计算机网络课程设计--聊天室
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计算机网络课程设计报告
学生姓名
学号
班级计算机0908班
指导教师
设计时间2012.1.7~2012.1.10
目录
第一章设计目的、任务
1.1设计目的 (3)
1.2设计的任务 (3)
第二章系统分析设计
2.1系统流程分析 (4)
2.2系统功能需求分析 (5)
2.3系统运行要求 (6)
2.4系统数据要求 (6)
第三章系统实现
3.1 系统界面设计 (7)
3.2 系统功能模块设计 (9)
第四章体会和建议
第一章设计目的、任务
1.1设计目的
1.了解通信规范的细节及其实现。
2.通过本次网络课程设计,掌握高级编程语言中对用户界面的设计方法,以及多线程技术、基于TCP/IP的Socket通信的编程方法,同时能够把协议的设计思想应用到实际中去。
1.2设计的任务
编写一个聊天室,实现C/S模式的会话。基本要求可以完成群聊、私人聊天,实时发送和显示聊天信息,完成好友列表;进一步要求带表情,附件发送,聊天信息的加密传送,设置黑名单等。学习通信编程Socket接口编程,使用TCP或UDP接口完成信息传送,利用多线程技术实现服务器端的多个TCP连接的建立。
网络聊天是网络编程的典型应用之一,编写网络聊天软件对于学习网络编程无疑有着很大的帮助。
第二章系统分析设计
2.1系统流程分析
该C/S模式的聊天系统,就是服务器来提供服务端连接响应,客户端主动的发起连接请求。当多个用户同时连接到服务器时,经由服务器的接收与转发便可以实现客户之间的通信。
因此,系统需要实现服务器端和客户端两部分程序。下图是基本的客户端连接服务器的流程图。
对于整体系统的流程,也是分为两部分,即客户端的发起请求,服务器响应请求。首先是客户端的登陆,客户端在登陆时,必须设置所想要连接的服务器,然后客户端就会根据设置的服务器IP地址,向服务器发起建立连接请求。而服务器端是始终在监听网络状态的,主要检测到有一个连接请求,那么服务器就会给当前的发起端分配一个服务线程,用于处理它的各种请求。
对于客户端的各种请求,实际上都是通过在客户发往服务器的各种字符流区分的,具体的方法就是在消息的头部以及尾部添加特殊字符串,从而实现服务器
对消息请求的识别。比如对于登陆信息,消息的头部就是“PEOPLO”,而对于私聊中的消息,头部就是“SEC”,其他的同理都添加了头部。当然,对于客户端来说,这些都是透明的,用户的操作并没有受到任何影响。在服务器端,消息被检测分析后,变回根据具体的目的进行处理,比如是私聊消息,服务器便会根据其尾部的目的信息,向目标端转发该条消息。
这里额外要说的是,该系统特别的对用户发来的消息进行了加密处理,即用户的各种具体信息,不仅能够防止向第三方的泄漏,而且即使服务器端出现异常,信息也不会泄漏。
对于私聊的方式,该系统所采用的方法类似于QQ的通信方式,由发起方主动连接,当目的方接收到连接请求后,会主动建立一个私聊窗口,从而实现私聊。
2.2系统功能需求分析
本系统所要实现的主要功能是为用户提供一个借助网络进行人际交往的平台。因为服务端采用多线程,所以性能有很大提升。因为服务端和客户端之间采用TCP/IP协议进行网络通信,建立的是可靠的、端到端的网络连接,所以可靠性和安全性都很好。
本系统主要通过客户端,服务器端来体现聊天系统的基本功能,两者主要的功能如下所示。
(1)服务器端
1. 处理用户登录
2. 处理用户的各种信息,包括状态信息、聊天信息等
3. 监控聊天内容,过滤非法内容,并对不法用户实现拉入黑名单
4. 处理用户退出
(2)客户端
1. 用户登录
2. 用户发送信息
3. 用户接收信息
4. 用户之间的群聊
5. 用户之间的私聊
6、消息发来时,发出提示声音
7. 显示当前在线用户列表,并且同步更新
8. 用户私人信息的加密处理
9. 用户退出
2.3系统运行要求
运行环境:Windows 9x、2000、XP、Windows 7
必要环境:JDK 1.6以上、eclipse开发环境
硬件环境:CPU 400MHz以上,内存512MB以上
2.4系统数据要求
1、系统中数据的传送是以字符串的形式传送的。对于不同请求信息的区分是通过在字符串的头部添加系统信息实现的。
这些系统信息包括:PEOPLO、QUIT、SEC、MIMI、MSG。
PEOPLO代表该条信息是用户的登陆信息,QUIT代表该条信息是用户的登出信息,SEC代表该条信息是用户的私聊信息,MIMI代表该条信息是用户向另一个用户发起的建立私聊请求,MSG代表该条信息是用户发出的公聊信息。
2、在系统中,用户发出的各种私人信息都是在客户端进行加密的,然后服务器端转发到另一个用户后,在用户端再进行解密处理。
第三章系统实现3.1 系统界面设计
1、服务器端
(1)服务器运行中的界面图如下所示:
2、客户端
(1)客户端运行后的登陆界面图如下所示:
(2)客户端运行后的主界面图如下所示:
(3)客户端运行后的私聊界面图如下所示:
3.2 系统功能模块设计
1、服务器创建Serversocket,使用本地IP以及端口(port)1234建立套接字对网络进行监听,并对发来请求的客户创建连接,分配服务线程firstthread。
实现该功能的代码如下所示:
listen = new ServerSocket(PORT);//创建一个服务器,进行监听
try {
while (true) // 保持监听客户端的请求
{
Socket client = listen.accept();//服务器监听
st.append("\n新客户机器的IP地址:" + client.getInetAddress());
firstthread f = new firstthread(this, client);
// 为每一个客户创建一个客户端线程
f.start(); // 客户端线程启动
clients.addElement(f); // 将面向客户端的线程加入向量列表中
st.append("\n聊天室当前人数: " + clients.size() + "\n");
//添加显示新用户的信息,当用户退出时可以把新的数量提示服务器显示}
} catch (IOException e) {
System.err.println("error:" + e);
System.exit(1);
}
2、服务器端对用户发来的头部带有MSG的公聊消息,进行广播。
下面是实现对消息进行广播,即发往所有用户的功能模块:
public void broadcast(String msg) {
firstthread you;
for (int i = 0; i < clients.size(); i++) {
you = (firstthread) clients.elementAt(i);
try {
you.out.writeUTF(msg);//向输出流写入信息
} catch (IOException e) {
}
}
}
2、服务器端对用户发来的头部带有SEC的私聊消息,进行单播。
下面是实现对消息进行单播,即发往某单个用户的功能模块:
// 向某个人发送悄悄话
public void broadcast1(String msg) {
String s1, s2, s3;
firstthread you;
s1 = new String("PEOPLE");//加上PEOPLE表示为新人消息
s2 = new String(msg.substring(3)); // “SEC"为3个字符所以从第3个开始截取