據，判斷數字關系
*/
public class TCPServer {
public static void main(String[] args) {
try{
//監聽端口
ServerSocket ss = new ServerSocket(10001);
System.out.println("服務器已啟動：");
//邏輯處理
while(true){
//獲得連接
Socket s = ss.accept();
//啟動線程處理
new LogicThread(s);
}
}catch(Exception e){
e.printStackTrace();
}
}
}
package guess;
import java.net.*;
import java.io.*;
import java.util.*;
/**
* 邏輯處理線程
*/
public class LogicThread extends Thread {
Socket s;
static Random r = new Random();
public LogicThread(Socket s){
this.s = s;
start(); //啟動線程
}
public void run(){
//生成一個[0，50]的隨機數
int randomNumber = Math.abs(r.nextInt() % 51);
//用戶猜的次數
int guessNumber = 0;
InputStream is = null;
OutputStream os = null;
byte[] data = new byte[2];
try{
//獲得輸入流
is = s.getInputStream();
//獲得輸出流
os = s.getOutputStream();
while(true){ //多次處理
//讀取客戶端發送的數據
byte[] b = new byte[1024];
int n = is.read(b);
String send = new String(b,0,n);
//結束判別
if(send.equals("quit")){
break;
}
//解析、判斷
try{
int num = Integer.parseInt(send);
//處理
guessNumber++; //猜的次數增加1
data[1] = (byte)guessNumber;
//判斷
if(num > randomNumber){
data[0] = 1;
}else if(num < randomNumber){
data[0] = 2;
}else{
data[0] = 0;
//如果猜對
guessNumber = 0; //清零
randomNumber = Math.abs(r.nextInt() % 51);
}
//反饋給客戶端
os.write(data);
}catch(Exception e){ //數據格式錯誤
data[0] = 3;
data[1] = (byte)guessNumber;
os.write(data); //發送錯誤標識
break;
}
os.flush(); //強制發送
}
}catch(Exception e){
e.printStackTrace();
}finally{
try{
is.close();
os.close();
s.close();
}catch(Exception e){}
}
}
}
在該示例中，服務器端控制部分和前面的示例中一樣。也是等待客戶端連接，如果有客戶端連接到達時，則啟動新的線程去處理客戶端連接。在邏輯線程中實現程序的核心邏輯，首先當線程執行時生產一個隨機數字，然後根據客戶端發送過來的數據，判斷客戶端發送數字和隨機數字的關系，然後反饋相應的數字的值，並記憶客戶端已經猜過的次數，當客戶端猜中以後清零猜過的次數，使得客戶端程序可以繼續進行游戲。
總體來說，該程序示例的結構以及功能都與上一個程序比較類似，希望通過比較這兩個程序，加深對於網絡編程的認識，早日步入網絡編程的大門。
