簡易聊天應(yīng)用程序的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)

/Java網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計大作業(yè)分組報名表項目名稱簡易閑聊應(yīng)用程序的設(shè)計和實(shí)現(xiàn)項目功能網(wǎng)絡(luò)閑聊室通常直稱閑聊室，是一種人們可以在線交談的網(wǎng)絡(luò)論壇，在同一閑聊室的人們通過廣播消息進(jìn)行實(shí)時交談。運(yùn)用java程序編寫閑聊室，實(shí)現(xiàn)簡潔的閑聊功能。它是圖形界面，線程，流和文件系統(tǒng)等技術(shù)的綜合應(yīng)用。程序?qū)崿F(xiàn)了閑聊室的基本功能，其中有：1.啟動服務(wù)器。2.啟動登陸界面。3.進(jìn)入客戶端界面。4.發(fā)送信息。5.離開客戶端界面。6.關(guān)閉服務(wù)器。團(tuán)隊成員姓名性別年級院、系、專業(yè)學(xué)號備注計算機(jī)科學(xué)和技術(shù)計算機(jī)科學(xué)和技術(shù)計算機(jī)科學(xué)和技術(shù)計算機(jī)科學(xué)和技術(shù)指導(dǎo)老師姓名探討方向軟件設(shè)計職稱團(tuán)隊聯(lián)系方式聯(lián)系人姓名聯(lián)系電話郵件地址郵編

目錄一、團(tuán)隊介紹及人員分工 11.1團(tuán)隊介紹 11.2人員分工 1二、作品概述 12.1創(chuàng)作背景 12.2功能概要 12.3相關(guān)技術(shù) 22.4作品可行性分析 3三、需求分析 33.1功能性需求 33.2非功能性需求 6四、作品實(shí)現(xiàn) 64.1服務(wù)端界面實(shí)現(xiàn) 64.2客戶端界面實(shí)現(xiàn) 84.3登錄實(shí)現(xiàn) 94.4閑聊功能實(shí)現(xiàn) 114.5退出功能實(shí)現(xiàn) 12五、作品設(shè)計、實(shí)現(xiàn)難點(diǎn)分析 145.1難點(diǎn)分析 145.2解決方案 145.3測試結(jié)果 15 一、團(tuán)隊介紹及人員分工1.1團(tuán)隊介紹吳益帆：有良好的統(tǒng)籌實(shí)力和領(lǐng)導(dǎo)力，能合理支配各組員工作。張咪：踏實(shí)耐性，有良好的創(chuàng)新實(shí)力和策劃實(shí)力。沈丹丹：勤奮刻苦、有鉆研精神，對待編程工作熱忱細(xì)心，孜孜不倦。吳曉曉：對待工作細(xì)致專注，設(shè)計實(shí)力較強(qiáng)。團(tuán)隊成員之間有較好的默契度及協(xié)作性。分工明確，各司其職，在共同的努力及相互的協(xié)作下，共同解決程序中出現(xiàn)的困難并盡可能的優(yōu)化程序，最終完成整個項目。1.2人員分工吳益帆：負(fù)責(zé)程序最終的整理，完成部分功能及錯誤的處理。張咪：負(fù)責(zé)程序的編碼部分及項目具體功能的實(shí)現(xiàn)。沈丹丹：負(fù)責(zé)程序的界面部分，為改程序搜尋解決的方案。吳曉曉：負(fù)責(zé)程序的策劃部分，項目的可行性分析及文檔的編寫工作。二、作品概述2.1創(chuàng)作背景網(wǎng)絡(luò)閑聊室通常直稱閑聊室，是一種人們可以在線交談的網(wǎng)絡(luò)論壇，在同一閑聊室的人們通過廣播消息進(jìn)行實(shí)時交談。在當(dāng)今信息時代，越來越多的閑聊工具被應(yīng)用，java語言是當(dāng)今流行的網(wǎng)絡(luò)編程語言，它具有面對對象，和平臺無關(guān)，平安，多線程等特點(diǎn)。運(yùn)用java語言不僅可以實(shí)現(xiàn)大型企業(yè)級的分布式應(yīng)用系統(tǒng)，還能夠?yàn)樾⌒偷牡?，嵌入式設(shè)備進(jìn)行應(yīng)用程序的開發(fā)。面對對象的開發(fā)是當(dāng)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(hù)和繼承，熬煉我們嫻熟地應(yīng)用面對對象的思想和設(shè)計方法解決實(shí)際問題的實(shí)力。2.2功能概要運(yùn)用java程序編寫閑聊室，實(shí)現(xiàn)簡潔的閑聊功能。它是圖形界面，線程，流和文件系統(tǒng)等技術(shù)的綜合應(yīng)用。其界面主要接受了java.awt包，java.swing包等。程序?qū)崿F(xiàn)了閑聊室的基本功能，其中有：(1)服務(wù)器端功能描述：

啟動服務(wù)器端：點(diǎn)擊“開啟”按鈕，啟動服務(wù)；

端口服務(wù)：輸入服務(wù)器的某個端口號，開啟服務(wù)器的這個端口；

