【正文】 d GUI,it was very easy to use it. And the function is very realizable. At last, it is also easy for expanding. Key words: LAN, instant messaging, client, server, multi thread， share memory， Information 《 用 VC++語言解決局域網(wǎng)聊天系統(tǒng)的 設(shè)計(jì)與 實(shí)現(xiàn) 》 第 5 頁 共 62 頁 1 引 言 課題背景及意義： 近年來，隨著全球信息化進(jìn)程的不斷發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)也在飛速發(fā)展。出于高效、快速地處理各種事務(wù)的目的，越來越多的企業(yè)在其 內(nèi)部使用局域網(wǎng)來進(jìn)行工作。在內(nèi)部局域網(wǎng)的幫助下，企業(yè)得以簡化信息流程，提高信息交換的速度，從而提高工作效率。然而，隨著企業(yè)規(guī)模的擴(kuò)大，業(yè)務(wù)量的增加，在局域網(wǎng)上運(yùn)行的應(yīng)用越來越多，如知識(shí)庫、網(wǎng)絡(luò)會(huì)議、數(shù)據(jù)庫應(yīng)用和數(shù)據(jù)的同步與備份等，這些應(yīng)用對(duì)局域網(wǎng)的信息吞吐、處理能力的要求也越來越高。這些在企業(yè)內(nèi)部原有局域網(wǎng)設(shè)計(jì)之初未曾考慮到的新情況的出現(xiàn)使得局域網(wǎng)不堪重負(fù)，容易發(fā)生信息阻塞，此時(shí)，局域網(wǎng)不但不能提高生產(chǎn)效率，反而成為企業(yè)發(fā)展的瓶頸。 為了解決上述矛盾，人們提出了許多方法。提升網(wǎng)絡(luò)帶寬及增加服務(wù)器的吞吐 能力是解決此矛盾的一種方法。然而，從企業(yè)運(yùn)行的成本方面考慮，無論是單純地提升網(wǎng)絡(luò)帶寬或增加服務(wù)器的吞吐能力都不能從根本上解決局域網(wǎng)資源緊張的問題，對(duì)舊有局域網(wǎng)的大規(guī)模硬件改造反而會(huì)增加企業(yè)的負(fù)擔(dān)。 我在本文中將討論一種基于 Socket 的局域網(wǎng)通信工具的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)方法?；赟ocket 的局域網(wǎng)通信軟件可以為企業(yè)原有的局域網(wǎng)提供一種良好，安全，快速的通信機(jī)制。它的實(shí)現(xiàn)無需對(duì)企業(yè)原有的局域網(wǎng)硬件進(jìn)行任何改動(dòng)，具有實(shí)現(xiàn)成本低廉的優(yōu)點(diǎn)，它的使用能有效地降低局域網(wǎng)通信負(fù)荷，提高局域網(wǎng)的使用效率，可以很好地解決企業(yè)內(nèi) 部局域網(wǎng)的各種通信需求。 基于 Socket 的局域網(wǎng)聊天工具是此類局域網(wǎng)通信軟件的具體實(shí)例之一，它很好地詮釋了 Socket 通信的原理，并且在企業(yè)內(nèi)部通信、教學(xué)、討論等應(yīng)用中都具有一定的實(shí)用價(jià)值。它具有信息收發(fā)速度快，保密性好，占用網(wǎng)絡(luò)帶寬資源低，占用服務(wù)器吞吐能力低，易于編程實(shí)現(xiàn)等優(yōu)點(diǎn)。 基于 Socket 的局域網(wǎng)通信軟件應(yīng)用范圍廣闊，不但可以處理傳統(tǒng)的通信需求，而且也能擴(kuò)展以適應(yīng)新型的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，如網(wǎng)絡(luò)教育，數(shù)據(jù)影音傳輸?shù)?