【正文】 基于nodejs的即時(shí)通訊系統(tǒng)畢業(yè)論文目 錄摘 要 II目 錄 IV第一章 緒論 1 1 目的及意義 2第二章 Nodejs軟件說(shuō)明 4 Nodejs概述 4 Nodejs的模塊 5 Nodejs及相關(guān)模塊的安裝 5 測(cè)試程序 7第三章 系統(tǒng)可行性分析 8 技術(shù)可行性 8 經(jīng)濟(jì)可行性 8 系統(tǒng)開(kāi)發(fā)運(yùn)行環(huán)境 8第四章 系統(tǒng)需求分析 9 系統(tǒng)性能需求分析 9 9 系統(tǒng)開(kāi)發(fā)原則 11第五章 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 12 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 12 采用的主要技術(shù) 12第六章 詳細(xì)設(shè)計(jì) 14 15 22 22 24 26 28 28第七章 系統(tǒng)測(cè)試 30 30 30 30第八章 軟件使用說(shuō)明書 31 31 服務(wù)器啟動(dòng) 31 運(yùn)行客戶端 31 開(kāi)始聊天 32設(shè)計(jì)總結(jié) 33參考文獻(xiàn) 34附錄一 外文翻譯（原文） 35附錄二 外文翻譯（中文翻譯） 42致 謝 46II第一章 緒論即時(shí)通訊（Instant Messenger，簡(jiǎn)稱IM），是指能夠即時(shí)發(fā)送和接收互聯(lián)網(wǎng)消息等的業(yè)務(wù)。自1998年面世以來(lái)，特別是近幾年的迅速發(fā)展，即時(shí)通訊的功能日益豐富，逐漸集成了電子郵件、博客、音樂(lè)、電視、游戲和搜索等多種功能。即時(shí)通訊不再是一個(gè)單純的聊天工具，它已經(jīng)發(fā)展成集交流、資訊、娛樂(lè)、搜索、電子商務(wù)、辦公協(xié)作和企業(yè)客戶服務(wù)等為一體的綜合化信息平臺(tái)。是一種終端連網(wǎng)即時(shí)通訊網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)。即時(shí)通訊不同于在于它的交談是即時(shí)的。大部分的即時(shí)通訊服務(wù)提供了狀態(tài)信息的特性──顯示聯(lián)絡(luò)人名單，聯(lián)絡(luò)人是否在在線與能否與聯(lián)絡(luò)人交談。近年來(lái)，隨著無(wú)線通信的快速發(fā)展，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)為傳統(tǒng)的Internet注入了新的活力，同時(shí)也為即時(shí)通訊帶來(lái)了一場(chǎng)革命，交互雙方已經(jīng)不再局限于以網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備為唯一的接入手段，PC機(jī)在傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)即時(shí)通訊中所起的作用正在被手機(jī)、平板電腦所取代。這使得即時(shí)通訊更加大眾化和人性化，即使不會(huì)使用電腦的人現(xiàn)在也可以享受到即時(shí)通訊給人們帶來(lái)的變化?？v觀即時(shí)通訊軟件業(yè)的迅速發(fā)展，設(shè)計(jì)并開(kāi)發(fā)一個(gè)即時(shí)通訊平臺(tái)，對(duì)于現(xiàn)階段的學(xué)習(xí)和研究，都是極為有意義的，基于這個(gè)前提和起因，我選擇了設(shè)計(jì)即時(shí)通訊系統(tǒng)作為我的畢業(yè)設(shè)計(jì)。即時(shí)通訊軟件是目前計(jì)算機(jī)用戶進(jìn)行交流最普遍的方式之一，各種各樣的聊天軟件也層出不窮；服務(wù)提供商也提供了越來(lái)越豐富的通訊服務(wù)功能。即時(shí)通信中最基本的功能就是通過(guò)計(jì)算機(jī)之間的文本數(shù)據(jù)的互換的形式實(shí)現(xiàn)思想的交流和溝通，它的優(yōu)點(diǎn)是方便快捷，為人們之間創(chuàng)建了一種新型的、廉價(jià)的、快速的、簡(jiǎn)便的溝通方式。本文分析了即時(shí)通訊系統(tǒng)的原理及其實(shí)現(xiàn)過(guò)程，探討了Socket技術(shù)與多線程技術(shù)在不/S模式下的局域網(wǎng)即時(shí)通訊系統(tǒng)的應(yīng)用。 