【正文】 本科生畢業(yè)論文（設(shè)計） 題 目 : 基于 JAVA 的 網(wǎng)絡(luò) 聊天室 姓 名 : 姜 曙 光 學(xué) 院 : 理 學(xué) 院 專 業(yè) : 計算機科學(xué)與技術(shù) 班 級 : 05 級（ 2）班 學(xué) 號 : 2021814215 指 導(dǎo)教師 : 段 漢 根 職稱 : 副 教 授 2021 年 6 月 9 日 安徽科技學(xué)院教務(wù)處制 交流的請加 ： 365924186 1 目 錄 摘要??????????????????????? ? ??? ??? ???????? 1 關(guān)鍵詞???????????????? ?? ? ?????????????????? 1 引言??????????????? ???? ? ??? ??????????????? 1 1 系統(tǒng)開發(fā)的意義及需求分析 ??????? ? ?? ????????????????? 1 課題來源 ????????????? ? ? ??? ???????????????? 1 需求分析 ?????????? ??? ?? ??? ???????????????? 1 JAVA 的網(wǎng)絡(luò)功能與編程 ???? ? ?????? ?????? ??????????? 1 JAVA 概述 ???????? ? ????? ??????????????????? 1 JAVA 語言在網(wǎng)絡(luò)上的應(yīng)用 ????? ? ??? ?????????????????? 1 IP/TCP 協(xié)議常識 ?????? ? ??????? ????????????????? 3 TCP/IP 協(xié)議的特點 ?? ? ??? ???? ??????????????????? 3 TCP/IP 協(xié)議數(shù)據(jù)的傳輸過程 ?? ?? ? ???????????????????? 3 端 口號 ?????????????? ?? ???? ?????????????? 3 Socket 的簡介 ??????????? ? ??? ????????????????? 3 Socket 程序的工作過程 ?? ?? ???? ??? ???????????????? 4 三 次 握手協(xié)議 ????????? ? ? ? ??????????????????? 4 3 系統(tǒng)開發(fā)和設(shè)計方案???????????? ???? ? ? ???????????? 5 開發(fā)環(huán)境及工具 ??????????? ?? ??? ?????????? ????? 5 系統(tǒng)總體設(shè)計要點 ?????? ??? ?? ?????? ????????????? 5 實現(xiàn)思想 ???????? ??? ? ????? ???????????????? 5 多用戶實時工作原理圖 ?????? ??? ?? ? ??????????????? 6 系統(tǒng)功能模塊劃分及設(shè)計原理 ? ??? ??? ? ????????????????? 7 4 系統(tǒng) 實現(xiàn)與最終效果 ???? ???? ????? ? ???????????????? 10 系統(tǒng)工作 的過程 ????? ??? ????? ? ???????? ????????? 10 系統(tǒng)使 用方法 ???????? ?? ?? ???????????????????? 10 各 功能 模塊運行 效果 ?? ???? ? ??? ??????????????????? 10 拓展功能 ???????? ???? ? ????????????????????? 13 模塊測試 ???????? ??? ? ? ????????????????????? 14 5 總結(jié) ???????? ???????? ????????????????????? 14 畢業(yè)設(shè)計總結(jié)與展望 ????? ???? ? ? ? ? ???????????????? 14 經(jīng)驗和感想 ?????? ???? ?? ? ???????????????????? 14 致謝??????????? ???? ?? ?? ??????????????????? 15 參考文獻?????? ???? ? ? ???????????????????????? 15 網(wǎng)絡(luò)聊天室 計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè) 姜曙光 指導(dǎo)老師 段漢根 摘要 ： 在網(wǎng)絡(luò)飛速發(fā)展的今天，互聯(lián)網(wǎng)成為人們快速獲取、發(fā)布和傳遞信息的重要渠道，它在人們政治 、經(jīng)濟、生活等各個方面發(fā)揮著重要的作用?；ヂ?lián)網(wǎng) 上存在大量的信息 所以 信息交換 也 顯得尤為重要。人們一直在尋 找一種方便、低廉的交流信息的工具，因此網(wǎng)上聊天便成為人們的首選 。本論文通過 JAVA 的 Socket 實現(xiàn)了一個局域網(wǎng) 的聊天室 —— 基 于 JAVA 的聊天室的設(shè)計與實現(xiàn) 。 本聊天室服務(wù)器包括顯示在線用戶、日志管理、聊天信息管理、發(fā)送系統(tǒng)信息等功能。 