，擁有廣泛的應(yīng)用前景。 課題現(xiàn)狀 基于局域網(wǎng)的即時(shí)通信工具，實(shí)際上是互聯(lián) 網(wǎng)即時(shí)通信工具的一個(gè)小規(guī)模版本，廣域網(wǎng)上的即時(shí)通信工具，如今一般采用 UDP 或者 TCP 協(xié)議體系來實(shí)現(xiàn) ，開發(fā)技術(shù)已經(jīng)比較成熟，比如較早的 ICQ， MSN Messanger,Yahoo 通這些國外開發(fā)的產(chǎn)品，還有國產(chǎn)的有名的 ，新浪 UC,LAVALAVA 等，這些工具統(tǒng)統(tǒng)都實(shí)現(xiàn)了廣域網(wǎng)上 的即時(shí)通信，盡管都是即時(shí)通信，實(shí)現(xiàn)了即時(shí)聊天，以及文件傳輸?shù)闹饕δ?，但是也各有各的特色? 《 用 VC++語言解決局域網(wǎng)聊天系統(tǒng)的 設(shè)計(jì)與 實(shí)現(xiàn) 》 第 6 頁 共 62 頁 比如 ICQ 的巨大客戶群， MSN 的個(gè)性化表情， YAHOO 通的易操作性等。而 也具有一個(gè)相當(dāng)方便的屏幕截圖功能，另外就是，所有上述軟件都 實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)即時(shí)的視頻，語音聊天功能。這些軟件，在使用方面各有特色，在實(shí)現(xiàn)方面也各有所長，但基于這些產(chǎn)品正在商業(yè)運(yùn)營階段，其實(shí)現(xiàn)方式屬于商業(yè)機(jī)密，具體細(xì)節(jié)不可能得知，但是它在大的方面無非就是各種利用各種平臺(tái)上的網(wǎng)絡(luò)通信接口，建構(gòu)基于下層 TCP/IP,或者UDP/IP 協(xié)議的軟件產(chǎn)品。在局域網(wǎng)內(nèi)，這些功能的實(shí)現(xiàn)跟廣域網(wǎng)相比更加簡單，因?yàn)榫钟蚓W(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)本身比廣域網(wǎng)要復(fù)雜，但是又可以借些理解網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，以及網(wǎng)絡(luò)通信工具的實(shí)現(xiàn)原理，所以仍然極具研究價(jià)值。 本文的主要工作： 本文主要工作是設(shè)計(jì)一個(gè)基于 WINDOWS 平臺(tái)的局域網(wǎng)即時(shí)聊天工具，然后闡述本軟件的功能、特點(diǎn)及使用方法，并詳細(xì)闡述開發(fā)本軟件所用的相關(guān)技術(shù)，具體分析本軟件的各個(gè)模塊的功能及實(shí)現(xiàn)方法，說明本軟件的設(shè)計(jì)思想及方法。 開發(fā)環(huán)境的介紹 我所設(shè)計(jì)的是一個(gè)面向中小型機(jī)構(gòu)內(nèi)部通信需求的局域網(wǎng)即時(shí)信息軟件，要在短時(shí)間內(nèi)開發(fā)出來并且要滿足客戶要求，無論是硬件還是軟件都要選擇合適 ,要求如下：開發(fā)設(shè)備應(yīng)該完備；開發(fā)機(jī)器的性能必須穩(wěn)定；操作系統(tǒng)的選擇必須恬當(dāng)；開發(fā)出的程序可以在盡可能多的平臺(tái)上運(yùn)行；要求運(yùn)行機(jī)配置盡可能 低檔。對(duì)此，我們選擇的硬件環(huán)境和軟件環(huán)境如下： (1) 硬件環(huán)境 開發(fā)該系統(tǒng)應(yīng)盡可能采用高檔的硬件。因此，在應(yīng)用時(shí)應(yīng)采用更好的配置。 處理器： Intel Pentium PIII 或更高處理器。 內(nèi)存： 128MB 或更高。 網(wǎng)絡(luò)：局域網(wǎng)。 (2) 軟件環(huán)境 選擇好的操作系統(tǒng)和好的編程語言是系統(tǒng)優(yōu)劣的關(guān)鍵，我們要求系統(tǒng)在盡可能多的環(huán)境下運(yùn)行，故選擇 Windows XP 平臺(tái)，對(duì)于一些無法在 98 中運(yùn)行的 API 函數(shù)，一律不采用，并采取優(yōu)化的算法編寫程序。因 具 有友好的集成開發(fā)界面、面向?qū)ο蟮目梢暬_發(fā)模式、良好的數(shù)據(jù)庫及多媒體應(yīng)用支持以及高效的軟件開發(fā)與程序運(yùn)行 ,功能更大，開發(fā)效率更高，不僅是網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的優(yōu)秀前端開發(fā)語言和工具，也是服務(wù)器端Web 編程的優(yōu)秀工具。加之我本人對(duì)本系統(tǒng)的操作最為熟練，所以選擇該平臺(tái)為開發(fā)環(huán)境。 《 用 VC++語言解決局域網(wǎng)聊天系統(tǒng)的 設(shè)計(jì)與 實(shí)現(xiàn) 》 第 7 頁 共 62 頁 操作系統(tǒng)： Windows XP 或 Window2021。 開發(fā)工具： VC++。 WINDOWS SOCKETS 網(wǎng)絡(luò)編程接口概述 既然選定了 WINDOWS 平臺(tái)，而又要開發(fā)網(wǎng)絡(luò)通信程序，所以可以選擇 WINDOWS的 SOCKETS 編程接口， Windows Sockets 是一套開放的、支持多種協(xié)議的 Windows 下的網(wǎng)絡(luò)編程接口?，F(xiàn)在的 Winsock 已經(jīng)基本上實(shí)現(xiàn)了與協(xié)議無關(guān)，你可以使用 Winsock來調(diào)用多種協(xié)議的功能，但較常使用的是 TCP/IP 協(xié)議。 Winsockets 無疑是我們進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)編程的利器 。 VC++ 開發(fā)平臺(tái)簡介 開發(fā)平臺(tái)我選用了 ,因?yàn)橐恢币詠矶际褂?VC6 進(jìn)行學(xué)習(xí)，對(duì)這個(gè) IDE 最為熟悉，再者 VC 同樣是由微軟開發(fā)的系統(tǒng)，與其操作系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)接口具有最為密切的契合優(yōu)點(diǎn)，所以選擇了 。 2 需求分析及可行性研究 需求分析： 時(shí)間要求 本項(xiàng)目作為大學(xué) 課程設(shè)計(jì) 題目，從 6 月 26 號(hào)接受選題開始，在 7 月 2 號(hào)之前完成系統(tǒng)設(shè)計(jì)，編碼實(shí)現(xiàn)工作，在 7 月 5 號(hào)之前完成 課程設(shè)計(jì) 論文初稿， 7 月 9 號(hào)之前最終完成 課程設(shè)計(jì) 。 功能要求 （ 1）用戶端之間的信息發(fā)送，本程序需要實(shí)現(xiàn)的最基本的功能 （ 2）在線用戶主機(jī) 名 列表的維護(hù)。 （ 3）在 C/S 模式中，服務(wù)器與客戶端是相互依賴的。在客戶端啟用以后，需要查看服務(wù)器端是否在線，服務(wù)器在線才能正常使用客戶端，如果服務(wù)器不在線，則在 檢測一定次數(shù)以后自動(dòng)退出客戶端程序。在使用過程中，客戶端在指定時(shí)間內(nèi)未向服務(wù)器端發(fā)送信息的，服務(wù)器認(rèn)為客戶端下線；客戶端在一定時(shí)間內(nèi)未收到服務(wù)器端信息的，認(rèn)為服務(wù)器已經(jīng)下線，則提示用戶并建議退出，在用戶一定時(shí)間后沒有退出的則自動(dòng)關(guān)閉客戶端程序。 