本畢業(yè)設(shè)計(jì)就是模擬Web 聊天軟件，開(kāi)發(fā)一個(gè)包括文字聊天、文件傳輸?shù)裙δ艿牧奶燔浖?。系統(tǒng)主要采用不/S架構(gòu)JavaScript開(kāi)發(fā)平臺(tái)、html5協(xié)議以及Socket等技術(shù)來(lái)完成。主要實(shí)現(xiàn)的功能有登錄、聊天、發(fā)送表情圖片以及文件傳輸?shù)裙δ?。系統(tǒng)采用，按照應(yīng)用程序服務(wù)器端、應(yīng)用程序客戶端此設(shè)計(jì)思想，可以將任務(wù)合理分配到客戶機(jī)端和服務(wù)器端從而降低了系統(tǒng)的通信開(kāi)銷。此系統(tǒng)共分為兩個(gè)模塊：客戶端模塊和服務(wù)器端模塊。通過(guò)運(yùn)行、測(cè)試與分析，該多功能聊天軟件運(yùn)行穩(wěn)定、可靠，具有一定的實(shí)用價(jià)值。45 即時(shí)通訊（Instant Messenger，簡(jiǎn)稱IM），是指能夠即時(shí)發(fā)送和接收互聯(lián)網(wǎng)消息等的業(yè)務(wù)。自1998年面世以來(lái)，特別是近幾年的迅速發(fā)展，即時(shí)通訊的功能日益豐富，逐漸集成了電子郵件、博客、音樂(lè)、電視、游戲和搜索等多種功能。即時(shí)通訊不再是一個(gè)單純的聊天工具，它已經(jīng)發(fā)展成集交流、資訊、娛樂(lè)、搜索、電子商務(wù)、辦公協(xié)作和企業(yè)客戶服務(wù)等為一體的綜合化信息平臺(tái)。近年來(lái)，隨著無(wú)線通信的快速發(fā)展，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)為傳統(tǒng)的Internet注入了新的活力，同時(shí)也為即時(shí)通訊帶來(lái)了一場(chǎng)革命，交互雙方已經(jīng)不再局限于以網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備為唯一的接入手段，PC機(jī)在傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)即時(shí)通訊中所起的作用正在被手機(jī)、平板電腦所取代。這使得即時(shí)通訊更加大眾化和人性化，即使不會(huì)使用電腦的人現(xiàn)在也可以享受到即時(shí)通訊給人們帶來(lái)的變化。在社區(qū)、論壇和普通網(wǎng)頁(yè)中加入即時(shí)聊天功能，用戶進(jìn)入網(wǎng)站后可以通過(guò)聊天窗口跟同時(shí)訪問(wèn)網(wǎng)站的用戶進(jìn)行即時(shí)交流，從而提高了網(wǎng)站用戶的活躍度、訪問(wèn)時(shí)間、用戶黏度。把即時(shí)通訊功能整合到網(wǎng)站上是未來(lái)的一種趨勢(shì)，這是一個(gè)新興的產(chǎn)業(yè)，已逐漸引起各方關(guān)注即時(shí)通訊除了能加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)之間的信息溝通外，最主要的是可以將網(wǎng)站信息與聊天用戶直接聯(lián)緊在一起。通過(guò)網(wǎng)站信息向聊天用戶群及時(shí)群發(fā)送，可以迅速吸引聊天用戶群對(duì)網(wǎng)站的關(guān)注，從而加強(qiáng)網(wǎng)站的訪問(wèn)率與回頭率。但是運(yùn)用nodejs技術(shù)開(kāi)發(fā)的即時(shí)通訊系統(tǒng)并不多，本文的即時(shí)通訊系統(tǒng)即是運(yùn)用這種技術(shù)開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)的，對(duì)于開(kāi)發(fā)者來(lái)說(shuō)它的技術(shù)實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單易懂，對(duì)于用戶來(lái)說(shuō)更容易掌握，界面圖形化實(shí)現(xiàn)能更好的服務(wù)于大眾。、目的及意義該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)內(nèi)容以即時(shí)通訊的發(fā)展為背景，基于nodejs技術(shù)設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)的即時(shí)通訊系統(tǒng)。