重庆理工大学电子学院“即时通信软件设计”课程设计论文

目录

前言

一、设计目的 (1)

二、设计内容 (1)

三、设计要求 (1)

3.1基本要求 (1)

3.2提高要求 (1)

四、设计原理 (2)

五、软件设计 (5)

5.1软件设计思路 (6)

5.1.1服务器的实现过程 (7)

5.1.2客户端的实现过程 (7)

5.2设计流程图 (7)

5.2.1服务器流程图 (7)

5.2.2客户端流程图 (8)

六、调试过程 (9)

七、实验结果分析 (11)

八、体会和建议 (13)

参考文献 (14)

附录一：服务器端主要源程序清单 (15)

附录二：客户端主要源程序清单 (21)

摘要：用VC++设计的即时聊天通讯的工具，主要采用client/server结构，并用winsock 写实现服务器监听、客户端发送请求信息。服务器端主要完成监听和接收用户的连接请求，以及管理用户之间的通信和用户的状态，比如登陆和退出聊天室。服务器端在启动时先建立一个SOCKET用以监听客户端的连接请求，由客户连接时新建一个SOCKET 来进行与用户之间的数据传输，客户退出聊天室时释放该用户占有的SOCKET。客户端主要是客户之间用来法聊天的，客户端启动后首先建立一个SOCKET根据客户输入的服务器的地址和用户名，向服务器发出连接请求，连接成功后就可以用同一个SOCKET用作数据传输，退出聊天室时关闭该SOCKET。

一、设计目的

通过综合课程设计，使学生能够运用《数字信号处理》、《信号与系统》、《通信原理》、《面向对象的程序设计》、《计算机通信网》、《通信协议开发及应用》等课程的知识来设计一个基于Socket的即时通讯系统，培养学生的动手能力以及分析问题、解决问题的能力。

二、设计内容

利用vc++/delphi6.0为开发环境的前台开发工具，基于socket接口编程实现服务器与客户端之间的即时通信。并能够编制友好的对话界面，有能力的还可以实现文件、图片的传输，语音的对话等等。

三、设计要求

基本要求

1、熟练掌握面向对象的程序设计方法；

2、实现点对点通讯，能进行文字对话传输，包括客户端与服务器端；

3、能对系统参数进行配置。

提高要求

1、实现文件、图片传输；

2、语音对话（两人及两人以上）；

3、友好的对话界面。

四、设计原理

1：TCP/IP简介

TCP/IP的历史要追溯到70年代中期，当时ARPA为了实现异种网之间的互连(interconnection)与互通(intercommunication)，大力资助网间网技术的研究和开发，于1977年到1979年推出目前形式的TCP/IP体系结构和协议规范。到今天，TCP/IP技术以及Internet网间网已经为广大计算机工作者。机算机厂商和机算机用户所接受.据统计，到1990年，Internet以包含遍布欧美的五千个活动网络，超过三十万台机算机。作为一种事实上的工标准，TCP/IP技术方兴未艾。

2：TCP/IP的网络分层结构

对TCP/IP协议来说，TCP提供传输层服务,IP提供网络层服务。TCP/IP协议组(或Internet协议组)的分层结构及其与OSI模型的对应关系如图4所示。图中有关协议的名称及其基本含义如下：

（1）.TCP为传输控制协议(Transmission Control Protocol)。它是提供给用户进程的一个可靠的全双工字节流的面向连接的协议。大多数Internet应用程序使用TCP.因为TCP使用IP，所以整个Internet协议组也常称为TCP/IP协议组。

（2）.TCP为传输控制协议(Transmission Control Protocol)。它是提供给用户进程的一个可靠的全双工字节流的面向连接的协议。大多数Internet应用程序使用TCP.。因为TCP 使用IP，所以整个

（3）.Internet协议组也常称为TCP/IP协议组。

（4）.ICMP为网间报文控制协议(Internet Control Message Protocol)。

（5）.IP：网间协议（Internet Protocol）.IP协议时为了TCP,UDP和ICMP提供分组发送服务协议。

（6）.ARP:地址转换协议。

（7）.RARP:反向地址转换协议

3：socket原理

Socket编程界面由4BSD UNIX首先提出,目的是解决网间网进程通信问题。Socket 接口为进程间通信提供了一种新的手段,它不但能用于同一机器中的进程之间的通信,而

