畢業(yè)設(shè)計(jì)精品]基于SOCKET的大文件批量傳輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).doc

I基于SOCKET的大文件批量傳輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)摘要：Socket在英文中是插座的意思，它的設(shè)計(jì)者實(shí)際上是暗指電話插座。因?yàn)樵赟ocket環(huán)境下編程很像是模擬打電話，Internet的IP地址就是電話號(hào)碼，要打電話，需要電話插座，在程序中就是向系統(tǒng)申請(qǐng)一個(gè)Socket，以后兩臺(tái)機(jī)器上的程序“交談”都是通過(guò)這個(gè)Socket來(lái)進(jìn)行的。對(duì)程序員來(lái)說(shuō)，也可以把Socket看成一個(gè)文件指針，只要向指針?biāo)傅奈募x寫(xiě)數(shù)據(jù)，就可以實(shí)現(xiàn)雙向通信。利用Socket進(jìn)行通信，有兩種主要的方式。第一種是面向連接的流方式。顧名思義，在這種方式下，兩個(gè)通信的應(yīng)用程序之間先要建立一種連接鏈路，其過(guò)程好像在打電話。一臺(tái)計(jì)算機(jī)（電話）要想和另一臺(tái)計(jì)算機(jī)（電話）進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸（通話），必須首先獲得一條鏈路，只有確定了這條通路之后，數(shù)據(jù)通話）才能被正確接收和發(fā)送。這種方式對(duì)應(yīng)的是TCP(TransportControlProtocol）協(xié)議。第二種叫做無(wú)連接的數(shù)據(jù)報(bào)文方式，這時(shí)兩臺(tái)計(jì)算機(jī)像是把數(shù)據(jù)放在一個(gè)信封里，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)寄給對(duì)方，信在傳送的過(guò)程中有可能會(huì)殘缺不全，而且后發(fā)出的信也有可能會(huì)先收到，它對(duì)應(yīng)的是UDP(UserDatagramProtocol）協(xié)議。流方式的特點(diǎn)是通信可靠，對(duì)數(shù)據(jù)有校驗(yàn)和重發(fā)的機(jī)制，通常用來(lái)做數(shù)據(jù)文件的傳輸。網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展和普及，文件傳輸愈來(lái)愈頻繁，傳輸文件容量越來(lái)越大，單純的套接字傳輸不能滿足需求。WindowSocket編程和多線程技術(shù)結(jié)合可以很好的解決這一問(wèn)題，使得文件傳輸效率大大提高能很好的支持大文件、批量傳輸，提高服務(wù)器的響應(yīng)能力和并發(fā)處理能力。WindowSocket采用字節(jié)流的方式傳輸數(shù)據(jù)，可以很好的保證傳輸?shù)姆€(wěn)定性和安全性；而采用動(dòng)態(tài)哈夫曼編碼實(shí)現(xiàn)傳輸流的壓縮，減輕網(wǎng)絡(luò)傳輸負(fù)擔(dān)，提高網(wǎng)絡(luò)性能滿足用戶的需求。關(guān)鍵字：Socket；TCP；多線程；RUP；UMLThelargefilesbulktransmissionbasedonsocketsystemIIdesignandimplementation(HunancityUniversityThecomputerscienceis2,004levelsofcomputersciencesandthetechnicalspecialty,Hunanyiyang413000)Abstract:SocketsocketinEnglishisthemeaning,itisimpliedinfact,thedesignersoftelephonesocket.Socketenvironmentbecausetheprogrammingissimilartoanalogtelephone,InternetIPaddressisthetelephonenumbertocall,theneedtophonejack,intheproceedingsistoapplyasystemSocket,aftertwomachinesontheproceduresconversationThroughthisSocketareconducted.Theprogrammers,canalsoSocketasaguidelinedocument,aslongastheguidelinesreferredtothedocumentstoreadandwritedata,wecanachievetwo-waycommunication.SocketCommunicationstouse,therearetwomainways.Thefirstistoconnecttheflow-orientedapproach.Asthenamesuggests,inthisway,thetwocommunicationsapplicationstoestablishalinkbetweenthefirstlink,theprocessseemstobecalled.Acomputer(telephone)andtoanothercomputer(phone),datatransmission(call),youmustfirstobtainalink,onlyidentifiedthispathway,thedata(all)canbeproperlyreceiveandsend.ThisisthecorrespondingTCP(TransportControlProtocol)agreement.Thesecondiscalledadatalinktothetext,thentwocomputerssuchasdataonanenvelope,senttoeachotherthroughthenetwork,believedtobeintheprocessoftransmissionmaybeincomplete,andissuedaletterMayalsohavetoreceive,itisthecorrespondingUDP(UserDatagramProtocol)agreement.Wayflowofcommunicationischaracterizedbyreliable,thedataandre-issuedacheckmechanism,usuallyusedforthetransmissionofdatafiles.Network'；srapiddevelopmentandpopularityoffiletransfermoreandmorefrequent,increasingthecapacityoftransferringfiles,asimplesockettransmissioncannotmeetthedemand.WindowSocketprogrammingandmulti-threadingcancombinegoodsolutiontothisproblem,makingfiletransfergreatlyenhancedtheefficiencyoflargefilescanbeverygoodsupport,bulktransmission,improveservercapacityandwiththeresponsecapacity.WindowSocketusedbyte-waytransmissionofdata,canguaranteeagoodtransferofstabilityandsecurityandtheuseofdynamicHuffmanCodingtransportstreamcompression,reducetheburdenontransmissionnetworks,improvenetworkperformancetomeettheneedsofusers.IIIKeywords:Socket；TCP；multi-threaded；RUP；UML；目錄1.緒論.11.1面向?qū)ο笏枷牒蚒ML.11.2RUP迭代開(kāi)發(fā).11.3套接字的發(fā)展.11.4多線程技術(shù).21.5基于SOCKET的大批量文件傳輸系統(tǒng)的功能和特點(diǎn).21.6目的.22可行性分析.32.1編寫(xiě)目的.32.2建議系統(tǒng)可行性分析.42.3經(jīng)濟(jì)可行性分析.53.系統(tǒng)設(shè)計(jì)與分析.63.1概念的定義.63.2設(shè)計(jì)人員.93.3需求分析.93.4系統(tǒng)總體設(shè)計(jì).203.5系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì).223.6數(shù)據(jù)庫(kù)理論技術(shù).463.7數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)說(shuō)明.494.應(yīng)用系統(tǒng)實(shí)現(xiàn).514.1應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)工具.514.2C/S模型的實(shí)現(xiàn).534.3主要功能實(shí)現(xiàn).545.