顯示在線用戶信息：在右邊的用戶列表顯示全部在線的用戶信息；

顯示用戶閑聊信息：在左邊的閑聊信息區(qū)域內(nèi)顯示全部用戶所發(fā)的信息；

服務(wù)端關(guān)閉：點(diǎn)擊“關(guān)閉’按鈕，關(guān)閉服務(wù)。

(2)客戶端功能描述：啟動客戶端：運(yùn)行客戶端程序，啟動客戶端；選擇服務(wù)器端口號：輸入想要連接的服務(wù)器的端口號；用戶登錄：填入用戶名，點(diǎn)擊“登錄”按鈕，連接相應(yīng)服務(wù)器；顯示在線用戶：在右邊的用戶列表中可以看到當(dāng)前在線的用戶；發(fā)送/接受閑聊消息：在下面的文本輸入?yún)^(qū)域輸入要發(fā)送的內(nèi)容，點(diǎn)擊發(fā)送可以在左邊的閑聊信息區(qū)域內(nèi)顯示自己以及其他用戶所發(fā)的信息；用戶離線：點(diǎn)擊“離線”按鈕，和服務(wù)器斷開連接；客戶端關(guān)閉：關(guān)閉客戶端圖形用戶界面，關(guān)閉客戶端。2.3相關(guān)技術(shù)(1)Java概述JAVA語言有下面一些特點(diǎn)：簡潔、面對對象、分布式、說明執(zhí)行、魯棒、平安、體系結(jié)構(gòu)中立、可移植、高性能、多線程以及動態(tài)性。豐富的類庫JAVA供應(yīng)了大量的類以滿足網(wǎng)絡(luò)化、多線程、面對對象系統(tǒng)的須要。語言包供應(yīng)的支持包括字符串處理、多線程處理、數(shù)學(xué)函數(shù)處理等，可以用它簡潔地實(shí)現(xiàn)JAVA程序的運(yùn)行平臺。好用程序包供應(yīng)的支持包括哈希表、堆棧、可變數(shù)組、時間和日期等。輸入輸出包用統(tǒng)一的"流"模型來實(shí)現(xiàn)全部格式的I/O,包括文件系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)、輸入低級網(wǎng)絡(luò)包用于實(shí)現(xiàn)Socket編程。抽象圖形用戶接口包實(shí)現(xiàn)了不同平臺的計算機(jī)的圖形用戶接口部件,包括窗口、菜單、滾動條、對話框等,使得JAVA可以移植到不同平臺的機(jī)器。網(wǎng)絡(luò)包支持Internet的TCP/IP協(xié)議,供應(yīng)了和Internet的接口。它支持URL連接,WWW的即時訪問,并且簡化了用戶/服務(wù)器模型的程序設(shè)計。(2)套接字Socket,簡稱套接字，用于實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)上客戶和服務(wù)器之間的連接。也就是說網(wǎng)絡(luò)上兩個或兩個以上雙工方式通信的進(jìn)程之間總有一個連接，這個連接的端點(diǎn)成為套接字，套接字是在比較低的層次上通信的。具體的說：一個服務(wù)器應(yīng)用程序一般偵聽一個特定的端口等待客戶端的連接請求，當(dāng)一個連接請求到達(dá)時，客戶端和服武器端建立一個通信連接，在連接過程中，客戶端被支配一個本地端口和一個Socket建立連接，客戶端通過寫Socket來通知服務(wù)器，以讀Socket中的信息，類似的服務(wù)器也獲得一個本地端口，它須要一個新的端口號來偵聽原始端口上的其他連接請求。服務(wù)器也通過它的本地端口連接一個Socket，通過讀寫和客戶端通信。Socket程序的工作過程：1.建立Socket連接：在通信起先之前由通信雙方確認(rèn)身份，建立一條專用的虛擬連接道。2.數(shù)據(jù)通信：利用虛擬連接通道傳送數(shù)據(jù)信息進(jìn)行通信。3.關(guān)閉：通信結(jié)束時，再將所建的虛擬連接拆除。2.4作品可行性分析由于本軟件學(xué)問一個閑聊程序，程序只供應(yīng)用戶之間的閑聊功能，故對網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)要求不是很高，只要正常的傳輸速度就可以了。三、需求分析 3.1功能性需求本閑聊室分為閑聊室服務(wù)端和閑聊室客戶端，服務(wù)端和客戶端之間通過套接字Socket(TCP)連接。在java中運(yùn)用套接字相當(dāng)簡潔，JavaAPI為處理套接口的通信供應(yīng)了一個類.Socket.,使得編寫網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序相對簡潔．服務(wù)器接受多線程以滿足多用戶的請求，并通過創(chuàng)建一個ServerSocket對象來監(jiān)聽來自客戶的連接請求，默認(rèn)IP地址為：localhost默認(rèn)端口為8888。