該系統(tǒng)可用應(yīng)用于企業(yè)局域網(wǎng)信息交流。該系統(tǒng)設(shè)計(jì)了局域網(wǎng)內(nèi)用戶信息的交流，文件的傳輸?shù)裙δ?。目前，即時(shí)通訊系統(tǒng)的流行與高速發(fā)展已經(jīng)越來(lái)越快，給人們提供了更多的選擇，一款好的即時(shí)通訊軟件能使人們交流更加通暢便捷，從而提高人們的生活和工作效率。聊天軟件作為使用最為廣泛的即時(shí)性通訊工具，它在擁有文字聊天基礎(chǔ)功能的同時(shí)，為滿戶的需求，還增加了文件傳輸?shù)墓δ?，成為現(xiàn)在最為主流的網(wǎng)上應(yīng)用軟件。本論文主要對(duì)聊天軟件的文字聊天、文件傳輸功能進(jìn)行分析與研究，總結(jié)出相關(guān)的理論與知識(shí)。運(yùn)用nodejs技術(shù)開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)的即時(shí)通訊系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了新技術(shù)在即時(shí)通訊方面的應(yīng)用，而且也豐富即時(shí)通訊軟件，使nodejs技術(shù)的優(yōu)越性得到了充分的體現(xiàn)，為有興趣的開(kāi)發(fā)者提供了素材。每一個(gè)流行語(yǔ)言的出現(xiàn)都會(huì)伴隨著各種相關(guān)應(yīng)用的誕生,而流行程度又決定了這些應(yīng)用的多樣性。用PHP實(shí)現(xiàn)的即時(shí)通訊系統(tǒng)就要比用Perl實(shí)現(xiàn)的多得多,社區(qū)力量的比較可見(jiàn)一斑，JavaScript社區(qū)的影響也越來(lái)越大。,可以看出JavaScript的繁榮程度。服務(wù)器端JavaScript:nodejs—出勢(shì)必會(huì)引發(fā)一系列即時(shí)通訊系統(tǒng)的開(kāi)發(fā),本系統(tǒng)便是對(duì)此領(lǐng)域的探索。第二章 Nodejs軟件說(shuō)明 Nodejs概述Nodejs是一個(gè)可以快速構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)服務(wù)及應(yīng)用的平臺(tái) 。該平臺(tái)的構(gòu)建是基于Chrome39。s JavaScript runtime，也就是說(shuō)，實(shí)際上它是對(duì)Google V8引擎（應(yīng)用于Google Chrome瀏覽器)進(jìn)行了封裝。V8引擎執(zhí)行Javascript的速度非常快，性能非常好。Node對(duì)一些特殊用例進(jìn)行了優(yōu)化，提供了替代的API，使得V8在非瀏覽器環(huán)境下運(yùn)行得更好。例如，在服務(wù)器環(huán)境中，處理二進(jìn)制數(shù)據(jù)通常是必不可少的，但Javascript對(duì)此支持不足，因此，方便并且高效地處理二進(jìn)制數(shù)據(jù)。因此，Node不僅僅簡(jiǎn)單地使用了V8，還對(duì)其進(jìn)行了優(yōu)化，使其在各環(huán)境下更加給力。V8引擎本身使用了一些最新的編譯技術(shù)。這使得用Javascript這類腳本語(yǔ)言編寫出來(lái)的代碼運(yùn)行速度獲得了極大提升，卻節(jié)省了開(kāi)發(fā)成本。對(duì)性能的苛求是Node的一個(gè)關(guān)鍵因素。 Javascript是一個(gè)事件驅(qū)動(dòng)語(yǔ)言，Node利用了這個(gè)優(yōu)點(diǎn)，編寫出可擴(kuò)展性高的服務(wù)器。Node采用了一個(gè)稱為“事件循環(huán)(event loop）”的架構(gòu)，使得編寫可擴(kuò)展性高的服務(wù)器變得既容易又安全。提高服務(wù)器性能的技巧有多種多樣。Node選擇了一種既能提高性能，又能減低開(kāi)發(fā)復(fù)雜度的架構(gòu)。這是一個(gè)非常重要的特性。并發(fā)編程通常很復(fù)雜且布滿地雷。Node繞過(guò)了這些，但仍提供很好的性能。雖然讓Javascript運(yùn)行于服務(wù)器端不是Node的獨(dú)特之處，但卻是其一強(qiáng)大功能。不得不承認(rèn)，瀏覽器環(huán)境限制了我們選擇編程語(yǔ)言的自由。