軟件測(cè)試.575.1測(cè)試概要.575.2測(cè)試計(jì)劃.575.3測(cè)試總結(jié).596.安裝部署.606.1簡(jiǎn)介.606.2系統(tǒng)環(huán)境.606.3應(yīng)用程序安裝部署.606.4部署SQL數(shù)據(jù)庫(kù).627.總結(jié).638.致謝語(yǔ).649.參考文獻(xiàn).6511.緒論1.1面向?qū)ο笏枷牒蚒ML面向?qū)ο蠓椒?Object-OrientedMethod)是一種把面向?qū)ο蟮乃枷霊?yīng)用于軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中，指導(dǎo)開(kāi)發(fā)活動(dòng)的系統(tǒng)方法，簡(jiǎn)稱OO(Object-Oriented)方法，是建立在“對(duì)象”概念基礎(chǔ)上的方法學(xué)。對(duì)象是由數(shù)據(jù)和容許的操作組成的封裝體，與客觀實(shí)體有直接對(duì)應(yīng)關(guān)系，一個(gè)對(duì)象類定義了具有相似性質(zhì)的一組對(duì)象。而每繼承性是對(duì)具有層次關(guān)系的類的屬性和操作進(jìn)行共享的一種方式。所謂面向?qū)ο缶褪腔趯?duì)象概念，以對(duì)象為中心，以類和繼承為構(gòu)造機(jī)制，來(lái)認(rèn)識(shí)、理解、刻畫(huà)客觀世界和設(shè)計(jì)、構(gòu)建相應(yīng)的軟件系統(tǒng)面向?qū)ο笏枷肫鹪从诿嫦驅(qū)ο笳Z(yǔ)言，伴隨著面向?qū)ο缶幊陶Z(yǔ)言的發(fā)展和流行，以其新型的獨(dú)具優(yōu)越的新方法成為當(dāng)今軟件開(kāi)發(fā)的主流思想。統(tǒng)一建模語(yǔ)言（UML是UnifiedModelingLanguage的縮寫(xiě)）是用來(lái)對(duì)軟件密集系統(tǒng)進(jìn)行可視化建模的一種語(yǔ)言。UML為面向?qū)ο箝_(kāi)發(fā)系統(tǒng)的產(chǎn)品進(jìn)行說(shuō)明、可視化、和編制文檔的一種標(biāo)準(zhǔn)語(yǔ)言。UML是當(dāng)今軟件行業(yè)的通用語(yǔ)言，由于其獨(dú)特的思想和對(duì)以往軟件開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)的總結(jié)，同時(shí)結(jié)合當(dāng)今流行的面向?qū)ο蟮拈_(kāi)發(fā)思想，使其廣泛的應(yīng)用于軟件行業(yè)中。從最初的1.0到現(xiàn)在的2.0，更貼近實(shí)際開(kāi)發(fā)過(guò)程。1.2RUP迭代開(kāi)發(fā)RUP（RationalUnifiedProcess，統(tǒng)一軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程，統(tǒng)一軟件過(guò)程)是一個(gè)面向?qū)ο笄一诰W(wǎng)絡(luò)的程序開(kāi)發(fā)方法論。根據(jù)Rational(RationalRose和統(tǒng)一建模語(yǔ)言的開(kāi)發(fā)者)的說(shuō)法，好像一個(gè)在線的指導(dǎo)者，它可以為所有方面和層次的程序開(kāi)發(fā)提供指導(dǎo)方針，模版以及事例支持。RUP和類似的產(chǎn)品-例如面向?qū)ο蟮能浖^(guò)程（OOSP），以及OPENProcess都是理解性的軟件工程工具-把開(kāi)發(fā)中面向過(guò)程的方面（例如定義的階段，技術(shù)和實(shí)踐）和其他開(kāi)發(fā)的組件（例如文檔，模型，手冊(cè)以及代碼等等）整合在一個(gè)統(tǒng)一的框架內(nèi)。1.3套接字的發(fā)展Winsock是指WindowsSockets，是一個(gè)為MicrosoftWindows定義的網(wǎng)絡(luò)編程規(guī)范。他源于UNIX中的Berkely套接字（Socket），使用WindowsSockets編制的應(yīng)用程序，可以同其他基于WindowsSocketsAPI編制的應(yīng)用程序通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通訊，并且在編制基于Winsock的應(yīng)用程序時(shí)，不需要關(guān)心網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議本身是如何工作的。