簡易聊天應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)知識(shí)分享

1、Java網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計(jì)大作業(yè)分組報(bào)名表項(xiàng)目名稱簡易聊天應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目功能網(wǎng)絡(luò)聊天室通常直稱聊天室，是一種人們可以在線交談的網(wǎng)絡(luò)論壇，在同一聊天室的人們通過廣播消息進(jìn)行實(shí)時(shí)交談。運(yùn)用java程序編寫聊天室，實(shí)現(xiàn)簡單的聊天功能。它是圖形界面，線程，流與文件系統(tǒng)等技術(shù)的綜合應(yīng)用。程序?qū)崿F(xiàn)了聊天室的基本功能，其中有：啟動(dòng)服務(wù)器。啟動(dòng)登陸界面。進(jìn)入客戶端界面。發(fā)送信息。離開客戶端界面。關(guān)閉服務(wù)器。團(tuán)久成員姓名性別年級院、系、專業(yè)學(xué)號(hào)備注計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)指導(dǎo)教師姓名研究方向軟件設(shè)計(jì)職稱團(tuán)隊(duì)聯(lián)系方式聯(lián)系人姓名聯(lián)系電話郵件地址郵編目錄TOCo1-5hz一

2、、團(tuán)隊(duì)介紹及人員分工0團(tuán)隊(duì)介紹0人員分工0二、作品概述0創(chuàng)作背景0功能概要0相關(guān)技術(shù)1作品可行性分析2三、需求分析2功能性需求2非功能性需求5四、作品實(shí)現(xiàn)6服務(wù)端界面實(shí)現(xiàn)6客戶端界面實(shí)現(xiàn)8登錄實(shí)現(xiàn)9聊天功能實(shí)現(xiàn)11退出功能實(shí)現(xiàn)13五、作品設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)難點(diǎn)分析14難點(diǎn)分析14解決方案15測試結(jié)果15、團(tuán)隊(duì)介紹及人員分工團(tuán)隊(duì)介紹吳益帆：有良好的統(tǒng)籌能力和領(lǐng)導(dǎo)力，能合理安排各組員工作。張咪：踏實(shí)耐心，有良好的創(chuàng)新能力和策劃能力。沈丹丹：勤奮刻苦、有鉆研精神，對待編程工作熱情細(xì)心，孜孜不倦。吳曉曉：對待工作細(xì)致專注，設(shè)計(jì)能力較強(qiáng)。團(tuán)隊(duì)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

3、的配合下，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(gè)項(xiàng)目。人員分工吳益帆：負(fù)責(zé)程序最后的整理，完成部分功能及錯(cuò)誤的處理。張咪：負(fù)責(zé)程序的編碼部分及項(xiàng)目具體功能的實(shí)現(xiàn)。沈丹丹：負(fù)責(zé)程序的界面部分，為改程序搜索解決的方案。吳曉曉：負(fù)責(zé)程序的策劃部分，項(xiàng)目的可行性分析及文檔的編寫工作。二、作品概述創(chuàng)作背景網(wǎng)絡(luò)聊天室通常直稱聊天室，是一種人們可以在線交談的網(wǎng)絡(luò)論壇，在同一聊天室的人們通過廣播消息進(jìn)行實(shí)時(shí)交談。在當(dāng)今信息時(shí)代，越來越多的聊天工具被應(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)級的分布式應(yīng)用系統(tǒng)

4、，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，鍛煉我們熟練地應(yīng)用面向?qū)ο蟮乃枷牒驮O(shè)計(jì)方法解決實(shí)際問題的能力。功能概要運(yùn)用java程序編寫聊天室，實(shí)現(xiàn)簡單的聊天功能。它是圖形界面，線程，流與文件系統(tǒng)等技術(shù)的綜合應(yīng)用。其界面主要采用了java.awt包，java.swing包等。程序?qū)崿F(xiàn)了聊天室的基本功能，其中有：服務(wù)器端功能描述：啟動(dòng)服務(wù)器端：點(diǎn)擊“開啟”按鈕，啟動(dòng)服務(wù)；端口服務(wù)：輸入服務(wù)器的某個(gè)端口號(hào)，開啟服務(wù)器的這個(gè)端口；顯示在線用戶信息：在右邊的用戶列表顯示所有在線的用戶信息；顯示用戶聊天

5、信息：在左邊的聊天信息區(qū)域內(nèi)顯示所有用戶所發(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)?？蛻舳斯δ苊枋觯簡?dòng)客戶端：運(yùn)行客戶端程序，啟動(dòng)客戶端；選擇服務(wù)器端口號(hào)：輸入想要連接的服務(wù)器的端口號(hào)；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/接受聊天消息：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)送可以在左邊的聊天信息區(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，與服務(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)Java概述JAVA語言有下面一些特點(diǎn)：簡單、面向?qū)ο蟆⒎植际?/p>