任何服務(wù)器與日益復(fù)雜的瀏覽器客戶端應(yīng)用程序間共享代碼的愿望只能通過(guò)Javascript來(lái)實(shí)現(xiàn)。雖然還存在其他一些支持Javascript在服務(wù)器端 運(yùn)行的平臺(tái)，但因?yàn)樯鲜鎏匦?，Node發(fā)展迅猛，成為事實(shí)上的平臺(tái)。Nodejs可以在不新增額外線程的情況下，依然可以對(duì)任務(wù)進(jìn)行并行處理 —— Nodejs是單線程的。它通過(guò)事件輪詢（event loop）來(lái)實(shí)現(xiàn)并行操作，對(duì)此，我們應(yīng)該要充分利用這一點(diǎn) —— 盡可能的避免阻塞操作，取而代之，多使用非阻塞操作。 Nodejs的模塊Nodejs使用Module模塊去劃分不同的功能，以簡(jiǎn)化應(yīng)用的開(kāi)發(fā)。Modules模塊有點(diǎn)象C語(yǔ)言中的類庫(kù)。每一個(gè)Nodejs的類庫(kù)都包含了十分豐富的各類函數(shù)，比如模塊就包含了和功能相關(guān)的很多函數(shù)，可以幫助開(kāi)發(fā)者很容易地對(duì)比如,tcp/udp等進(jìn)行操作，還可以很容易的創(chuàng)建和tcp/udp的服務(wù)器。在程序中使用模塊是十分方便的，只需要如下：在這里，引入了類庫(kù)，并且對(duì)類庫(kù)的引用存放在變量中了。這個(gè)時(shí)候，nodejs會(huì)在我們應(yīng)用中搜索是否存在node_modules的目錄，并且搜索這個(gè)目錄中是否存在的模塊。如果nodejs找不到這個(gè)目錄，則會(huì)到全局模塊緩存中去尋找，用戶可以通過(guò)相對(duì)或者絕對(duì)路徑，指定模塊的位置，比如：var myModule = require(39。./39。)。 模塊中包含了很多功能代碼片斷，在模塊中的代碼大部分都是私有的，意思是在模塊中定義的函數(shù)方法和變量，都只能在同一個(gè)模塊中被調(diào)用。當(dāng)然，可以將某些方法和變量暴露到模塊外，這個(gè)時(shí)候可以使用exports對(duì)象去實(shí)現(xiàn)。 Nodejs及相關(guān)模塊的安裝下面介紹下Nodejs的安裝，首先在nodejs的網(wǎng)站上根據(jù)操作系統(tǒng)下載相關(guān)的安裝包，對(duì)于Windows下的安裝，可以如下進(jìn)行：第一步：下載安裝文件下載地址：官網(wǎng)。第二步：安裝nodejs下載完成后，,開(kāi)始安裝nodejs，默認(rèn)是安裝在C盤Program Files文件夾下面。第三步：安裝相關(guān)環(huán)境打開(kāi)nodejs的安裝目錄下你會(huì)發(fā)現(xiàn)里面自帶了npm, mand prompt 命令窗口。在項(xiàng)目文件夾下安裝相關(guān)環(huán)境鍵入命令：npm install express 回車等待安裝express鍵入命令：npm install 回車等待安裝 安裝什么組件，取決于環(huán)境搭建需求。 測(cè)試程序，內(nèi)容如下 var = require(39。39。), server = (function(req, res) { (200, { 39。ContentType39。: 39。text/plain39。 })。 (39。hello world!39。)。 ()。 })。(80)。(39。server started39。)。軟件安裝成功后，運(yùn)行node server，檢查服務(wù)器端是否準(zhǔn)備就緒，打開(kāi)瀏覽器輸入localhost就可運(yùn)行。第三章 系統(tǒng)可行性分析 技術(shù)可行性所謂可行性分析，是關(guān)于項(xiàng)目的內(nèi)容以及條件:例如供應(yīng)需求，設(shè)備規(guī)模，環(huán)境利益等方面進(jìn)行調(diào)查和分析，預(yù)測(cè)項(xiàng)目完成后可能獲得的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益進(jìn)行預(yù)測(cè)，提出項(xiàng)目是否應(yīng)該投資以及運(yùn)行方式的意見(jiàn)的一種系統(tǒng)分析方法?？尚行匝芯渴菫楸ＷC投資效果而在項(xiàng)目實(shí)施之前從經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、管理等角度對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行的全面綜合分析。