系統(tǒng)基本流程圖 《 用 VC++語言解決局域網(wǎng)聊天系統(tǒng)的 設(shè)計(jì)與 實(shí)現(xiàn) 》 第 8 頁 共 62 頁 圖 21 聊天系統(tǒng)工作流程圖 性能要求 首先要求程序要完全可靠，可以應(yīng)付種種由于系統(tǒng)問題產(chǎn)生的錯(cuò)誤，比如初始網(wǎng)絡(luò)失敗，對(duì)方突然下線等。要求提前設(shè)想到類似的盡可能多的可能發(fā)生的事件，做出相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施，并向用戶提交簡單易 懂清晰明白的提示信息。 程序要有良好的容錯(cuò)性，當(dāng)用戶進(jìn)行非法操作時(shí)或者系統(tǒng)本身出現(xiàn)問題時(shí)要能以最好的方式退出程序，避免發(fā)生程序假死現(xiàn)象。 開發(fā)文檔要有好的易理解性，如果系統(tǒng)又要交由別人接手開發(fā)，或者自己由于種種原因需要進(jìn)行二次開發(fā)，那么要保證以后能夠清晰的理解整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路以及實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。 要求程序?qū)λ\(yùn)行之系統(tǒng)的硬件條件要求盡可能低，運(yùn)行時(shí)內(nèi)存占用盡可能小，響應(yīng)速度要盡可能快。并且不發(fā)生內(nèi)存泄漏之類影響系統(tǒng)運(yùn)行的錯(cuò)誤事件。并且要求易于維護(hù)及擴(kuò)展。所以應(yīng)該采用模塊化開發(fā)，各個(gè)模塊之間不要有太多的聯(lián)系，以免 維護(hù)困難。 測試環(huán)境規(guī)定 在開發(fā)完成以后，自己進(jìn)行一個(gè)全面的測試 。 可行性研究： （ 1）成本可行性分析 因?yàn)楸拒浖蛔鲩_發(fā)學(xué)習(xí)使用，所以暫且不考慮經(jīng)濟(jì)成本及盈利問題。 （ 2）技術(shù)可行性分析 首先我已經(jīng)搭建好開發(fā)所需要的軟硬件平臺(tái)，并進(jìn)行了合理而完善的需求分析，做好了充分的前期準(zhǔn)備工作，其次因?yàn)楸境绦虻钠脚_(tái)將基于 WINDOWS，將要使用網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，而 WINDOWS 有完善成熟的網(wǎng)絡(luò)通信接口，以及與 VC 開發(fā)環(huán)境的嚴(yán)密契合 《 用 VC++語言解決局域網(wǎng)聊天系統(tǒng)的 設(shè)計(jì)與 實(shí)現(xiàn) 》 第 9 頁 共 62 頁 能力，加之相類似的更大規(guī)模的 INTERNET 通信工具產(chǎn)品也已有例在先 ，所以這個(gè)程序的開發(fā)可行性在技術(shù)上是完全可行的。 3 相關(guān)開發(fā)技術(shù)的原理性說明 win32 編程原理及 MFC框架 WIN32 編程原理 所謂的 Win32 開發(fā)，就是在 C 語言的層面上，直接使用 Win32 API 開發(fā) Windows應(yīng)用程序或者系統(tǒng)程序。雖說現(xiàn)在直接用 Win32 API 開發(fā)應(yīng)用程序的人已經(jīng)不多了，但是深入理解 Windows 系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)原理，仍然是成為 Windows 開發(fā)高手的良好途徑。所謂的 Win32，其實(shí)是一個(gè) API 規(guī)范，與 UNIX 系統(tǒng)編程接口標(biāo)準(zhǔn) POSIX 是相對(duì)應(yīng)的。