客戶端包括登錄、注冊、公聊、私聊傳送文本文件等功能。 關(guān)鍵詞 ： 因特網(wǎng)；聊天室； JAVA；套接字 引言 : 隨著互聯(lián)網(wǎng)逐步普及，人們的生活和工作也越來越離不開信息網(wǎng)絡(luò)的支持，將會有越來越多的人利用網(wǎng)上資源，享受不斷發(fā)展和完善 的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，以此來提高工作效率和水平。隨著我國經(jīng)濟發(fā)展和網(wǎng)絡(luò)的普及，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也越來越多地被應(yīng)用于日常工作之中。在程序設(shè)計領(lǐng)域，面向?qū)ο蟮木幊碳夹g(shù)正在逐步代替面向過程的程序設(shè)計技術(shù)，成為計算機應(yīng)用設(shè)計開發(fā)的主流，尤其在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)開發(fā)中，面向?qū)ο蟮?Java 語言編程和相關(guān)的 JAVA 技術(shù)正在以前所未有的速度發(fā)展。網(wǎng)上購物、網(wǎng)上銀行、遠程教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)聊天、網(wǎng)絡(luò)游戲等都開始使用 JAVA技術(shù)。而且 JAVA 使平臺無關(guān)性的思想成為現(xiàn)實，獨立的 JAVA 程序可以被編譯為與平臺無關(guān)的字節(jié)碼，這種字節(jié)碼可以運行在任何擁有JAVA 解釋器的 機器上。 真正降低了企業(yè)成品和程序員的負擔 。對于人與人之間通過網(wǎng)絡(luò)的溝通和交流， 聊天室是人們最常見 、最直接的 交流的方式。本聊天系統(tǒng)以聊天交流為主，為廣大用戶提供一個借助網(wǎng)絡(luò)進行人際交往的平臺，也是網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)實最貼近的實用型應(yīng)用。本文所介紹的網(wǎng)絡(luò)聊天系統(tǒng)是基于開放的 JAVA 應(yīng)用程序開發(fā)設(shè)計的，其主要特性是能動態(tài)、實時的完成信息的傳遞，且具有高 效的交 互 性，有效的處理客戶請求且具有脫離數(shù)據(jù)庫技術(shù)方法， 易于維護和更新。 1 系統(tǒng)開發(fā)的意義 及需求分析 課題來源 根據(jù)當前網(wǎng)絡(luò)的需求，網(wǎng)絡(luò)聊天越來越受 到 各種網(wǎng)民所青睞 。因此開發(fā)網(wǎng)絡(luò)聊天是相當有必要，而且在網(wǎng)站內(nèi)增加聊天功能，它不僅可以提高網(wǎng)站的訪問量，同時可以留著訪客，更重要的是讓訪客透過聊天室實時的互相交流。而本人也學(xué)習(xí)過 JAVA 語言，對網(wǎng)絡(luò)編程也較有興趣，為了更好的考驗自己對 JAVA 語言的掌握程度，本人就決定以《 基于 JAVA 的網(wǎng)絡(luò)聊天室 》為畢業(yè)設(shè)計，希望通過這一次 能進一步提高本人的網(wǎng)絡(luò)開發(fā)編程的能力。 需求分析 聊天系統(tǒng)不外乎兩個方面，服務(wù)器端和客戶端。簡單分析一下兩個方面所要完成的任務(wù)，對設(shè)計這個程序來說，等于完成了一半。首先來看一下 服務(wù)器。 服務(wù)器端的任務(wù) ： 服務(wù)器端應(yīng)當建立一個 ServerSocket，并且不斷進行偵聽是否有客戶端連接或者斷開連接。 服務(wù)器端應(yīng)當是一個信息發(fā)送中心，所有客戶端的信息都傳到服務(wù)器端，由服務(wù)器端根據(jù)要求分發(fā)信息。 以上就是服務(wù)器端最主要的兩個任務(wù)。不難看出，服務(wù)器端的任務(wù)并不復(fù)雜。 2 客戶端應(yīng)該完成的工作包括： 與服務(wù)器端建立通信通道，向服務(wù)器端發(fā)送信息。 接收來自服務(wù)器的信息。 相對服務(wù)器而言，客戶端的任務(wù)更加簡單，有了以上的簡單分析，可以知道，解決上述四個問題，即完成了該聊天系統(tǒng)的核心。 術(shù) JAVA 的網(wǎng)絡(luò)功能與編程 概述： 美國硅谷有一句行話，每 10 年～ 15 年有一次輪回。最近的一次輪回就是從 Java開始。 JAVA是一個由 Sun 公司開發(fā)而成的新一代編程語言。使用它可在各式各樣不同種機器、不同種操作平臺的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中開發(fā)軟件。不論你使用的是哪一種 WWW瀏覽器，哪一種計算機，哪一種操作系統(tǒng)，只要 WWW 瀏覽器上面注明了“支持 JAVA”，你就可以看到生動的主頁。 JAVA 正在逐步成為 Inter 應(yīng)用的主要開發(fā)語言。它徹底改變了應(yīng)用軟件的開發(fā)模式，帶來了自 PC 機以來又一次技術(shù) 革命，為迅速發(fā)展的信息世界增添了新的活力。 JAVA 語言有下面一些特點 :簡單、面向?qū)ο?、分布式、解釋?