聊天室的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

1、Java 聊天室的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)學(xué) 院：計(jì)算機(jī)學(xué)院專 業(yè)：班 級(jí)：學(xué) 號(hào)：姓 名：秦向紅指導(dǎo)老師：2014年11月1. 設(shè)計(jì)背景12. 設(shè)計(jì)環(huán)境13. 設(shè)計(jì)目的14. Socket介紹15. Socket的通信機(jī)制圖：36.程序的設(shè)計(jì)46.1服務(wù)器的設(shè)計(jì)46.2客戶端的設(shè)計(jì)77. 測(cè)試及運(yùn)行結(jié)果107.1服務(wù)器的測(cè)試107.2客戶端的測(cè)試108.設(shè)計(jì)總結(jié)139. 參考文獻(xiàn)1310.附代碼1410.1服務(wù)器代碼1410.2客戶端的設(shè)計(jì)17Java 聊天室的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)1. 設(shè)計(jì)背景在互聯(lián)網(wǎng)如此發(fā)達(dá)的今天，即時(shí)通信工具已經(jīng)成為我們?nèi)绯Ｉ钪斜夭豢缮俚囊徊糠?。人們?duì)網(wǎng)絡(luò)的依賴越來越多，越來越離不開網(wǎng)絡(luò)，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(luò)聊天使網(wǎng)絡(luò)聊天系統(tǒng)發(fā)展的日新月異，由此產(chǎn)生制作了一個(gè)簡(jiǎn)單的聊天功能的網(wǎng)絡(luò)聊天程序，由此此設(shè)計(jì)我還可以更好的學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)軟件的編程知識(shí)。Java語言是當(dāng)今流行的網(wǎng)絡(luò)編程語言，它具有面向?qū)ο?，與平臺(tái)無關(guān)，安全，多線程等特點(diǎn)。使用java語言不僅可以實(shí)現(xiàn)大型企業(yè)級(jí)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)。面向?qū)ο蟮拈_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。此次設(shè)計(jì)的題目為聊天室，可以鞏固所學(xué)的java語言基礎(chǔ)知識(shí)，增進(jìn)java語言的編輯基本功，拓寬常用類庫的應(yīng)用，使我們通過

3、教學(xué)環(huán)節(jié)與手段，把所學(xué)的課程及相關(guān)知識(shí)加以融會(huì)貫通，全面理解網(wǎng)絡(luò)編程的含義。2. 設(shè)計(jì)環(huán)境操作系統(tǒng)：Window 8CPU：1.80GHz 內(nèi)存：4.00GB硬盤空間：80G開發(fā)工具：JDK1.5、Eclipse3. 設(shè)計(jì)目的聊天室雖然程序簡(jiǎn)單，但是在設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)的過程中能夠充分學(xué)到基于Socket的網(wǎng)絡(luò)編程的技術(shù)，使我掌握網(wǎng)絡(luò)編程的服務(wù)的技術(shù)，能夠充分利用我近期學(xué)到的java編程語言。實(shí)現(xiàn)聊天功能Client/Server的面向連接的編程技術(shù)。使用多線程進(jìn)行多個(gè)客戶端和服務(wù)器的連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的讀取與輸入。實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)聊天系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，讓我們掌握網(wǎng)絡(luò)編程的服務(wù)的技術(shù)，讓同學(xué)們更加深刻的了解，掌握

4、這方面的知識(shí)4. Socket介紹Socket的英文原義是“孔”或“插座”。作為BSD UNIX的進(jìn)程通信機(jī)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(gè)通信鏈的句柄。在Internet上的主機(jī)一般運(yùn)行了多個(gè)服務(wù)軟件，同時(shí)提供幾種服務(wù)。每種服務(wù)都打開一個(gè)Socket，并綁定到一個(gè)端口上，不同的端口對(duì)應(yīng)于不同的服務(wù)。Socket非常類似于電話插座。在這里，我以一個(gè)國(guó)家級(jí)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(dāng)于相互通信的2個(gè)進(jìn)程，區(qū)號(hào)是它的網(wǎng)絡(luò)地址；區(qū)內(nèi)一個(gè)單位的交換機(jī)相當(dāng)于一臺(tái)主機(jī)，主機(jī)分配給每個(gè)用戶的局內(nèi)號(hào)碼相當(dāng)于Socket號(hào)