下面是 進(jìn)行直接的 WIN32 SDK 方式編程的基本思路或者說是一個(gè)框架： 一個(gè) WINDOWS 程序分為程序代碼和 UI(User Interface 用戶接口 )資源兩大部份，兩部份最后以 RC 編譯程序整合為一個(gè)完整的 EXE 文件。所謂 UI 資源是指功能菜單、對(duì)話框、程序圖標(biāo)、光標(biāo)形狀等等東西。這些 UI 資源的實(shí)際內(nèi)容（二進(jìn)制代碼）系借助各種工具產(chǎn)生，并以各種擴(kuò)展名存在，如 .ico .bmp .cur 等等。程序員必須在一個(gè)所謂的資源描述檔（ .rc ）中描述它們。 RC 編譯器（ ）讀取 RC 文件的描述后將所有 UI 資源 文件集中制作出一個(gè) .RES 文件，再與程序代碼結(jié)合在一起，這才是一個(gè)完整的 Windows 可執(zhí)行文件。 與控制臺(tái)程序相同的是，一個(gè) WIN32 程序也必須有一個(gè)程序入口點(diǎn)，但是在這兒它不再叫 main(),而叫做 WinMain(),當(dāng) WINDOWS的 SHELL檢測到用戶欲執(zhí)行一個(gè) EXE程序，就會(huì)調(diào)用加載器把程序進(jìn)行加載，然后調(diào)用 C startup code,后者再調(diào)用 WinMain(),程序的執(zhí)行就開始了， WinMain()函數(shù)的原型為： int CALLBACK WinMain( HINSTANCE hInstance,HINSTANCE hPrevInstance,LPSTR lpCmdLine,int nCmdShow)； 《 用 VC++語言解決局域網(wǎng)聊天系統(tǒng)的 設(shè)計(jì)與 實(shí)現(xiàn) 》 第 10 頁 共 62 頁 圖 31 32 位 WINDOWS 程序的開發(fā)流程 下面程序必須進(jìn)行必要的初始化工作－產(chǎn)生窗口，第一步是注冊(cè)一個(gè)窗口類：用API 函數(shù)： RegisterClass(),而這個(gè)函數(shù)需要一個(gè)已經(jīng)定義好的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)： WNDCLASS,這個(gè)結(jié)構(gòu)里面定義了窗口的種種屬性，需要自己定義，但是許多屬性都有默認(rèn)值。然后調(diào)用 CreateWindow()函數(shù)來產(chǎn)生具有上述定義屬性的已注冊(cè)窗口，但是需要注意的是它只是 生成窗口，但并不顯示之，所以還需要調(diào)用一個(gè)函數(shù) ShowWindow()將它顯示在屏幕上，做完這些初始化工作以后，系統(tǒng)將進(jìn)入消息循環(huán)： while (GetMessage(amp。msg, NULL, 0, 0)){ TranslateMessage(amp。msg)。 DispatchMessage(amp。msg)。} 當(dāng)消息循環(huán)捕捉到消息以后將交由窗口函數(shù) WndProc()窗口函數(shù)進(jìn)行相應(yīng)的處理。這樣，一個(gè)基于消息事件驅(qū)動(dòng)的 WIN32 程序的雛形就建立了起來。 MFC 框架 由上面的介紹可以看出，直接用 API 函數(shù)開發(fā)一個(gè) WIN32 程序是相當(dāng)麻煩的，有好多既定的重復(fù)性的工作要做，所以微軟就用 C++的類機(jī)制將絕大部分的 API 函數(shù)進(jìn)行了封裝，構(gòu)成了類，并且將基本的流程也封裝在類機(jī)制下面，大大簡化了 WIN32 開的的復(fù)雜性，尤其是在開發(fā)比較大型程序的時(shí)候這個(gè)便宜性更會(huì)得以體現(xiàn)。它就是Microsoft Foundation Classes,簡稱為 MFC,可以說它是 VC 開