計算機綜合課程設計--即時通訊系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)

1、<p>　　《計算機綜合課程設計》</p><p><b>　　課程設計</b></p><p>　　題 目： 即時通訊系統(tǒng)的設計與實現(xiàn) </p><p>　　二0一七 年 六 月 三十 日</p><p>　　即時通訊系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)

2、</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　近年來，隨著Internet的飛速發(fā)展，計算機網(wǎng)絡得到了越來越廣泛的應用，并且已經(jīng)逐步走進千家萬戶。自邁入信息時代以來，距離已經(jīng)不再是人們之間聯(lián)絡溝通的障礙，也正因為如此，人們對溝通交流的需求和依賴也越來越強烈，各行各業(yè)對信息交流的要求也越來越高。如今，通過各種即時通信軟件，人們已經(jīng)可以在足不出戶的情況下

3、，與遠距離甚至世界各地的人進行實時的聊天交流，這樣的交流不僅滿足了人們對交流溝通的需求，同時也給人與人之間的交流帶來了極大的便捷和大量的經(jīng)濟節(jié)省。因此，即時通信（Instant Messaging）在人們的生活工作和學習中得到了更廣泛的應用。</p><p>　　目前，已經(jīng)有不少即時通信軟件在社會公眾中流行，像騰訊QQ，新浪微博等，都是國內(nèi)人們所熟知的知名流行即時通信軟件，其技術方面也都處于國際領先水平。同時，由

4、于即時通信軟件的便利，其應用已經(jīng)由最初的簡單的聊天交友得到了巨大的拓展。適應各種場合的各式即時通信軟件也開始出現(xiàn)在軟件市場上，這就包括了一些與企業(yè)管理相關的即時通信軟件，一個具有企業(yè)自己特色的集信息管理和即時通信為一體的內(nèi)部應用軟件，能夠使一個企業(yè)或者團隊更像一個整體，同時也能夠給企業(yè)的管理和信息交流帶來極大的便利，在一定程度上提高工作效率。</p><p>　　同樣的，對于軟件設計與開發(fā)的行業(yè)來說，過去的那種僅

5、適用于PC機上的應用程序的開發(fā)已經(jīng)遠遠不能滿足市場的多樣化的需求，網(wǎng)絡程序的廣泛應用和廣大需求使學習與掌握與網(wǎng)絡相關的編程技術顯得尤為重要。</p><p>　　本論文將結合一個具體的局域網(wǎng)即時通信系統(tǒng)的開發(fā)編寫，以現(xiàn)有的各種技術，介紹講解網(wǎng)絡IM軟件開發(fā)中的重要知識，并討論其中關鍵環(huán)節(jié)的技術問題和各種解決方案和設計策略。</p><p>　　關鍵詞：即時通信； 信息交流； IM軟件； 網(wǎng)

6、絡編程</p><p>　　Design and implementation of instant messenger system</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　In recent years, with the rapid development of Internet, computer ne

7、twork has been more and more widely used, and has gradually entered the tens of thousands of households. Since entering the information age, the distance between people is no longer the communication obstacles, beca

8、use of this, people on the communication demand and dependence are increasingly strong, demand for the exchange of information is more and more high. Now, through a variety of instant messaging software, people can

9、st</p><p>　　At present, there have been a lot of popular instant messaging software, in the public like Tencent QQ, Sina and micro-blog, are well-known domestic popular instant messaging software known as, i

10、ts technology has reached the international advanced level. At the same time, due to the convenience of instant messenger software, its application has been greatly expanded by the initial simple chatting and dating

11、. To adapt to all kinds of instant communication software on various occasions also began </p><p>　　Similarly, for the design and development of software industry, application development past that appl

12、ies only to the PC machine on the market can not meet the diversified needs, widely used and the demand of network program to learn and master the network related programming technology is very important.</p><

13、p>　　This paper will combine the development of instant communication system of a specific LAN written in various existing techniques, introduce important knowledge in software development of IM network, the key techni

14、cal problems and solutions and discuss and design strategies.</p><p>　　Keyword: Nitrides；MOCVD；LED；Photoluminescence；RBS/channeling；Optical absorption</p><p><b>　　目錄</b></p>&

15、lt;p><b>　　摘要2</b></p><p>　　Abstract3</p><p><b>　　1. 問題描述4</b></p><p>　　1.1. 題目內(nèi)容4</p><p>　　1.2. 數(shù)據(jù)要求5</p><p>　　2. 分析與設計5&l

