【文章內(nèi)容簡介】 Socket。Socket通常用來實現(xiàn)客戶端和服務(wù)器的連接。Socket是TCP/IP協(xié)議的一個十分流行的編程方式，一個Socket通常由一個IP地址和一個端口號唯一確定。Socket所支持的協(xié)議不光有TCP/IP，還有UDP。在Java環(huán)境下，Socket編程主要是基于TCP/IP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)編程。也就是說在Java環(huán)境下，我們使用TCP/IP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)編程需要采用Socket機制。 開發(fā)平臺開發(fā)Java GUI程序需要一個系統(tǒng)的組件平臺，需要很多的組件協(xié)同工作才能開發(fā)出一個具有良好界面并具有局域網(wǎng)通信功能的聊天軟件。本次畢業(yè)設(shè)計所要用到的組件包括Eclipse平臺，JDK ，AWT組件庫，SQL Server 2005等。 硬件環(huán)境開發(fā)Java項目所要的硬件要求并不需要太高，達到以下要求即可：l 處理器：Intel Core2 Duo CPU或者更高l 內(nèi)存：1GB或者更高l 網(wǎng)絡(luò)：局域網(wǎng) 軟件環(huán)境操作系統(tǒng)：Windows XP或者其它可用操作系統(tǒng)l 開發(fā)平臺：Eclipse+AWT組件庫l 開發(fā)語言：Javal 數(shù)據(jù)庫：SQL Server 2005 EclipseEclipse 是一個開放源代碼的、基于 Java 的可擴展開發(fā)平臺。就其本身而言，它只是一個框架和一組服務(wù)，用于通過插件組件構(gòu)建開發(fā)環(huán)境。Eclipse 還附帶了一個標準的插件集，包括 Java 開發(fā)工具（Java Development Tools，JDT）。 JDK(Java Development Kit)是Sun Microsystems針對Java開發(fā)員的產(chǎn)品。自從Java推出以來，JDK已經(jīng)成為使用最廣泛的Java SDK。JDK 是整個Java的核心，包括了Java運行環(huán)境、Java工具和Java基礎(chǔ)的類庫。 SQL Server 2005和JDBCJDBC是一種用于執(zhí)行SQL語句的Java API應(yīng)用程序接口，可以為多種關(guān)系數(shù)據(jù)庫提供統(tǒng)一的訪問接口。JDBC由一組用Java語言編寫的類和接口組成，通過調(diào)用這些類和接口所提供的方法，用戶能夠以一致的方式連接多種不同的數(shù)據(jù)庫，從而可使用標準的SQL語言來存取數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，不必再為每一種數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)編寫不同的Java代碼。本次畢業(yè)應(yīng)用了JDBC訪問SQL Server 2005 數(shù)據(jù)庫，以完成必要的功能和要求。 AWT組件AWT 是Abstract Window Toolkit (抽象窗口工具包)的縮寫，這個工具包提供了一套與本地圖形界面進行交互的接口。本次畢業(yè)設(shè)計中用Java提供的這個工具包對服務(wù)器和客戶端進行GUI開發(fā)。第三章 系統(tǒng)分析與設(shè)計 系統(tǒng)分析 系統(tǒng)可行性分析經(jīng)濟可行性:由于本系統(tǒng)的主要背景是畢業(yè)設(shè)計，不考慮到直接的經(jīng)濟效益和其后的商業(yè)發(fā)展，而只在于注重自身水平和能力的提高。所以，只要有一臺能運行Java軟件的電腦即可，而不用考慮到經(jīng)濟問題。技術(shù)可行性:本系統(tǒng)的開發(fā)是利用 SQL Server 2005作為本系統(tǒng)的后臺數(shù)據(jù)庫的,它是一個支持多用戶的新型數(shù)據(jù)庫,適用于中小規(guī)模的數(shù)據(jù)量需求。使用Java作為系統(tǒng)開發(fā)的語言,它提供完善的控制語句、類與對象的支持及豐富的數(shù)據(jù)類型,給開發(fā)高性能系統(tǒng)提供了保障。運行可行性:本系統(tǒng)為一個小型的局域網(wǎng)聊天系統(tǒng),所耗費的資源比較少，只要安裝了運行該程序所必要的軟件后，就目前的電腦，都是能夠運行的。因此,本系統(tǒng)在運行上是完全可行的。