聊天室的設計與實現(xiàn)

1、Java 聊天室的設計與實現(xiàn)學 院：計算機學院專 業(yè)：班 級：學 號：姓 名：秦向紅指導老師：2014年11月1. 設計背景12. 設計環(huán)境13. 設計目的14. Socket介紹15. Socket的通信機制圖：36.程序的設計46.1服務器的設計46.2客戶端的設計77. 測試及運行結果107.1服務器的測試107.2客戶端的測試108.設計總結139. 參考文獻1310.附代碼1410.1服務器代碼1410.2客戶端的設計17Java 聊天室的設計與實現(xiàn)1. 設計背景在互聯(lián)網(wǎng)如此發(fā)達的今天，即時通信工具已經(jīng)成為我們如常生活中必不可少的一部分。人們對網(wǎng)絡的依賴越來越多，越來越離不開網(wǎng)絡，而

2、由此產(chǎn)生的聊天工具也越來越多，類似有QQ、MSN、微信等，網(wǎng)絡聊天使網(wǎng)絡聊天系統(tǒng)發(fā)展的日新月異，由此產(chǎn)生制作了一個簡單的聊天功能的網(wǎng)絡聊天程序，由此此設計我還可以更好的學習網(wǎng)絡軟件的編程知識。Java語言是當今流行的網(wǎng)絡編程語言，它具有面向對象，與平臺無關，安全，多線程等特點。使用java語言不僅可以實現(xiàn)大型企業(yè)級的分布式應用系統(tǒng)，還能夠為小型的的，嵌入式設備進行應用程序的開發(fā)。面向對象的開發(fā)是當今世界最流行的開發(fā)方法，它不僅具有更貼近自然地語義，而且有利于軟件的維護和繼承。此次設計的題目為聊天室，可以鞏固所學的java語言基礎知識，增進java語言的編輯基本功，拓寬常用類庫的應用，使我們通過

3、教學環(huán)節(jié)與手段，把所學的課程及相關知識加以融會貫通，全面理解網(wǎng)絡編程的含義。2. 設計環(huán)境操作系統(tǒng)：Window 8CPU：1.80GHz 內存：4.00GB硬盤空間：80G開發(fā)工具：JDK1.5、Eclipse3. 設計目的聊天室雖然程序簡單，但是在設計與實現(xiàn)的過程中能夠充分學到基于Socket的網(wǎng)絡編程的技術，使我掌握網(wǎng)絡編程的服務的技術，能夠充分利用我近期學到的java編程語言。實現(xiàn)聊天功能Client/Server的面向連接的編程技術。使用多線程進行多個客戶端和服務器的連接，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的讀取與輸入。實現(xiàn)網(wǎng)絡聊天系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)，讓我們掌握網(wǎng)絡編程的服務的技術，讓同學們更加深刻的了解，掌握

4、這方面的知識4. Socket介紹Socket的英文原義是“孔”或“插座”。作為BSD UNIX的進程通信機制，取后一種意思。通常也稱作"套接字"，用于描述IP地址和端口，是一個通信鏈的句柄。在Internet上的主機一般運行了多個服務軟件，同時提供幾種服務。每種服務都打開一個Socket，并綁定到一個端口上，不同的端口對應于不同的服務。Socket非常類似于電話插座。在這里，我以一個國家級電話網(wǎng)為例更加清楚的講解一下Socket。電話的通話雙方相當于相互通信的2個進程，區(qū)號是它的網(wǎng)絡地址；區(qū)內一個單位的交換機相當于一臺主機，主機分配給每個用戶的局內號碼相當于Socket號

5、。任何用戶在通話之前，首先要占有一部電話機，相當于申請一個Socket；同時要知道對方的號碼，相當于對方有一個固定的Socket。然后向對方撥號呼叫，相當于發(fā)出連接請求（假如對方不在同一區(qū)內，還要撥對方區(qū)號，相當于給出網(wǎng)絡地址）。假如對方在場并空閑（相當于通信的另一主機開機且可以接受連接請求），拿起電話話筒，雙方就可以正式通話，相當于連接成功。雙方通話的過程，是一方向電話機發(fā)出信號和對方從電話機接收信號的過程，相當于向Socket發(fā)送數(shù)據(jù)和從socket接收數(shù)據(jù)。通話結束后，一方掛起電話機相當于關閉Socket，撤消連接。在電話系統(tǒng)中，一般用戶只能感受到本地電話機和對方電話號碼的存在，建立通話

6、的過程，話音傳輸?shù)倪^程以及整個電話系統(tǒng)的技術細節(jié)對他都是透明的，這也與Socket機制非常相似。Socket利用網(wǎng)間網(wǎng)通信設施實現(xiàn)進程通信，但它對通信設施的細節(jié)毫不關心，只要通信設施能提供足夠的通信能力，它就滿足了。抽象出來，Socket實質上提供了進程通信的端點。進程通信之前，雙方首先必須各自創(chuàng)建一個端點，否則是沒有辦法建立聯(lián)系并相互通信的。正如打電話之前，雙方必須各自擁有一臺電話機一樣。在網(wǎng)間網(wǎng)內部，每一個Socket用一個半相關描述：（協(xié)議，本地地址，本地端口）。一個完整的Socket有一個本地唯一的Socket號，由操作系統(tǒng)分配。最重要的是，Socket是面向客戶/服務器模型而設計的，