6、、解釋執(zhí)行、魯棒、安全、體系結(jié)構(gòu)中立、可移植、高性能、多線程以及動(dòng)態(tài)性。豐富的類庫JAVA提供了大量的類以滿足網(wǎng)絡(luò)化、多線程、面向?qū)ο笙到y(tǒng)的需要。語言包提供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，可以用它簡單地實(shí)現(xiàn)JAVA程序的運(yùn)行平臺(tái)。實(shí)用程序包提供的支持包括哈希表、堆棧、可變數(shù)組、時(shí)間和日期等。輸入輸出包用統(tǒng)一的流模型來實(shí)現(xiàn)所有格式的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(tái)的計(jì)算機(jī)的圖形用戶接口部件,包括窗口、菜單、滾動(dòng)條、對話框等,使得JAVA可以移植到不同平臺(tái)的機(jī)器。網(wǎng)絡(luò)包支持Internet的TCP/IP協(xié)議，提供

7、了與Internet的接口。它支持URL連接,WWW的即時(shí)訪問,并且簡化了用戶/服務(wù)器模型的程序設(shè)計(jì)。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(gè)或兩個(gè)以上雙工方式通信的進(jìn)程之間總有一個(gè)連接，這個(gè)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(gè)服務(wù)器應(yīng)用程序一般偵聽一個(gè)特定的端口等待客戶端的連接請求，當(dāng)一個(gè)連接請求到達(dá)時(shí)，客戶端和服武器端建立一個(gè)通信連接，在連接過程中，客戶端被分配一個(gè)本地端口與一個(gè)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(gè)本地端口，它需要一個(gè)新的端

8、口號(hào)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(gè)Socket，通過讀寫和客戶端通信。Socket程序的工作過程：建立Socket連接：在通信開始之前由通信雙方確認(rèn)身份，建立一條專用的虛擬連接道。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。關(guān)閉：通信結(jié)束時(shí)，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知識(shí)一個(gè)聊天程序，程序只提供用戶之間的聊天功能，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、需求分析功能性需求本聊天室分為聊天室服務(wù)端和聊天室客戶端，服務(wù)端與客戶端之間通過套接字Socket(TCP)連接。在java中使用套接字相當(dāng)簡單，JavaA

9、PI為處理套接口的通信提供了一個(gè)類.Socket.,使得編寫網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序相對容易服務(wù)器采用多線程以滿足多用戶的請求，并通過創(chuàng)建一個(gè)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)聊天室服務(wù)端模塊，包括端口服務(wù)、啟動(dòng)服務(wù)、關(guān)閉服務(wù)、顯示在線用戶、顯示用戶聊天信息，如圖3.1所示；圖3.1聊天室服務(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(dòng)服務(wù)：啟動(dòng)服務(wù)器，并開始在設(shè)置的端口中偵聽，客戶端用戶可以登錄并開始聊天；關(guān)閉服務(wù)：關(guān)閉服務(wù)器，偵聽結(jié)束?？蛻舳擞脩舨荒茉倭奶欤伙@示在線用戶：服務(wù)器列表顯示在線用戶數(shù)和所有在線用戶名

10、稱；顯示用戶聊天信息：在文本區(qū)中顯示所有用戶聊天信息和登錄、退出信息(2)聊天室客戶端模塊，包括用戶登錄、用戶離線、連接設(shè)置、發(fā)送和接收聊天信息、顯示在線用戶、退出，如圖3.2所示：圖3.2聊天室客戶端模塊圖用戶登錄：只能在聊天室服務(wù)端已開啟的情況下，用戶點(diǎn)擊“按鈕”才能登錄，用戶登錄之后才能開始聊天，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，退出聊天，與服務(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(hào)，默認(rèn)的連接地址為：localhost：8888；發(fā)送和接收聊天信息：用戶可以給所有人發(fā)送信息，并能看到其他用戶發(fā)送給所有人的消息；顯示在線用戶

11、：服務(wù)器列表顯示在線用戶數(shù)和所有在線用戶名稱；退出：關(guān)閉所有聊天并退出客戶端。程序流程：首先啟動(dòng)服務(wù)器，用戶打開客戶端，輸入服務(wù)器端口號(hào)，再輸入用戶名就可以登錄，登錄以后會(huì)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(huì)與服務(wù)器斷開連接，最后關(guān)閉服務(wù)器，如圖3.3所示：啟動(dòng)服務(wù)輸入服務(wù)器端口號(hào)用戶登錄開始聊天圖3.3程序流程圖3.2非功能性需求安全需求本程序能防衛(wèi)禁止未登錄用戶進(jìn)行通信，防止數(shù)據(jù)丟失，需要輸入用戶名、端口號(hào)連接相應(yīng)的服務(wù)器才允許用戶間的通信。性能需求本程序使用的對象是所有運(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。易用