(1)閑聊室服務(wù)端模塊，包括端口服務(wù)、啟動服務(wù)、關(guān)閉服務(wù)、顯示在線用戶、顯示用戶閑聊信息，如圖3.1所示；圖3.1閑聊室服務(wù)端模塊圖端口服務(wù)：輸入要偵聽的端口，默認(rèn)為8888；啟動服務(wù)：啟動服務(wù)器，并起先在設(shè)置的端口中偵聽，客戶端用戶可以登錄并起先閑聊；關(guān)閉服務(wù)：關(guān)閉服務(wù)器，偵聽結(jié)束?？蛻舳擞脩舨荒茉匍e聊；顯示在線用戶：服務(wù)器列表顯示在線用戶數(shù)和全部在線用戶名稱；顯示用戶閑聊信息：在文本區(qū)中顯示全部用戶閑聊信息和登錄、退出信息。(2)閑聊室客戶端模塊，包括用戶登錄、用戶離線、連接設(shè)置、發(fā)送和接收閑聊信息、顯示在線用戶、退出，如圖3.2所示：圖3.2閑聊室客戶端模塊圖用戶登錄：只能在閑聊室服務(wù)端已開啟的狀況下，用戶點(diǎn)擊“按鈕”才能登錄，用戶登錄之后才能起先閑聊，登錄后不能再修改用戶設(shè)置和連接設(shè)置；用戶離線：用戶點(diǎn)擊“離線”按鈕，退出閑聊，和服務(wù)器斷開連接；連接設(shè)置：用戶可以設(shè)置自己連接的服務(wù)器的IP地址和端口號，默認(rèn)的連接地址為：localhost：8888；發(fā)送和接收閑聊信息：用戶可以給全部人發(fā)送信息，并能看到其他用戶發(fā)送給全部人的消息；顯示在線用戶：服務(wù)器列表顯示在線用戶數(shù)和全部在線用戶名稱；退出：關(guān)閉全部閑聊并退出客戶端。(3)程序流程：首先啟動服務(wù)器，用戶打開客戶端，輸入服務(wù)器端口號，再輸入用戶名就可以登錄，登錄以后會顯示當(dāng)前在線的用戶信息，用戶可以看到其他用戶所發(fā)的信息，自己也可以發(fā)送信息。用戶點(diǎn)擊離線就會和服務(wù)器斷開連接，最終關(guān)閉服務(wù)器，如圖3.3所示：圖3.3程序流程圖3.2非功能性需求(1)平安需求本程序能防衛(wèi)禁止未登錄用戶進(jìn)行通信，防止數(shù)據(jù)丟失，須要輸入用戶名、端口號連接相應(yīng)的服務(wù)器才允許用戶間的通信。(2)性能需求本程序運(yùn)用的對象是全部運(yùn)行該程序的用戶，用戶在連接服務(wù)器可以進(jìn)行客戶端之間的通信。(3)易用性需求本程序的運(yùn)用對象計算機(jī)水平一般，有確定的易用性上的要求，程序應(yīng)當(dāng)存在著一些友好性的提示，提高程序的友好度。(4)可維護(hù)性需求本程序能夠剛好發(fā)覺并訂正系統(tǒng)故障，對系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行備份，有系統(tǒng)還原功能。(5)健壯性需求本程序在遭遇非法輸入數(shù)據(jù)，能夠解除該數(shù)據(jù)并接著運(yùn)行；對于系統(tǒng)異樣有完備的預(yù)警預(yù)防處理機(jī)制。四、作品實(shí)現(xiàn)4.1服務(wù)端界面實(shí)現(xiàn)在服務(wù)端啟動后，要顯示“簡易閑聊室服務(wù)器”的圖形用戶界面，如圖6.1所示：圖6.1服務(wù)端圖形用戶界面“簡易閑聊室服務(wù)器”的圖形用戶界面實(shí)現(xiàn)的主要代碼如下：privateLabelsvrIP=newLabel("服務(wù)器IP:");privateTextFieldshowSvrIP=newTextField();privateLabelsvrPort=newLabel("服務(wù)器端口:");privateTextFieldgetSvrPort=newTextField("8888");privateButtonenter=newButton("啟動");privateTextAreaoutput=newTextArea();privateLabeluser=newLabel("當(dāng)前在線用戶(0)");privateListlist=newList();privatevoidsetup(){ Paneltop=newPanel(); top.setLayout(newFlowLayout()); top.add(svrIP); svrIP.setBackground(bg); top.add(showSvrIP); showSvrIP.setBackground(bg); top.add(svrPort); svrPort.setBackground(bg); top.add(getSvrPort); getSvrPort.setBackground(bg); top.add(enter); enter.setBackground(bg); Paneleast=newPanel(); east.setLayout(newBorderLayout()); east.add("North",user); user.setBackground(bg); east.add("Center",list); list.setBackground(bg); setLayout(newBorderLayout()); add("North",top); top.setBackground(bg); add("East",east); east.setBackground(bg); add("Center",output); output.setBackground(bg); setBackground(bg); }點(diǎn)擊“啟動”按鈕，開啟默認(rèn)的服務(wù)器8888端口，如圖6.2所示：圖6.2服務(wù)端端口開啟8888端口開啟實(shí)現(xiàn)代碼如下：try{ server=newServerSocket(Integer.parseInt(getSvrPort .getText())); rightNow=Calendar.getInstance().getTime() .toLocaleString(); output.append(rightNow+"\n開啟服務(wù)器.\n\n"); enter.setLabel("關(guān)閉"); ht=newHashtable(); ht_s=newHashtable(); st=newServerThread(); serving=true; }catch(IOExceptionioe){ output.append("Error:"+ioe+"\n\n"); }4.2客戶端界面實(shí)現(xiàn)在客戶端啟動后，顯示“簡易閑聊室客戶端”的圖形用戶界面，如圖6.3所示：圖6.3客戶端圖形用戶界面“簡易閑聊室客戶端”的圖形用戶界面實(shí)現(xiàn)的主要代碼如下：privateButtonB_login=newButton("登陸");privateButtonB_logout=newButton("離線");privateButtonB_send=newButton("發(fā)送");privateLabeluserName=newLabel("您的用戶名:");privateTextFieldgetUserName=newTextField();//獲得用戶名privateLabelsvrIP=newLabel("當(dāng)前服務(wù)器IP:");privateTextFieldgetSvrIP=newTextField();//獲得服務(wù)器IP地址privateLabelsvrPort=newLabel("當(dāng)前服務(wù)器端口:");privateTextFieldgetSvrPort=newTextField();//獲得服務(wù)器端口privateTextAreainput=newTextArea();//輸入文本框privateTextAreaoutput=newTextArea();//輸出文本框privateLabeluser=newLabel("當(dāng)前在線用戶(0)");privateListlist=newList();privatevoidsetup(){ Paneltop1=newPanel(); top1.setLayout(newBorderLayout()); top1.add("West",userName); userName.setBackground(bg); top1.add("Center",getUserName); getUserName.setBackground(bg); Paneltop2=newPanel(); top2.setLayout(newBorderLayout()); top2.add("West",svrIP); svrIP.setBackground(bg); top2.add("Center",getSvrIP); getSvrIP.setBackground(bg); Paneltop3=newPanel(); top3.setLayout(newBorderLayout()); top3.add("West",svrPort); svrPort.setBackground(bg); top3.add("Center",getSvrPort); getSvrPort.setBackground(bg); Paneltop4=newPanel(); top4.setLayout(newBorderLayout()); top4.add("North",top1); top4.add("Center",top2); top4.add("East",top3); Paneleast=newPanel(); east.setLayout(newBorderLayout()); east.add("North",user); user.setBackground(bg); east.add("Center",list); list.setBackground(bg); Panelcenter=newPanel(); center.setLayout(newBorderLayout()); center.add("Center",output); output.setBackground(bg); center.add("South",input); input.setBackground(bg); center.add("East",east); east.setBackground(bg); Panelsouth=newPanel(); south.setLayout(newFlowLayout()); south.add(B_login); B_login.setBackground(bg); south.add(B_send); B_send.setBackground(bg); south.add(B_logout); B_logout.setBackground(bg); setLayout(newBorderLayout()); add("North",top4); add("Center",center); add("South",south); setBackground(bg); }4.3登錄實(shí)現(xiàn)在客戶端輸入用戶名，點(diǎn)擊“登陸”，客戶端顯示系統(tǒng)時間和“您已成功登陸”（如圖6.4所示），并將用戶名發(fā)送給服務(wù)端。服務(wù)端接收來自客戶端的數(shù)據(jù)，顯示“sdd登陸”以及將用戶名顯示在用戶列表中（如圖6.5所示），并將用戶數(shù)據(jù)發(fā)送給全部在線的客戶端。圖6.4用戶登錄用戶登錄代碼實(shí)現(xiàn)如下：if(login)return;booleanaccepted=false,refused=false;Stringline=newString("");try{ connection=newSocket(getSvrIP.getText(), Integer.parseInt(getSvrPort.getText())); in=newDataInputStream(connection.getInputStream()); out=newDataOutputStream(connection.getOutputStream()); out.writeUTF("L"+getUserName.getText()); while(!accepted&&!refused){ line=in.readUTF(); if(line.charAt(0)=='R'){refused=true;} if(line.charAt(0)=='A'){accepted=true;} } if(refused){ rightNow=Calendar.getInstance().getTime().toLocaleString(); output.append(rightNow+"\n登錄失敗請運(yùn)用合法用戶名.\n\n"); } if(accepted){ rightNow=Calendar.getInstance().getTime().toLocaleString(); output.append(rightNow+"\n您已成功登陸.\n\n"); login=true;}}圖6.5服務(wù)端顯示用戶服務(wù)端向在線用戶發(fā)送當(dāng)前在線用戶列表代碼實(shí)現(xiàn)如下：login=true;list.add(userName);user.setText("User("+list.getItemCount()+")");String[]str=list.getItems();line="A";//acceptedfor(inti=0;i<str.length;i++){line+=(str[i]+"");}out.writeUTF(line);line="L"+userName;rightNow=Calendar.getInstance().getTime().toLocaleString();output.append(rightNow+"\n"+userName+"登陸.\n\n");客戶端獲得當(dāng)前在線用戶列表代碼實(shí)現(xiàn)如下：String[]str=line.split("");for(inti=1;i<str.length;i++){ list.add(str[i]);}user.setText("當(dāng)前在線用戶("+list.getItemCount()+")");4.4閑聊功能實(shí)現(xiàn)開啟多個客戶端，并登錄。在輸入框中輸入信息，點(diǎn)擊“發(fā)送”，數(shù)據(jù)傳送至服務(wù)端（如圖6.6所示），再由服務(wù)端數(shù)據(jù)發(fā)送給其他客戶端。每個客戶端都接收服務(wù)端發(fā)送過來的數(shù)據(jù)，并顯示在消