16、t;/p><p>　　2.1. 功能描述5</p><p>　　2.2. 程序流程圖的設計5</p><p>　　2.3. 數(shù)據(jù)庫結構描述6</p><p>　　2.4. 測試數(shù)據(jù)、運行界面圖及期望結果7</p><p>　　2.5. 模塊結果及各個模塊的實現(xiàn)方法描述10</p><p>

17、<b>　　3. 源代碼11</b></p><p>　　3.1. 服務器端11</p><p>　　3.2. 客戶端14</p><p><b>　　4. 總結16</b></p><p>　　5. 參考文獻16</p><p><b>　　問題描述&l

18、t;/b></p><p><b>　　題目內(nèi)容</b></p><p>　　即時通訊是指為網(wǎng)絡在線用戶提供通過客戶端和服務器度端軟件進行實時信息交流的服務，即時通訊軟件提供了兩臺主機間的網(wǎng)絡高層協(xié)議。本文內(nèi)容即為即時通訊系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)。</p><p><b>　　數(shù)據(jù)要求</b></p><

19、p>　　1、實現(xiàn)實驗室局域網(wǎng)內(nèi)的即時通訊軟件，在線的兩臺主機之間可以互 發(fā)文字信息、音頻信息，可以傳遞文件；</p><p>　　2、軟件自動掃描網(wǎng)內(nèi)用戶并加入好友組群，用戶名以實驗桌號定義；</p><p>　　3、所有用戶間可以共享文件，實現(xiàn)方式可以是將文件拉入組群或設立</p><p><b>　　共享空間自行下載。</b>&

20、lt;/p><p><b>　　分析與設計</b></p><p><b>　　功能描述</b></p><p>　　本系統(tǒng)的使用對象為個人用戶，要完成的主要功能為實時聊天會話功能，以及與之伴隨的用戶信息管理，并包括網(wǎng)絡即時通信的相關通行功能。在擴展方面還應當加入固定群組會話與臨時會話組等功能，進階功能還包括文件傳輸，語音、視

21、頻對話等高階功能。對于一個網(wǎng)絡即時通信系統(tǒng)而言，由于本系統(tǒng)采用基于TCP的集中式C/S結構，必須具備一些與網(wǎng)絡連接相關的通用功能，無論系統(tǒng)的最終用途是什么，這些功能都是必不可少的，具體包括：（1）客戶端登陸（2）新用戶注冊（3）找回、修改密碼（4）登錄設置（5）發(fā)送接受消息（6）聊天記錄（7）查找添加刪除好友（8）傳送文件等。</p><p><b>　　程序流程圖的設計</b></p

22、><p>　　在SOCKET網(wǎng)絡編程中，socket函數(shù)通常是以阻塞方式進行的，即在執(zhí)行數(shù)據(jù)收發(fā)過程的時候，程序線程會在收發(fā)過程完成之前阻塞，只有在完成了當前數(shù)據(jù)收發(fā)工作后，才會執(zhí)行其他指令，這樣一來，接收數(shù)據(jù)、發(fā)送數(shù)據(jù)、處理數(shù)據(jù)、邏輯過程等都無法同步進行，在頻繁的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸過程中，各種傳輸工作以及處理工作都有可能同時發(fā)生，無法同步顯然會造成用戶使用過程中過多的等待，給用戶操作帶來極大的不良感覺。</p>

23、;<p>　　在這樣的情況下，必須通過自行創(chuàng)建額外線程來輔助程序主線程的工作，以多線程同步的方法來解決阻塞方式數(shù)據(jù)傳輸帶來的不良影響。為此，除了主線程外，每一次數(shù)據(jù)接收、數(shù)據(jù)發(fā)送、數(shù)據(jù)處理等工作都將分別單獨占用一個線程，以此來完成數(shù)據(jù)接收發(fā)送以及處理的同步工作。</p><p>　　圖1-2 服務端管理網(wǎng)絡連接的流程圖</p><p><b>　　數(shù)據(jù)庫結構描述&

24、lt;/b></p><p>　　在該系統(tǒng)中，需要在服務器中存儲的數(shù)據(jù)信息主要包括用戶信息和用戶關系信息兩個方面，在用戶信息方面，又包含個人信息和操作信息兩個方面，其中，個人信息是用戶可以在獲得登陸帳號后自行修改的。下面將結合本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫設計，介紹系統(tǒng)中包含的主要用戶信息數(shù)據(jù)。</p><p>　　測試數(shù)據(jù)、運行界面圖及期望結果</p><p><b&

25、gt;　　首先開啟服務器程序</b></p><p><b>　　注冊登錄頁：</b></p><p><b>　　主頁、聊天面板：</b></p><p><b>　　查找、添加好友：</b></p><p><b>　　文件傳送：</b>&