且支持网络通信功能。Socket具有类型，反应了对用户透明的通信特性。微软的Windows Socket规范对Berkley的套接字规范进行了扩展，利用标准的Socket的方法，可以同任何平台上的Socket进行通信；利用其扩展，可以更有效地实现在Windows平台上计算机间的通信。在Delphi中，其底层的Socket减轻了编写计算机间通信软件的难度；Delphi 中对Windows Socket进行了有效的封装，使得用户可以很方便地编写网络通信程序。

Socket通信在Windows中是排队的形式由操作系统处理，而且接收方和发送方相互协同工作，否则就会造成数据丢失。因此，不能用类似于for语句的循环来实现对多组数据的放松，更不能用循环语句来接受数据。另外，和所有的通信编程一样，Socket编程也遵循数据分包传送这一基本规则。也就是说，在socket编程中，每次发送和接受一个包，以保证数据传输的安全性和稳定性，同时也不至于过多地占用系统资源。

Socket编程界面由4BSD UNIX首先提出,目的是解决网间网进程通信问题.Socket接口为进程间通信提供了一种新的手段,它不但能用于同一机器中的进程之间的通信,而且支持网络通信功能.Socket具有类型,反应了对用户透明的通信特性.

一个完整的Socket连接用一个相关描述:

{ 协议,本地地址,本地端口,远地地址,远地端口}

Socket 是面向客户-服务器模型而设计的,针对客户和服务器程序提供不同的Socket 系统调用.

不管Socket内部机制如何,它提供给应用程序员的最终界面是一组系统功能调用.下面,我们一一给出重要的Socket系统调用.

(1).创建Socket ----- socket()

调用格式如下:

sockid = socket (af,type,protocol)

af : 地址族,指本socket所用地址类型.

type : 类型,指创建socket的应用程序所希望的通信服务器类型.

protocol : 协议,指本socket请求的协议.

(2).指定本地地址---- bind()调用

bind()将本地socket地址与所创建的socket联系起来,即将本socket地址赋予socket,以指定本地半相关.bind()的作用相当于给socket命名,调用格式为:

bind (sockid,localaddr,addrlen)

sockid : socket号.

localaddr : 本地socket地址.

addrlen : 地址长度.

(3).建立socket连接---- connect () 与accept ()调用

这两个系统调用用于完成整个相关的建立.其中connect用于建立连接.调用格为: connect (sockid,destaddr,addrlen)

destaddr : 指向对方socket地址(信宿地址)结构的指针.

accept : 用于面向连接的服务器,其调用格式为:

newsock = accept (sockid,clientaddr,paddrlen)

clientaddr : 指向客户socket地址指针.

paddrlen : 客户socket地址长度.

(4).listen() 调用

此调用用于面向连接服务器,表明它愿意接收连接,listen()在accept()之前调用,格式为:

listen (sockid,quelen)

quelen : 请求队列长度.

(5).发送数据---- write(),writev(),send()与sendto(),sendmsg()

用于socket数据发送的系统调用一共有五个,其中三个,write(),writev()和send()用于面向连接传输,其余两个用于无连接传输.面向连接的调用可以不指定信宿地址,而无连接的调用必须指定.假如无连接socket的双方均调用过connect(),可以认为是建立有连接的socket,也可以面向连接调用发送数据.

三个面向连接调用三者的格式大致相同:

write (sockid,buff,bufflen) : 缓冲发送

writev (sockid,iovector,vectorlen) : 集中发送

send (sockid,buff,bufflen,flags) : 可控缓冲发送

其中buff指向发送缓冲区的指针,bufflen是发送缓冲区大小.

用于无连接数据发送的调用有两个:

sendto (sockid,buff,bufflen,flags,dsadd,addrlen)

sendmsg (sockid,message,flags):可控集中无连接发送.