5、。任何用戶在通話之前，首先要占有一部電話機(jī)，相當(dāng)于申請(qǐng)一個(gè)Socket；同時(shí)要知道對(duì)方的號(hào)碼，相當(dāng)于對(duì)方有一個(gè)固定的Socket。然后向?qū)Ψ綋芴?hào)呼叫，相當(dāng)于發(fā)出連接請(qǐng)求（假如對(duì)方不在同一區(qū)內(nèi)，還要撥對(duì)方區(qū)號(hào)，相當(dāng)于給出網(wǎng)絡(luò)地址）。假如對(duì)方在場(chǎng)并空閑（相當(dāng)于通信的另一主機(jī)開機(jī)且可以接受連接請(qǐng)求），拿起電話話筒，雙方就可以正式通話，相當(dāng)于連接成功。雙方通話的過程，是一方向電話機(jī)發(fā)出信號(hào)和對(duì)方從電話機(jī)接收信號(hào)的過程，相當(dāng)于向Socket發(fā)送數(shù)據(jù)和從socket接收數(shù)據(jù)。通話結(jié)束后，一方掛起電話機(jī)相當(dāng)于關(guān)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(jī)和對(duì)方電話號(hào)碼的存在，建立通話

6、的過程，話音傳輸?shù)倪^程以及整個(gè)電話系統(tǒng)的技術(shù)細(xì)節(jié)對(duì)他都是透明的，這也與Socket機(jī)制非常相似。Socket利用網(wǎng)間網(wǎng)通信設(shè)施實(shí)現(xiàn)進(jìn)程通信，但它對(duì)通信設(shè)施的細(xì)節(jié)毫不關(guān)心，只要通信設(shè)施能提供足夠的通信能力，它就滿足了。抽象出來，Socket實(shí)質(zhì)上提供了進(jìn)程通信的端點(diǎn)。進(jìn)程通信之前，雙方首先必須各自創(chuàng)建一個(gè)端點(diǎn)，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(tái)電話機(jī)一樣。在網(wǎng)間網(wǎng)內(nèi)部，每一個(gè)Socket用一個(gè)半相關(guān)描述：（協(xié)議，本地地址，本地端口）。一個(gè)完整的Socket有一個(gè)本地唯一的Socket號(hào)，由操作系統(tǒng)分配。最重要的是，Socket是面向客戶/服務(wù)器模型而設(shè)計(jì)的，

7、針對(duì)客戶和服務(wù)器程序提供不同的Socket系統(tǒng)調(diào)用?？蛻綦S機(jī)申請(qǐng)一個(gè)Socket（相當(dāng)于一個(gè)想打電話的人可以在任何一臺(tái)入網(wǎng)電話上撥號(hào)呼叫），系統(tǒng)為之分配一個(gè)Socket號(hào)；服務(wù)器擁有全局公認(rèn)的Socket，任何客戶都可以向它發(fā)出連接請(qǐng)求和信息請(qǐng)求（相當(dāng)于一個(gè)被呼叫的電話擁有一個(gè)呼叫方知道的電話號(hào)碼）。Socket利用客戶/服務(wù)器模式巧妙地解決了進(jìn)程之間建立通信連接的問題。服務(wù)器Socket半相關(guān)為全局所公認(rèn)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(gè)通訊的應(yīng)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(bào)Socket(SOCKDGRAM)，它使用數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議UDP，定義了一種無連接服務(wù)，數(shù)據(jù)通過相互獨(dú)立的 報(bào)文進(jìn)行傳輸，是無序的，并且不保證可靠、無差錯(cuò)。原始Socket，原始套接字允許對(duì)底層協(xié)議如IP或 ICMP直接訪問，它功能強(qiáng)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(jī)制圖：TCP服務(wù)器端創(chuàng)建對(duì)象：Socket()結(jié)束連接回應(yīng)數(shù)據(jù)請(qǐng)求數(shù)據(jù)發(fā)送連接請(qǐng)求Connect()TCP客戶端接受服務(wù)的返回結(jié)果Read()關(guān)閉Close()向服務(wù)器發(fā)出服務(wù)請(qǐng)求Write()創(chuàng)建對(duì)象Socket()指定端口號(hào)：Bind(