7、針對客戶和服務器程序提供不同的Socket系統(tǒng)調用。客戶隨機申請一個Socket（相當于一個想打電話的人可以在任何一臺入網(wǎng)電話上撥號呼叫），系統(tǒng)為之分配一個Socket號；服務器擁有全局公認的Socket，任何客戶都可以向它發(fā)出連接請求和信息請求（相當于一個被呼叫的電話擁有一個呼叫方知道的電話號碼）。Socket利用客戶/服務器模式巧妙地解決了進程之間建立通信連接的問題。服務器Socket半相關為全局所公認非常重要。根據(jù)傳輸數(shù)據(jù)類型的不同，Socket主要分為三類：流式Socket(SOCKSTREAM)，在這種方式下，兩個通訊的應用程序之間要先建立一種虛擬連 接，提供可靠的、面向連接的通信流

8、，它使用TCP協(xié) 議，從而保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼_性和有序性。數(shù)據(jù)報Socket(SOCKDGRAM)，它使用數(shù)據(jù)報協(xié)議UDP，定義了一種無連接服務，數(shù)據(jù)通過相互獨立的 報文進行傳輸，是無序的，并且不保證可靠、無差錯。原始Socket，原始套接字允許對底層協(xié)議如IP或 ICMP直接訪問，它功能強大但使用較為不便。主要用于一些協(xié)議的開發(fā)。5. Socket的通信機制圖：TCP服務器端創(chuàng)建對象：Socket()結束連接回應數(shù)據(jù)請求數(shù)據(jù)發(fā)送連接請求Connect()TCP客戶端接受服務的返回結果Read()關閉Close()向服務器發(fā)出服務請求Write()創(chuàng)建對象Socket()指定端口號：Bind(

9、)監(jiān)聽客戶端的連接請求：Listen()阻塞等待連接的建立：Accept()建立連接接受客戶端的請求消息Read()處理客戶端的請求消息Write()處理結果返回給客戶端Read()關閉Close()6.程序的設計6.1服務器的設計1.新建一個Java項目用來實現(xiàn)服務器的設計2. 服務器主函數(shù)的創(chuàng)建，使用類TestServerSocket3023.創(chuàng)建服務器的監(jiān)聽事件，使用類ServerListener024. 在服務器的監(jiān)聽事件中，主要指定服務器的端口號以及重寫父類的run函數(shù)開啟新的線程5. 創(chuàng)建基于Socket通信的線程，使用類ChatSocket3026. 在創(chuàng)建基于Socket通信的

10、線程中，主要定義一個Socket變量7. 然后在定義兩個函數(shù)，一個用于處理數(shù)據(jù)的輸入。8. 另一個用于處理數(shù)據(jù)的輸出9. 實現(xiàn)服務器對客戶端進行的管理，使用類ChatManager30210. 實現(xiàn)服務器與客戶端的連通中，重要的一點就是對類進行單例化處理，以為不是任何人都可以隨便創(chuàng)建此類（即服務器）的，別人只可以連接服務器，而不可以進行創(chuàng)建。11. 另外還設計的函數(shù)有添加客戶端，移除客戶端，以及對客戶端的數(shù)據(jù)進行轉發(fā)6.2客戶端的設計1. 首先新建一個java項目，實現(xiàn)客戶端的一些設計2. 新建兩個包，一個用于實現(xiàn)功能，另一個用于實現(xiàn)聊天的界面設計3. 界面的設計首先需要新建一個JFrame，

11、命名為MainView4. 新建框架之后需要，需要為其添加編輯框，按鈕，顯示文本等的控件，添加之后還要為其布局，布局之后顯示如下：5.添加主函數(shù)，命名為TestClient3026.添加對客戶端的數(shù)據(jù)處理功能，創(chuàng)建類ChatManager3027. 與服務器的創(chuàng)建一樣，需要對客戶端進行單例化處理，只有本類自己可以創(chuàng)建客戶端，別人不可以隨便創(chuàng)建8. 另外有對服務器發(fā)送的連接請求函數(shù)9. 對發(fā)送按鈕的響應函數(shù)7. 測試及運行結果7.1服務器的測試1. 運行服務器，查看顯示結果2. 測試服務器綁定的端口號（24302）。打開瀏覽器，輸入127.0.0.1:243027.2客戶端的測試1. 運行客戶端

12、程序，并新建客戶端2. 客戶端連接服務器3. 當點擊“確定”后，在客戶端的顯示框中，會顯示“連接服務器的消息”4. 創(chuàng)建多個客戶端，連接服務器進行聊天客戶端1：客戶端2：8.設計總結基于孫老師講的Socket的網(wǎng)絡聊天系統(tǒng)的設計（C+編寫版），由于近期我一直在鉆研java編程語言，于是我就做了一個用java語言編寫的基于Socket的網(wǎng)絡聊天程序的設計。通過本次設計我又進一步對基于Socket的網(wǎng)絡聊天有了新的了解，而且本次通過我自己獨立設計程序，編寫程序，使我對Client/ Server結構軟件的設計有了新的認識。對網(wǎng)絡編程有了進一步的了解。在設計的過程中了解到自己的知識還是比較有限，使得程序還不夠完善?；仡櫞舜蜫ava程序的編寫。從理論到實踐，可以學到很多東西，同時不僅可以鞏固以前學的東西，而且學到了很多課本上學不到的東西，通過本次設計，使得自己懂得必須要把理論和實踐相結合起來，從理論中得出結論，才能真正掌握這門技術，也提高了自己獨立思考的能力，在設計的過程中，可以自己解決。真正體會到要將一門知識學到可以自己運用，才是屬于自己的，因此我必須加強實踐，多練習。本次設計還有很多不足與缺陷，程序中還有很多問題需要完善。比如，服務器要記錄客戶端的聊天內