它的基本任務(wù)包括從經(jīng)濟(jì)視角出發(fā)進(jìn)行全面的分析研究、對(duì)項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)后所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行預(yù)測(cè)、對(duì)己經(jīng)確定的幾種方案論證進(jìn)行選擇。它的目標(biāo)是合理利用資源，實(shí)現(xiàn)預(yù)定的社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益。 本文中主要討論的是技術(shù)可行性。主要從項(xiàng)目實(shí)施的技術(shù)角度，合理設(shè)計(jì)技術(shù)方案，并進(jìn)行比選和評(píng)價(jià)。NodeJS上的ExpressJS框架可以方便實(shí)現(xiàn)眾多功能:新建Server，配置，設(shè)置路由，通過(guò)NPM命令‘npm install’，運(yùn)行NodeJs中的NPM包即可安裝。因此，本系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)是完全可以實(shí)現(xiàn)的。 經(jīng)濟(jì)可行性基于局域網(wǎng)、B/S架構(gòu)的即時(shí)通訊系統(tǒng)在很多資料上都能找到，包括書本和網(wǎng)絡(luò)上都有很多類似的系統(tǒng)，開(kāi)發(fā)這樣一個(gè)系統(tǒng)所需要的花費(fèi)不是很大，需要的開(kāi)發(fā)工具、需要的軟件等都可以在網(wǎng)上找到，不需要購(gòu)買，所以不需要花費(fèi)太多金錢，在經(jīng)濟(jì)上完全能夠完成本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。 系統(tǒng)開(kāi)發(fā)運(yùn)行環(huán)境本設(shè)計(jì)是一個(gè)局域網(wǎng)即時(shí)通訊軟件，要在短時(shí)間內(nèi)開(kāi)發(fā)出來(lái)并且滿足客戶要求，無(wú)論是硬件還是軟件都要選擇合適，要求如下：開(kāi)發(fā)設(shè)備完善；開(kāi)發(fā)機(jī)器的性能必須穩(wěn)定；操作系統(tǒng)的選擇應(yīng)該適當(dāng)；開(kāi)發(fā)出的程序可以在盡可能多的平臺(tái)上運(yùn)行；可在Windows XP或Windows 7系統(tǒng)中完美運(yùn)行。第四章 系統(tǒng)需求分析 系統(tǒng)性能需求分析此次開(kāi)發(fā)的網(wǎng)絡(luò)聊天工具可作為企業(yè)局域網(wǎng)的交流工具使用，通信的安全性不是很高，但要求信息的響應(yīng)速度要較快，讓用戶充分享受到網(wǎng)絡(luò)即時(shí)消息的方便和快捷。本聊天工具由服務(wù)器端程序和客戶端程序兩部分組成，整體采用JavaScript端平臺(tái)開(kāi)發(fā)，采用HTML通信協(xié)議，使用Socket技術(shù)。服務(wù)器是可以進(jìn)行監(jiān)聽(tīng)，記錄客戶端請(qǐng)求和驗(yàn)證客戶端身份的合法性，客戶端程序面向?qū)嶋H用戶，它有必要的界面的按鈕，向用戶提供網(wǎng)絡(luò)即時(shí)消息的功能。本聊天系統(tǒng)需包含如下基本功能：(1)客戶端的主要功能：用戶登錄與好友聊天表情發(fā)送文件傳輸(2)服務(wù)器端的主要功能： 啟動(dòng)和關(guān)閉后臺(tái)服務(wù)器建立連接監(jiān)聽(tīng)客戶端請(qǐng)求聊天工具由服務(wù)器端和客戶端組成，要分析清楚兩方面所要完成的任務(wù)，對(duì)設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，等于完成了一半。根據(jù)聊天的通信步驟，系統(tǒng)的功能模塊如圖41所示即時(shí)通訊系統(tǒng)客戶端服務(wù)器端登錄功能聊天功能字體顏色設(shè)計(jì)發(fā)送表情功能發(fā)送圖片功能建立連接斷開(kāi)連接監(jiān)聽(tīng)客戶請(qǐng)求返回響應(yīng)發(fā)送請(qǐng)求圖41(1) 服務(wù)