9、)監(jiān)聽客戶端的連接請(qǐng)求：Listen()阻塞等待連接的建立：Accept()建立連接接受客戶端的請(qǐng)求消息Read()處理客戶端的請(qǐng)求消息Write()處理結(jié)果返回給客戶端Read()關(guān)閉Close()6.程序的設(shè)計(jì)6.1服務(wù)器的設(shè)計(jì)1.新建一個(gè)Java項(xiàng)目用來實(shí)現(xiàn)服務(wù)器的設(shè)計(jì)2. 服務(wù)器主函數(shù)的創(chuàng)建，使用類TestServerSocket3023.創(chuàng)建服務(wù)器的監(jiān)聽事件，使用類ServerListener024. 在服務(wù)器的監(jiān)聽事件中，主要指定服務(wù)器的端口號(hào)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(gè)Socket變量7. 然后在定義兩個(gè)函數(shù)，一個(gè)用于處理數(shù)據(jù)的輸入。8. 另一個(gè)用于處理數(shù)據(jù)的輸出9. 實(shí)現(xiàn)服務(wù)器對(duì)客戶端進(jìn)行的管理，使用類ChatManager30210. 實(shí)現(xiàn)服務(wù)器與客戶端的連通中，重要的一點(diǎn)就是對(duì)類進(jìn)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(wù)器）的，別人只可以連接服務(wù)器，而不可以進(jìn)行創(chuàng)建。11. 另外還設(shè)計(jì)的函數(shù)有添加客戶端，移除客戶端，以及對(duì)客戶端的數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)6.2客戶端的設(shè)計(jì)1. 首先新建一個(gè)java項(xiàng)目，實(shí)現(xiàn)客戶端的一些設(shè)計(jì)2. 新建兩個(gè)包，一個(gè)用于實(shí)現(xiàn)功能，另一個(gè)用于實(shí)現(xiàn)聊天的界面設(shè)計(jì)3. 界面的設(shè)計(jì)首先需要新建一個(gè)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(duì)客戶端的數(shù)據(jù)處理功能，創(chuàng)建類ChatManager3027. 與服務(wù)器的創(chuàng)建一樣，需要對(duì)客戶端進(jìn)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(duì)服務(wù)器發(fā)送的連接請(qǐng)求函數(shù)9. 對(duì)發(fā)送按鈕的響應(yīng)函數(shù)7. 測(cè)試及運(yùn)行結(jié)果7.1服務(wù)器的測(cè)試1. 運(yùn)行服務(wù)器，查看顯示結(jié)果2. 測(cè)試服務(wù)器綁定的端口號(hào)（24302）。打開瀏覽器，輸入127.0.0.1:243027.2客戶端的測(cè)試1. 運(yùn)行客戶端

12、程序，并新建客戶端2. 客戶端連接服務(wù)器3. 當(dāng)點(diǎn)擊“確定”后，在客戶端的顯示框中，會(huì)顯示“連接服務(wù)器的消息”4. 創(chuàng)建多個(gè)客戶端，連接服務(wù)器進(jìn)行聊天客戶端1：客戶端2：8.設(shè)計(jì)總結(jié)基于孫老師講的Socket的網(wǎng)絡(luò)聊天系統(tǒng)的設(shè)計(jì)（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(gè)用java語言編寫的基于Socket的網(wǎng)絡(luò)聊天程序的設(shè)計(jì)。通過本次設(shè)計(jì)我又進(jìn)一步對(duì)基于Socket的網(wǎng)絡(luò)聊天有了新的了解，而且本次通過我自己獨(dú)立設(shè)計(jì)程序，編寫程序，使我對(duì)Client/ Server結(jié)構(gòu)軟件的設(shè)計(jì)有了新的認(rèn)識(shí)。對(duì)網(wǎng)絡(luò)編程有了進(jìn)一步的了解。在設(shè)計(jì)的過程中了解到自己的知識(shí)還是比較有限，使得程序還不夠完善。回顧此次Java程序的編寫。從理論到實(shí)踐，可以學(xué)到很多東西，同時(shí)不僅可以鞏固以前學(xué)的東西，而且學(xué)到了很多課本上學(xué)不到的東西，通過本次設(shè)計(jì)，使得自己懂得必須要把理論和實(shí)踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能真正掌握這門技術(shù)，也提高了自己獨(dú)立思考的能力，在設(shè)計(jì)的過程中，可以自己解決。真正體會(huì)到要將一門知識(shí)學(xué)到可以自己運(yùn)用，才是屬于自己的，因此我必須加強(qiáng)實(shí)踐，多練習(xí)。本次設(shè)計(jì)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(wù)器要記錄客戶端的聊天內(nèi)