聊天系统-程序设计实践报告

程序设计实践设计报告课题名称：网络聊天程序的设计和实现学生姓名：班级：班内序号：学号：日期：1．课题概述1.1课题目标和主要内容课题实现的主要内容:本程序实现一个简单的网络聊天程序，采用客户机/服务器（Client/Server）模式,将客户端和服务端功能在一个程序中实现，运行时在不同的计算机上打开此程序即可进行聊天。

程序实现一对多，多对多聊天功能，满足聊天的基本功能。

课题目标：学会使用MFC搭建基本的对话框及基本控件的使用，了解socket套接字相关知识，实现简单聊天程序。

通过实践复习巩固课堂所学的理论知识，提高对所学知识的综合应用能力。

使用的开发平台：Microsoft Visual Studio 2010、windows7采用的主要工具：计算机、相关图书资料1.2系统的主要功能功能列表或功能框图，以及功能的简要说明。

服务器端负责指定ip地址及端口号，建立服务器，有监听、接受、发送消息等功能。

客户端通过指定的ip及端口号来连接服务器，有接受和发送消息等功能。

2. 系统设计2.1 系统总体框架包括系统框架图或层次逻辑图，设计思想等首先由服务器在指定的端口开通指定的服务，然后在客户机通过指定服务器地址、端口来连接服务器以获得指定的服务。

服务器端首先由一个服务器启动一个线程监听来自客户器的Socket连接，当服务器的Socket与客户器的Socket经过TCP协议的3次握手建立了连接后，双方就可以通过这个连接来进行信息的发送和接收，并可以进行文件的传输。

在进行程序设计时，对于多个用户连接服务器采用了多线程处理，每个客户端的Socket都启动一个线程来连接服务端的Socket，服务端的Socket接受连接后，通过一个结构体保存已经连接的客户端的地址和套接字，当客户端发送一个信息到服务端，服务器接收信息后，再从结构体中取出已保存的套接字转发所收到的信息。

客户端由客户端的Socket提出连接请求，要连接的目标是服务器端的Socket。

为此，客户端的Socket首先要描述它要连接的服务器端socket，然后再定位所要连接的服务器端Socket。

与此同时服务端已经启动了一个监听的Socket，这样便在客户端和服务器端通过Sockets建立了连接。

2.2 系统详细设计[1] 模块划分图及描述模块分为连接服务器模块和建立服务器模块，服务器和客户端是相同的界面显示。

输入服务器IP，点击建立服务器即可建立服务器，显示：“服务器建立成功”，用户运行程序后，输入服务器的IP、端口号，点击连接服务器，显示“连接服务器成功”，服务器端显示“一个游客进入了聊天室”，服务器与客户机连接成功，即可进行聊天。

[2] 类关系图及描述[3] 程序流程图及描述服务器端创建套接字：socket（），指定本地端口：bind(),在前面两个函数执行成功后，服务器已经为服务做好了准备，这时，对于面向连接的服务，调用listen函数对指定的端口实施监听，以探测客户端发来的请求，如果监听到客户端发来的请求，就需要调用accept函数来接受请求并建立连接。

连接建立后，客户端与服务器端就可以进行数据传输了，使用send函数和recv函数来收发数据。

套接字使用完毕后调用closesocket函数关闭套接字。

客户端与服务器端类似，需要使用socket函数创建套接字并指定所使用的协议，使用send函数和recv函数来收发数据，最后使用closesocket函数关闭套接字。

与服务器端不同，客户端不再需要使用bind函数指定套接字端口，使用listen函数监听客户端的请求，使用accept函数接受客户端请求并建立连接，而是使用connect函数向服务器发送连接请求并建立连接。

[4] 存储结构、内存分配主要的存储结构或变量：在C++中，内存分成5个区，他们分别是堆、栈、自由存储区、全局/静态存储区和常量存储区。

栈，就是那些由编译器在需要的时候分配，在不需要的时候自动清除的变量的存储区。

里面的变量通常是局部变量、函数参数等；堆，就是那些由new分配的内存块，他们的释放编译器不去管，由我们的应用程序去控制，一般一个new就要对应一个delete。

如果程序员没有释放掉，那么在程序结束后，操作系统会自动回收；自由存储区，就是那些由malloc等分配的内存块，他和堆是十分相似的，不过它是用free来结束自己的生命的；全局/静态存储区，全局变量和静态变量被分配到同一块内存中，在以前的C语言中，全局变量又分为初始化的和未初始化的，在C++里面没有这个区分了，他们共同占用同一块内存区；常量存储区，这是一块比较特殊的存储区，他们里面存放的是常量，不允许修改。