Winsock2不僅繼承了BerkelySockets的功能，而且還針對(duì)Windows作了擴(kuò)展，Winsock還支持多種網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議，如：常見(jiàn)的TCP/IP（TransmissionControlProtocol/InternetProtocol）協(xié)議、XNS(XeroxNetworkSystem)，DigitalEquipment公司的DECNet協(xié)議，Novell公司的IPX/SPX(InternetPacketExchange/SequencedPackedExchange)等。目前Winsock規(guī)范主要針對(duì)TCP/IP，但只要提供了實(shí)現(xiàn)Winsock的動(dòng)態(tài)連接庫(kù)，任何網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議都可以同Winsock兼容。1.4多線程技術(shù)進(jìn)程是一個(gè)具有獨(dú)立功能的程序關(guān)于某個(gè)數(shù)據(jù)集合的一次運(yùn)行活動(dòng)。它可以申請(qǐng)和擁有系統(tǒng)資源，是一個(gè)動(dòng)態(tài)的概念，是一個(gè)活動(dòng)的實(shí)體。線程是進(jìn)程中的一個(gè)實(shí)體，是被系統(tǒng)獨(dú)立調(diào)度和分派的基本單位，線程自己不擁有系統(tǒng)資源，只擁有一點(diǎn)在運(yùn)行中必不可少的資源，但它可與同屬一個(gè)進(jìn)程的其它線程共享進(jìn)程所擁有的全部資源。多線程是為了使得多個(gè)線程并行的工作以完成多項(xiàng)任務(wù)，以提高系統(tǒng)的效率。線程是在同一時(shí)間需要完成多項(xiàng)任務(wù)的時(shí)候被實(shí)現(xiàn)的。多線程的優(yōu)點(diǎn)：使用線程可以把占據(jù)長(zhǎng)時(shí)間的程序中的任務(wù)放到后臺(tái)去處理，用戶可以同時(shí)處理多件事情，不需等待執(zhí)行提高了程序的運(yùn)行速度?？梢詾槊總€(gè)線程設(shè)置優(yōu)先級(jí)，以調(diào)整工作進(jìn)度。1.5基于SOCKET的大批量文件傳輸系統(tǒng)的功能和特點(diǎn)本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)主要采用SOCKET編程。同時(shí)，使用多線程技術(shù)，提高服務(wù)器的響應(yīng)能力和并發(fā)處理能力；采用動(dòng)態(tài)哈夫曼編碼實(shí)現(xiàn)傳輸流的壓縮，減輕網(wǎng)絡(luò)傳輸負(fù)擔(dān)；支持?jǐn)帱c(diǎn)續(xù)傳,用戶可以自己選擇采用斷點(diǎn)續(xù)傳還是重新上傳；實(shí)現(xiàn)大文件上傳,一次可以上傳多個(gè)文件；提供接口全面，可以動(dòng)態(tài)設(shè)置上傳保存路徑,設(shè)置允許擴(kuò)展名,允許最大大小等；可以限制上傳單個(gè)文件大小,控制上傳帶寬上限,允許文件擴(kuò)展名,拒絕文件擴(kuò)展名等。1.6目的通過(guò)這次設(shè)計(jì)實(shí)踐軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程，運(yùn)用RationalRose進(jìn)行用例建模和分析設(shè)計(jì)加深對(duì)UML的認(rèn)識(shí),采用RUP迭代開(kāi)發(fā)方法進(jìn)行開(kāi)發(fā)進(jìn)一步熟悉面向?qū)ο笏枷?。用Visualstudio2005集成開(kāi)發(fā)環(huán)境和ServerSQL2000數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行開(kāi)發(fā)實(shí)現(xiàn)；應(yīng)用WinRuner進(jìn)行單元測(cè)試和集成測(cè)試。同時(shí)采用MicrosoftProject畫(huà)甘特圖，對(duì)各階度段進(jìn)行跟蹤,確保更個(gè)軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程朝著計(jì)劃方向穩(wěn)定前進(jìn)；保證按時(shí)高質(zhì)的完成各項(xiàng)任務(wù)，順利的完成課題的各項(xiàng)要求，提升自己各方面的能力。32可行性分析2.1編寫(xiě)目的首先，我們開(kāi)發(fā)此系統(tǒng)當(dāng)作一個(gè)產(chǎn)品而不只是看成一個(gè)設(shè)計(jì)，是為了方便用戶傳輸文件，提高效率。為此，我們把它看做一個(gè)項(xiàng)目采用統(tǒng)一過(guò)程（R