26、lt;/p><p>　　模塊結果及各個模塊的實現(xiàn)方法描述</p><p><b>　　登陸認證功能的實現(xiàn)</b></p><p>　?。?）用戶在界面中輸入用戶名，密碼，并點擊登陸按紐，客戶端界面向其邏輯處理層發(fā)送登陸消息。</p><p>　?。?）邏輯層響應登陸消息，將用戶名密碼封裝成登陸認證包，寫進網(wǎng)絡連接管理對象的數(shù)

27、據(jù)發(fā)送緩沖區(qū)，并發(fā)出連接請求消息。</p><p>　?。?）客戶端網(wǎng)絡連接管理對象嘗試進行連接。</p><p>　?。?）服務端的網(wǎng)絡連接監(jiān)聽模塊發(fā)現(xiàn)新來的連接請求，向服務端網(wǎng)絡傳輸模塊發(fā)出消息。</p><p>　?。?）服務端網(wǎng)絡連接管理模塊暫時接受該連接請求，并收取其首次發(fā)來的數(shù)據(jù)，與數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)信息進行核對驗證，如果驗證失敗，則立即斷開連接，轉入（6）；

28、如果驗證通過，則跳過（6）轉到（7）</p><p>　　（6）驗證失敗，客戶端網(wǎng)絡連接管理對象發(fā)現(xiàn)連接斷開，向用戶界面發(fā)出錯誤信息，界面顯示出錯誤提示。</p><p>　　（7）驗證成功，服務器給此連接發(fā)放ID，并將其存入連接隊列，且根據(jù)數(shù)據(jù)庫中對應的用戶ID與連接管理ID進行關聯(lián)，向該連接客戶端發(fā)送連接成功應答包。其中包含著該用戶名對應的ID號。</p><p&g

29、t;　　發(fā)送和接收聊天信息的實現(xiàn)</p><p>　?。?）用戶打開列表中某其他在線用戶的聊天窗口，輸入信息后點擊發(fā)送。</p><p>　　（2）邏輯層收到事件消息，獲取聊天窗口所對應的用戶信息（ID號）和聊天內(nèi)容。將其封裝為數(shù)據(jù)包寫入網(wǎng)絡連接管理對象的發(fā)送緩沖區(qū)內(nèi)并提請SEND事件。</p><p>　?。?）網(wǎng)絡連接管理對象收到SEND消息后將發(fā)送緩沖區(qū)中內(nèi)容

30、發(fā)送出去。</p><p>　?。?）服務端網(wǎng)絡連接收到數(shù)據(jù)包后（接收過程上一章已有詳細分析），將其送給服務端邏輯處理層</p><p>　?。?）服務器邏輯處理層僅解開包頭，得知為聊天信息，從包頭中獲得發(fā)送方和接收方的ID號，并想網(wǎng)絡傳輸控制模塊發(fā)出相應指令。</p><p>　　（6）網(wǎng)絡傳輸控制模塊在得到指令后，通過MAP中關聯(lián)信息在連接隊列中找出接收方ID對

31、應的連接管理對象，將數(shù)據(jù)復制入其發(fā)送緩沖區(qū)中進行發(fā)送。</p><p>　　（7）接收方客戶端網(wǎng)絡連接管理對象收到網(wǎng)絡數(shù)據(jù)后，通過預處理包頭得知為聊天信息數(shù)據(jù)，并從包頭中獲取了數(shù)據(jù)發(fā)送方ID，將數(shù)據(jù)地址作為聊天消息到來的系統(tǒng)消息發(fā)送給邏輯處理層。</p><p>　?。?）邏輯處理層接收到消息后，根據(jù)數(shù)據(jù)地址將數(shù)據(jù)讀出并解包，得到對方的聊天信息，并通過對方ID找到其在界面TREE列表中的對

32、應項，向界面發(fā)送指令，告知有來自某項的聊天消息。</p><p>　?。?）界面處理層根據(jù)邏輯層的指令，完成對聊天消息到來的處理，在聊天窗口已打開時激活并顯示新消息，若窗口未打開，則更改對應圖標為信息未讀圖標。</p><p>　　查找和添加好友的實現(xiàn)</p><p>　　（1）用戶在界面中ID號，并點擊查找按紐，客戶端界面向其邏輯處理層發(fā)送查找消息。</p&