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 ,可以用它簡單地實現(xiàn) JAVA 程序的運行平臺。實用程序包提供的支持包括哈希表、堆棧、可變數(shù)組、時間和日期等。輸入輸出包用統(tǒng)一的 流 模型來實現(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)包用于實現(xiàn) Socket 編程。抽象圖形用戶接口包實現(xiàn)了不同平臺的計算機的圖形用戶接口部件 , 包括窗口、菜單、滾動條、對話框等 ,使得 JAVA 可以移植到不同平臺的機器。網(wǎng)絡(luò)包支持 Inter 的 TCP/IP 協(xié)議 ,提供了與 Inter 的接口。 它支持 URL 連接 ,WWW 的即時訪問 ,并且簡化了用戶 /服務(wù)器模型的程序設(shè)計。 JAVA 和 C、 C++對于變量聲明、參數(shù)傳遞、操作符、流控制等使用了相同的傳統(tǒng) ,使得熟悉 C、 C++的程序員能很方便地進行編程。同時 , JAVA 為了實現(xiàn)其簡單、魯棒、安全等特性 ,也摒棄了 C和 C++中許多不合理的內(nèi)容。 [1] JAVA 語言在網(wǎng)絡(luò)上的應(yīng)用 JAVA 程序可以獲取網(wǎng)絡(luò)上結(jié)點的圖象、聲音、 HTML 文檔及文本等資源，并可以對獲得的資源進行處理。例如 JAVA 程序可以每隔一定時間讀取某結(jié)點提供的最新數(shù)據(jù)，并以圖表的形式顯示出來。在編程處理上，一般先生成一個 URL 類型的對象，然后用 JAVA中相應(yīng)的方法（ method）獲取該對象所代表的資源。 IP/TCP 協(xié)議常識 IP、 TCP 協(xié)議的特點： TCP/IP（ Transmission Control Protocol/Inter Protocol）是傳輸控制協(xié)議 /網(wǎng)際協(xié)議的縮寫 , TCP/IP 是當今網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的核心協(xié)議。 TCP/IP 協(xié)議的體系結(jié)構(gòu)共有四個層次 ,即應(yīng)用層、傳輸層、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)層和網(wǎng)絡(luò)接口層。 IP 協(xié)議的作用：第一，它是網(wǎng)絡(luò)層的協(xié)議，提供互聯(lián)網(wǎng)上數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕y(tǒng)一格式。第二，提供不可靠的無連接的服務(wù)。第三，定義了互聯(lián)網(wǎng)上的傳輸數(shù)據(jù)的基本單元，提供了供路由選擇的信息，沒有差錯校驗和處理的機制。 TCP 協(xié)議的功能：差錯控制 —— 可靠性、面向連接、分段（ Segment）、端口號。 TCP 3 是傳輸控制協(xié)議，是面向連接的提供了一種可靠的傳輸服務(wù)，它用三次握手和 滑動窗口機制來保證傳輸?shù)目煽啃?，及進行流量控制。 TCP/IP 協(xié)議進行傳輸數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程： 應(yīng)用程序為了傳輸數(shù)據(jù)會調(diào)用 TCP,將數(shù)據(jù)和對應(yīng)的參數(shù)傳給 TCP,將 TCP數(shù)據(jù) 包封裝在 IP 包內(nèi)，通過網(wǎng)絡(luò)送給目的 TCP。接收方 TCP 在接收到數(shù)據(jù)后通知上層應(yīng)用程序，TCP 將保證接收數(shù)據(jù)的正確性。在實現(xiàn) TCP 的主機上， TCP 可以被看成是一個模塊，和文件系統(tǒng)區(qū)別不大， TCP 也可以調(diào)用一些操作系統(tǒng)的功能， TCP 不直接和網(wǎng)絡(luò)打交道，控制網(wǎng)絡(luò)的任務(wù)由專門的設(shè)備驅(qū)動模塊完成。 TCP 只是調(diào)用 IP 接口，向 TCP 提供所有TCP需要的服務(wù) [2]。 端口號： 有的時候，一個 ip 地址 不能完整的標識一臺服務(wù)器，這是因 為一臺物理性的計算機同時運行著多個應(yīng)用程序，這就需要我們來區(qū)別同一臺機子上的不同的服務(wù)，所以就在傳輸層和應(yīng)用層上設(shè)置接口，就是端口。端口實際是一個 16 位長的地址，他的范圍是 0～ 65535 之間，其中 0～ 1023 是熟知 端口，主要是給提供服務(wù)的應(yīng)用程序使用，這些端口是所有應(yīng)用進程都知 道的， 1024～ 65535 為一般端口，也稱動態(tài)端口、連接端口，用來隨時分配要求通信的個客戶端應(yīng)用程序。在數(shù)據(jù)傳輸過程中，各種服務(wù)器不斷 的檢測分配給他的端口，一邊發(fā)現(xiàn)要求和他通信的客戶端 [3]。 Socket 的簡介： Socket,簡稱套接字，用于實現(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)上兩個或兩個以上雙工方式通信的進程之間總有一個連接，這個連接的端點成為套接字，套接字是