12、性需求本程序的使用對象計(jì)算機(jī)水平一般，有一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?？删S護(hù)性需求本程序能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)并糾正系統(tǒng)故障，對系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行備份，有系統(tǒng)還原功健壯性需求本程序在遭遇非法輸入數(shù)據(jù)，能夠排除該數(shù)據(jù)并繼續(xù)運(yùn)行；對于系統(tǒng)異常有完備的預(yù)警預(yù)防處理機(jī)制。四、作品實(shí)現(xiàn)6.1所服務(wù)端界面實(shí)現(xiàn)在服務(wù)端啟動(dòng)后，要顯示“簡易聊天室服務(wù)器”的圖形用戶界面，如圖示：圖6.1服務(wù)端圖形用戶界面“簡易聊天室服務(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=newT

13、extField();privateLabelsvrPort=newLabel(服務(wù)器端口:);privateTextFieldgetSvrPort=newTextField(8888);privateButtonenter=newButton(啟動(dòng));privateTextAreaoutput=newTextArea();privateLabeluser=newLabel(當(dāng)前在線用戶(0);privateListlist=newList();privatevoidsetup()Paneltop=newPanel();top.setLayout(newFlowLayout();top.add

14、(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.setBackgro

15、und(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(dòng)”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：tryserver=newServerSocke

16、t(lnteger.parseInt(getSvrPort.getText();rightNow=Calendar.getInstanee().getTime().toLocaleStrinq();output.append(rightNow+n開啟服務(wù)器.nn);enter.setLabel(關(guān)閉);ht=newHashtableO;ht_s=newHashtable();st=newServerThread();serving=true;catch(lOExceptionioe)output.append(Error:+ioe+nn);客戶端界面實(shí)現(xiàn)示：在客戶端啟動(dòng)后，顯示“簡易聊天室客戶

17、端”的圖形用戶界面，如圖6.3所圖6.3客戶端圖形用戶界面簡易聊天室客戶端”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();/獲取用戶名privateLabelsvrIP=newLabel(當(dāng)前服務(wù)器IP:);privateTextField

18、getSvrIP=newTextField();/獲取服務(wù)器IPprivateLabelsvrPort=newLabel(當(dāng)前服務(wù)器端口:);privateTextFieldgetSvrPort=newTextField();/獲取服務(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()地址Paneltop1=top1

19、.setLayout(top1.add(WestuserName.setBackground(top1.add(getUserNamenewPanel();newBorderLayout();,userName);bg);Center,getUserName);.setBackground(bg);Paneltop2=newPanel();top2.setLayout(newBorderLayout();top2.add(West,svrIP);svrIP.setBackground(bg);top2.add(Center,getSvrIP);getSvrIP.setBackground(bg

20、);Paneltop3=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=n

21、ewPanel();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(

22、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,sout

23、h);setBackground(bg);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(shí)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)送給所有在線的客戶端。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();tryconnection=newSocket(getSvrIP.getText(),Integer.parseInt

24、(getSvrPort.getText();in=newDataInputStream(connection.getInputStream();out=newDataOutputStream(connection.getOutputStream();out.writeUTF(L+getUserName.getText();while(!accepted&Refused)R)refused=true;A)accepted=true;R)refused=true;A)accepted=true;getInstanee().getTime().toLocaleString();line=in.rea

25、dUTF();if(line.charAt(O)=if(line.charAt(O)=if(refused)rightNow=Calendar.請使用合法用戶名.nn);output.append(rightNow+n登錄失敗if(accepted)rightNow=Calendar.getInstanee().getTime().toLocaleString();)；output.append(rightNow+n您已成功登陸.nnlogin=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.

26、setText(User(+list.getItemCount()+);Stringstr=list.getltems();line=A;/acceptedfor(inti=0;istr.length;i+)line+=(stri+);out.writeUTF(line);line=L+userName;TOCo1-5hzrightNow=Calendar.getInstanee().getTime().toLocaleString();-output.append(rightNow+n+userName+登陸.nn);客戶端獲取當(dāng)前在線用戶列表代碼實(shí)現(xiàn)如下：Stringstr=line.split();for(inti=1;istr.length;i+)list.add(stri);user.setText(當(dāng)前在線用戶(“+list.getItemCount()+);4.4聊天功能實(shí)現(xiàn)開啟多個(gè)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(gè)客戶端都接收服務(wù)端發(fā)送過來的數(shù)據(jù)，并顯示在消息框中，如圖6.7所示。用戶發(fā)送消息