JAVA多用戶群聊的基于TCP協(xié)議的即時(shí)通訊系統(tǒng)操作系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)說明書(源程序)

1、課程設(shè)計(jì)說明書基于TCP協(xié)議的即時(shí)通訊系統(tǒng)(JAVA多用戶群聊)研究意義 課程設(shè)計(jì)意義及背景在網(wǎng)絡(luò)越來越發(fā)達(dá)的今天，人們對(duì)網(wǎng)絡(luò)的依賴越來越多，各種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層出不窮，網(wǎng)絡(luò)編程越來越受大廣大程序員的重視。Java語言創(chuàng)建之初的目的之一就是為了能夠很好地進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信。簡(jiǎn)單的說，網(wǎng)絡(luò)編程就是與其他計(jì)算機(jī)進(jìn)行信息交換。網(wǎng)絡(luò)編程的目的就是指直接或間接地通過網(wǎng)絡(luò)協(xié)議與其他計(jì)算機(jī)進(jìn)行通訊。網(wǎng)絡(luò)編程中有兩個(gè)主要的問題，一個(gè)是如何準(zhǔn)確的定位網(wǎng)絡(luò)上一臺(tái)或多臺(tái)主機(jī)，另一個(gè)就是找到主機(jī)后如何可靠高效的進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。在TCP/IP協(xié)議中IP層主要負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)主機(jī)的定位，數(shù)據(jù)傳輸?shù)穆酚桑蒊P地址可以唯一地確定Internet

2、上的一臺(tái)主機(jī)。而TCP層則提供面向應(yīng)用的可靠的或非可靠的數(shù)據(jù)傳輸機(jī)制，這是網(wǎng)絡(luò)編程的主要對(duì)象，一般不需要關(guān)心IP層是如何處理數(shù)據(jù)的。目前較為流行的網(wǎng)絡(luò)編程模型是客戶機(jī)/服務(wù)器（C/S）結(jié)構(gòu)。即通信雙方一方作為服務(wù)器等待客戶提出請(qǐng)求并予以響應(yīng)?？蛻魟t在需要服務(wù)時(shí)向服務(wù)器提出申請(qǐng)。服務(wù)器一般作為守護(hù)進(jìn)程始終運(yùn)行，監(jiān)聽網(wǎng)絡(luò)端口，一旦有客戶請(qǐng)求，就會(huì)啟動(dòng)一個(gè)服務(wù)進(jìn)程來響應(yīng)該客戶，同時(shí)自己繼續(xù)監(jiān)聽服務(wù)端口，使后來的客戶也能及時(shí)得到服務(wù)。1.2 研究?jī)?nèi)容1本次課程設(shè)計(jì)用java語言的AWT和Swing設(shè)計(jì)用戶界面，java語言的網(wǎng)絡(luò)編程和多線程設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)后臺(tái)。順利完成了一個(gè)實(shí)現(xiàn)了多用戶群聊的基于TCP協(xié)議的

3、即時(shí)通訊系統(tǒng)。2. 基于TCP協(xié)議的即時(shí)通訊系統(tǒng)所表示的就是一個(gè)通過java網(wǎng)絡(luò)編程和多線程實(shí)現(xiàn)的C/S架構(gòu)的簡(jiǎn)單的群聊系統(tǒng)，其包括：打開服務(wù)器界面，設(shè)置相應(yīng)的合法端口，根據(jù)合法端口啟動(dòng)服務(wù)器，根據(jù)合法的用戶名密碼和端口號(hào)進(jìn)行用戶登陸，服務(wù)器和聊天室的在線用戶列表顯示，客戶端之間的群聊等操作。2.1設(shè)計(jì)要求：完成N個(gè)生產(chǎn)者和M個(gè)消費(fèi)者之間的并發(fā)控制，N、M不低于5，數(shù)據(jù)發(fā)送和接收緩沖區(qū)大小不小于10個(gè)。某個(gè)生產(chǎn)者進(jìn)程生產(chǎn)的消息供K個(gè)消費(fèi)者進(jìn)程消費(fèi)。K=M。某些消費(fèi)進(jìn)程消費(fèi)多個(gè)生產(chǎn)者生產(chǎn)的消息。生產(chǎn)者和消費(fèi)者之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系可以在程序開始有一個(gè)文件中讀入，也可以動(dòng)態(tài)調(diào)整。每個(gè)生產(chǎn)進(jìn)程生產(chǎn)M個(gè)消息后