2.3 关键算法分析算法1：OnServerMessageLRESULT CChatSocketDlg::OnServerMessage(WPARAM wParam, LPARAM lParam) {SOCKET socket,ts;int length,i,j;CString str="";CEdit * output=NULL;char s[1024];int len;switch(lParam){case FD_ACCEPT:socket= accept(m_server.m_hSocket,NULL,NULL);m_sShow+="\n";m_sShow+="一个游客进入了聊天室";GetDlgItem(IDC_SHOW)->SetWindowText(m_sShow);output=(CEdit *)GetDlgItem(IDC_SHOW);output->LineScroll(output->GetLineCount());m_connectionList.AddHead(socket);return 0;case FD_READ:length=m_connectionList.GetCount();for(i=0;i<length;i++){socket=m_connectionList.GetAt(m_connectionList.FindIndex(i));if(socket==wParam){len=recv(socket,s,1024,0);s[len]=NULL;for(j=0;j<length;j++){socket=m_connectionList.GetAt(m_connectionList.FindIndex(j));if(socket!=wParam){send(socket,s,strlen(s),0);}}m_sShow=m_sShow+s;GetDlgItem(IDC_SHOW)->SetWindowText(m_sShow);CEdit * output=(CEdit *)GetDlgItem(IDC_SHOW);output->LineScroll(output->GetLineCount());return 0;}}return 0;case FD_WRITE:return 0;case FD_CLOSE:return 0;default:m_sShow=m_sShow+"客户端发生网络错误 ";GetDlgItem(IDC_SHOW)->SetWindowText(m_sShow);CEdit * output=(CEdit *)GetDlgItem(IDC_SHOW);output->LineScroll(output->GetLineCount());return 0;}}服务器端消息传输及连接Accept接受请求，建立连接，如果连接成功则显示：“一个游客进入了聊天室”；read用于读取消息，包括send和recv数据传输函数。

算法2：OnClientMessageLRESULT CChatSocketDlg::OnClientMessage(WPARAM wParam, LPARAM lParam){CEdit * output=NULL;char s[1024];int len;switch(lParam){case FD_CONNECT:len=GetLastError();if(len!=0){AfxMessageBox("连接失败");}else{m_bInit=TRUE;m_bClient=TRUE;m_sShow="连接成功！\n";GetDlgItem(IDC_SHOW)->SetWindowText(m_sShow);}return 0;case FD_READ:len=recv(m_client.m_hSocket,s,1024,0);s[len]=NULL;m_sShow+=s;output=(CEdit *)GetDlgItem(IDC_SHOW);output->SetWindowText(m_sShow);output->LineScroll(output->GetLineCount());return 0;case FD_WRITE:return 0;case FD_CLOSE:return 0;default:output=(CEdit *)GetDlgItem(IDC_SHOW);output->SetWindowText("网络错误，连接失败！");closesocket(m_client.m_hSocket);m_bInit=false;return 0;}}客户端消息传输及连接Connect函数想服务器发送连接请求并建立连接，成功则显示：“连接服务器成功”， read 用于读取消息，包括send和recv数据传输函数。

2.4 其他使用多态，不同的对象可以执行相同的动作，但要通过它们自己的实现代码来执行。

比如客户端和服务器端均用send和recv来进行数据传输。

3.程序运行结果分析建立服务器，运行结果如下：客户端连接服务器，运行结果如下：开始对话，结果如下：服务器端输入IP建立服务器，并把IP和端口号提供给客户端，客户端输入IP和端口号，连接服务器，就可以进行聊天了。

进行聊天时，数据从下方的文字编辑框中输入，回车键发送消息。

聊天结束，可点击退出按钮。

如果聊天未结束，服务器首先推出，则在客户端显示网络发生错误，连接失败。

4.总结4.1课题的难点和关键点问题：程序设计完毕后运行时，在一台笔记本上同时运行客户端和服务器端可正常运行，但在两台笔记本上运行时，两台笔记本（用的无线网）见无法进行聊天，客户端无法连接到服务器端。