33、gt;<p>　?。?）邏輯層響應查找消息，將用戶名密碼封裝成登陸認證包，寫進網(wǎng)絡連接管理對象的數(shù)據(jù)發(fā)送緩沖區(qū)，并發(fā)出連接請求消息。</p><p>　?。?）服務端的網(wǎng)絡連接監(jiān)聽模塊發(fā)現(xiàn)新來的連接請求，向服務端網(wǎng)絡傳輸模塊發(fā)出消息。</p><p>　?。?）服務端網(wǎng)絡連接管理模塊暫時接受該連接請求，并收取其首次發(fā)來的數(shù)據(jù)，與數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)信息進行查詢并返回查詢結果。<

34、/p><p><b>　　傳送文件的實現(xiàn)</b></p><p>　　（1）用戶打開列表中某其他在線用戶的聊天窗口，點擊傳送文件按鈕選擇文件。</p><p>　?。?）邏輯層收到事件消息，獲取聊天窗口所對應的用戶信息（ID號）和文件信息。將其封裝為數(shù)據(jù)包寫入網(wǎng)絡連接管理對象的發(fā)送緩沖區(qū)內(nèi)并提請SEND事件。</p><p>

35、;　?。?）接收方客戶端網(wǎng)絡連接管理對象收到網(wǎng)絡數(shù)據(jù)后，通過預處理包頭得知為聊天信息數(shù)據(jù)，并從包頭中獲取了數(shù)據(jù)發(fā)送方ID，彈出彈窗確認是否接受文件。</p><p>　?。?）接受端若選擇接受，則接受信息流并寫入本地硬盤；若拒絕則丟棄該包并關閉連接。</p><p><b>　　源代碼</b></p><p><b>　　服務器端&l

36、t;/b></p><p>　　public class SQLServerProcess extends Thread{</p><p>　　public SQLServerProcess(PropertyFile propertyFile){</p><p>　　pf = propertyFile;</p><p>　　sqlPoo

37、l = new SQLPoolServer(pf);</p><p>　　/*獲取動態(tài)線程池.*/</p><p>　　threadPool = Executors.newCachedThreadPool();</p><p>　　setUserOutline();</p><p><b>　　try {</b><

38、/p><p>　　serverSocket = new ServerSocket(PORT);</p><p>　　} catch (IOException e) {</p><p>　　e.printStackTrace();</p><p>　　JOptionPane.showMessageDialog(null, PORT + "

39、端口被占用,請停止此端口的服務再從新啟動", "錯誤",</p><p>　　JOptionPane.ERROR_MESSAGE);</p><p>　　System.exit(0);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　/*啟動垃圾處理*/</p>&

40、lt;p><b>　　new GC();</b></p><p>　　new MyTray(sqlPool, threadPool, serverSocket);</p><p><b>　　start();</b></p><p><b>　　}</b></p><p>

41、;<b>　　/**</b></p><p>　　* 靜態(tài)方法.獲取本機IP地址.</p><p>　　* @return String 本機IP地址的字符串.</p><p><b>　　* */</b></p><p>　　public static String getLocalAddres

42、s(){</p><p>　　String ip = null;</p><p><b>　　try {</b></p><p>　　ip = InetAddress.getLocalHost().getHostAddress();</p><p>　　} catch (UnknownHostException e)

43、{</p><p>　　return null;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　return ip;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　/**</b></p><p>

44、;　　* 服務器啟動時.</p><p>　　* 將所有用戶設置為不在線狀態(tài).</p><p><b>　　* */</b></p><p>　　private void setUserOutline(){</p><p>　　/*獲取數(shù)據(jù)庫連接資源*/</p><p>　　DBSource

45、db = sqlPool.getSQLServer();</p><p>　　String SQL = "UPDATE USERIPINFO SET STATUS = 0";</p><p><b>　　try {</b></p><p>　　Statement stat = db.getStatement();</p

46、><p>　　db.setAutoCommit(false);</p><p>　　stat.executeUpdate(SQL);</p><p>　　db.commit();</p><p>　　} catch (SQLException e) {</p><p>　　db.rollback();</p>

47、<p>　　e.printStackTrace();</p><p><b>　　}finally{</b></p><p><b>　　/*釋放資源*/</b></p><p>　　db.releaseConnection();</p><p><b>　　}</b&g

48、t;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　@Override</b></p><p>　　public void run() {</p><p>　　while (!serverSocket.isClosed()) {</p><p>　　tr

49、y { /* 監(jiān)聽服務器端口 */</p><p>　　threadPool.execute(new ProcessThread(serverSocket.accept()));</p><p>　　} catch (IOException e) {</p><p>　　e.printStackTrace();</p><p><b&g