4、結(jié)束運(yùn)行。如果一個(gè)消費(fèi)者進(jìn)程沒有對(duì)應(yīng)的生產(chǎn)者進(jìn)程在運(yùn)行后，也結(jié)束運(yùn)行。進(jìn)程間通信、并發(fā)(同步/互斥)、文件讀寫內(nèi)存管理、Dll、Windows消息機(jī)制、IO （尚未最終定型）服務(wù)器端的主要功能如下。a) 在特定端口上進(jìn)行偵聽，等待客戶端連接。b) 用戶可以配置服務(wù)端的偵聽端口，默認(rèn)端口為8888。c) 向已經(jīng)連接到服務(wù)器端的用戶發(fā)送系統(tǒng)消息。d) 統(tǒng)計(jì)在線人數(shù)e) 當(dāng)停止服務(wù)時(shí)，斷開與別的用戶連接?？蛻舳说闹饕δ苋缦?。f) 連接到已經(jīng)開啟聊天服務(wù)的服務(wù)端。g) 用戶可以配置要連接服務(wù)器的IP地址與端口號(hào)。h) 當(dāng)服務(wù)器開啟的話，用戶可以隨時(shí)登錄與退出。i) 用戶可以向所有人或者某一個(gè)人發(fā)送消

5、息。本次課程設(shè)計(jì)，用到了套接字、數(shù)據(jù)報(bào)通信、URL與URLConnection的相關(guān)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了一個(gè)可以進(jìn)行簡(jiǎn)單通信的小型聊天室系統(tǒng)的開發(fā)。圖2.1 服務(wù)器端功能模塊圖客戶端端口設(shè)置用戶設(shè)置登錄發(fā)送消息連接設(shè)置退出退出圖客戶端功能模塊圖一、 系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)圖基于TCP協(xié)議的即時(shí)通訊系統(tǒng)包含五大功能模塊，分別是服務(wù)器端口設(shè)置，服務(wù)器啟動(dòng)，服務(wù)器在線用戶列表顯示，客戶端登陸，客戶端群聊，客戶端在線用戶列表顯示。系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖如圖所示。即時(shí)通訊系統(tǒng)系統(tǒng)消息服務(wù)器客戶端端口設(shè)置服務(wù)器啟動(dòng)注冊(cè)、登錄私聊、群聊在線用戶列表停止服務(wù)在線用戶列表圖2.3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖實(shí)現(xiàn)服務(wù)器和客戶端登陸以及客戶端群聊界面利用

6、java語言的AWT和Swing實(shí)現(xiàn)，群聊功能利用java語言網(wǎng)絡(luò)編程的多線程和網(wǎng)絡(luò)編程的知識(shí)實(shí)現(xiàn)。 本系統(tǒng)中我們利用Java實(shí)現(xiàn)基于C/S模式的聊天室系統(tǒng)，分為服務(wù)器端和客戶端兩部分，運(yùn)用Socket套接字實(shí)現(xiàn)客戶方和服務(wù)方的鏈接，服務(wù)器端通過端口設(shè)置在特定端口上進(jìn)行監(jiān)聽，等待客戶端的連接，一旦客戶端連接成功，則可以向連接成功的用戶發(fā)送系統(tǒng)消息，可以接收所有客戶端發(fā)送的消息并顯示；客戶端則與服務(wù)器端規(guī)定的端口進(jìn)行連接，連接成功后可以登錄，登錄成功后便可以和所選的對(duì)象聊天，可以發(fā)送信息，也可以接收聊天對(duì)象所發(fā)送過來的信息，并顯示信息內(nèi)容。 服務(wù)器客戶端A客戶端B客戶端C客戶端E客戶端D聊天室數(shù)

7、據(jù)流圖5.1服務(wù)器端監(jiān)聽功能的實(shí)現(xiàn)服務(wù)器端監(jiān)聽功能實(shí)現(xiàn)的流程如下：首先，利用添加時(shí)間事件偵聽與事件處理，來啟動(dòng)和停止服務(wù)，通過調(diào)用類實(shí)現(xiàn)對(duì)于服務(wù)器端界面用戶上線與下線功能的監(jiān)聽，該類對(duì)用戶上線下線的偵聽是通過調(diào)用用戶鏈表類(UserLinkList)來實(shí)現(xiàn)的，當(dāng)用戶上線或下線情況發(fā)生變化時(shí)，該類會(huì)對(duì)主類的界面進(jìn)行相應(yīng)的修改。 對(duì)于服務(wù)器端界面用戶上線與下線功能的監(jiān)聽通過來實(shí)現(xiàn)，首先服務(wù)器端處在監(jiān)聽的狀態(tài)，同時(shí)創(chuàng)建輸入輸出流，得到客戶端的登錄信息，將上線下線的具體信息顯示在服務(wù)器界面上。服務(wù)器端監(jiān)聽用戶上線下線功能的流程圖如下所示：accept()，接受連接，等待客戶端的鏈接建立連接，通過輸入輸出流得到客戶端登錄信息顯示用戶上線下線信息，對(duì)服務(wù)器端的界面進(jìn)行相應(yīng)修改closesocket()，關(guān)閉新建立的套接字closesocket()關(guān)閉最初建立的套接字客戶端是否成功登錄否是socket()，建立數(shù)據(jù)報(bào)套接字bind()套接字，與本地地址相鏈接listen()，通知TCP，服務(wù)器準(zhǔn)備好套接字在的事件處理中調(diào)用