50、t;　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　客戶端</b></p><p>　　public class ServiceFactory {</p><p>&

51、lt;b>　　/** 登陸 */</b></p><p>　　public static final String TASK_LOGIN = "0";</p><p><b>　　/** 注銷 */</b></p><p>　　public static final String TASK_LOGOUT =

52、 "1";</p><p>　　/** 新用戶注冊 */</p><p>　　public static final String TASK_NEWUSER = "2";</p><p>　　/** 更新用戶資料 */</p><p>　　public static final String TASK_

53、UPDATAINFO = "3";</p><p>　　/** 查看好友資料 */</p><p>　　public static final String TASK_GETINFO = "4";</p><p>　　/** 搜索好友 */</p><p>　　public static final S

54、tring TASK_SEARCH = "5";</p><p>　　/** 添加好友 */</p><p>　　public static final String TASK_ADDTION = "6";</p><p>　　/** 刪除好友 */</p><p>　　public static fi

55、nal String TASK_REMOVE = "7";</p><p>　　/** 離線消息 */</p><p>　　public static final String TASK_LEFTINFO = "8";</p><p>　　/** 獲取更改密碼 */</p><p>　　public s

56、tatic final String TASK_PASSWORD = "9";</p><p>　　/** 其他跟新 */</p><p>　　public static final String TASK_NORMAL = "10";</p><p>　　private static final String[] TYPE

57、= { "com.jq.client.protocol.tcp.server.LoginService",</p><p>　　"com.jq.client.protocol.tcp.server.LogoutService", "com.jq.client.protocol.tcp.server.RegisterService",</p>

58、<p>　　"com.jq.client.protocol.tcp.server.UpdateInfoService",</p><p>　　"com.jq.client.protocol.tcp.server.FriendInfoService", "com.jq.client.protocol.tcp.server.SearchService&qu

59、ot;,</p><p>　　"com.jq.client.protocol.tcp.server.AddtionService", "com.jq.client.protocol.tcp.server.RemoveService",</p><p>　　"com.jq.client.protocol.tcp.server.LeftInfo

60、Service", "com.jq.client.protocol.tcp.server.PasswordService" };</p><p>　　public static Service<?, ?> getService(String serviceType, String IP, int port) {</p><p>　　Class<

61、;?> c;</p><p>　　Constructor<?> constructor;</p><p><b>　　try {</b></p><p>　　c = Class.forName(TYPE[Integer.parseInt(serviceType)]);</p><p>　　/* 帶參數(shù)的

62、構造器. */</p><p>　　constructor = c.getConstructor(TCPServer.class);</p><p>　　return (Service<?, ?>) constructor.newInstance(new TCPServer(IP, port));</p><p>　　} catch (Exception

63、 e) {</p><p>　　e.printStackTrace();</p><p>　　return null;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p&g

64、t;<p><b>　　總結</b></p><p>　　本論文詳細的介紹了一個即時通信系統(tǒng)的設計和實現(xiàn)方案，該系統(tǒng)是一個針對中小型企業(yè)的集人事管理和內(nèi)部交流與一體的即時通信系統(tǒng)。在論文中，從系統(tǒng)各個方面依次闡述其設計思想和實現(xiàn)方案，主要包括了以下幾個方面的內(nèi)容：</p><p>　?。?）系統(tǒng)功能的設計以及與功能相關的用戶信息數(shù)據(jù)的設計，在功能上盡可能

65、作到完善且實用，在數(shù)據(jù)信息上盡量全面、沒有遺漏。</p><p>　?。?）充分發(fā)揮面向對象的思想，使系統(tǒng)有一個良好的結構，便于團隊合作開發(fā)，同時也有為后期維護或擴展工作奠定良好的基礎。</p><p>　?。?）良好的協(xié)調網(wǎng)絡傳輸與邏輯控制的模塊劃分以及二者的接口設計，網(wǎng)絡傳輸控制對象的設計更要能夠適應多種網(wǎng)絡通信應用程序，以減少在今后類似項目的開發(fā)中的編碼工作量，避免重復勞動。<

66、/p><p>　　在這一次的設計開發(fā)工作中，我體會到了在規(guī)范的實際開發(fā)工作中，一個程序的開發(fā)與在學校中學習文化知識時的程序開發(fā)有的天壤之別。同時也讓我認識到了在實際開發(fā)過程中，影響系統(tǒng)開發(fā)質量與效率的絕不僅僅是代碼編寫能力那么簡單，良好的系統(tǒng)模式設計、清晰的設計思路、合理的模塊或層次的劃分才是重中之重。</p><p><b>　　參考文獻</b></p>

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