綜上所述,本系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)在經(jīng)濟上、軟件上和硬件設(shè)備上的條件都是滿足的。因此可以得出結(jié)論,本系統(tǒng)的開發(fā)是可行的。 系統(tǒng)功能需求既然該課題的可行性是已經(jīng)確定，那么我們就可以開始分析其具體的功能需求。聊天軟件無非就是要實現(xiàn)聊天的功能，那么其最根本的需求就是實現(xiàn)一個聊天的功能。本次畢業(yè)設(shè)計的聊天軟件所用到的是C/S模式，即需要一個服務(wù)器和一個客戶端項目，最后兩個項目完成通信過程。具體的功能我用Visio圖演示出來，如圖31，圖31 局域網(wǎng)聊天系統(tǒng)功能示意圖 系統(tǒng)實現(xiàn)原理聊天系統(tǒng)的設(shè)計跟一般網(wǎng)站的設(shè)計有著許多不同的地方，一般來說，網(wǎng)站設(shè)計所考慮的因素包括大量的界面美化以及動態(tài)效果等，而聊天室只要能提供實現(xiàn)用戶之間即時性的聊天通信即可，但也要做一定美化效果，不然，當用戶一看著聊天軟件就沒了聊天的心情，那就太糟糕了。綜合以上因素，我對本次畢業(yè)設(shè)計所要做的的工作做了以下的總結(jié)：在Internet上的聊天程序一般都是以服務(wù)器提供服務(wù)端連接響應(yīng)，使用者通過客戶端程序登錄到服務(wù)器，就可以與登錄在同一服務(wù)器上的用戶交談，這是一個面向連接的通信過程。因此，程序要在TCP/IP環(huán)境下，實現(xiàn)服務(wù)器端和客戶端兩部分程序。服務(wù)器與客戶端連接和傳遞數(shù)據(jù)具體實現(xiàn)的原理如下圖32所示：圖32服務(wù)器與客戶端實現(xiàn)數(shù)據(jù)交互通信原理圖 各個模塊功能詳解 服務(wù)器端結(jié)構(gòu)服務(wù)器的工作主要是負責(zé)對客戶端請求的不斷監(jiān)聽，它一直處于擁塞狀態(tài)，直到有客戶端發(fā)出連接請求為止。當服務(wù)器接收到客戶端的登陸請求并驗證用戶名密碼通過后，用戶成功進入聊天室，服務(wù)器又處于擁塞狀態(tài)，也就是進入了對客戶端(發(fā)送信息，離線)的監(jiān)聽狀態(tài)。服務(wù)器功能具體的實現(xiàn)方式如下圖33所示，圖33 服務(wù)器工作模式圖示開啟服務(wù)器時會進入服務(wù)器控制主界面，上面標明了服務(wù)器的IP、端口號等重要信息，管理者可以點擊開啟按鈕啟動服務(wù)器。然后，服務(wù)器就開始工作了，服務(wù)器會一直處于擁塞狀態(tài)，直到接收到Socket連接請求。然后服務(wù)器便會執(zhí)行相應(yīng)線程里面相應(yīng)的操作流程，比如用戶登陸、用戶注冊、用戶聊天信息轉(zhuǎn)發(fā)等等。 客戶端結(jié)構(gòu)客戶端分為登陸(Login)，注冊(Register)和聊天主界面(ChatRoom)三大模塊，登陸主要是客戶端向服務(wù)器發(fā)出登陸用戶名和密碼，請求到服務(wù)器的連接。注冊是對用戶開放注冊功能，從而能讓注冊過的用戶進入聊天室。聊天主界面就是我們的聊天室了，這里實現(xiàn)了局域網(wǎng)聊天的功能，包括點對點、點對多、多對多的聊天形式?？蛻舳斯ぷ髂Ｊ饺缦聢D34所示，圖34 客戶端工作模式圖示首先我們會啟動客戶端，進入類似登陸的登陸界面Login，上面有登陸用戶名和密碼輸入框和登陸按鈕，如果用戶輸入正確的用戶名和密碼就會直接進入ChatRoom，如果此時有其他在線用戶，用戶就可以與他們進行即時聊天了。除了登陸，你還可以進行注冊，點擊注冊按鈕就會響應(yīng)出Register界面，在你填寫完整了注冊信息后，點擊確定，服務(wù)器會查詢數(shù)據(jù)庫做出判斷并返回結(jié)果，如果服務(wù)器返回了注冊成功的信息，用戶便可以點擊返回進行以上登陸操作。 系統(tǒng)設(shè)計 設(shè)計原則考慮到系統(tǒng)的可重用性和易維護性，需要將本系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)底層通信和應(yīng)用系統(tǒng)分開，做到結(jié)構(gòu)分明、各功能模塊清晰。基于可重用的網(wǎng)絡(luò)通信底層，可以實現(xiàn)其他各種實時性較高的應(yīng)用系統(tǒng)。本系統(tǒng)在架構(gòu)設(shè)計上將分成3個層次，如下圖35所示，圖35 聊天系統(tǒng)設(shè)計層次模型圖本系統(tǒng)最底層的是Socket通信層，負責(zé)將客戶端與服務(wù)器之間連接起來，并建立I/O通道，實現(xiàn)客戶端與服務(wù)器的數(shù)據(jù)傳輸。它通過接口層和最上面的應(yīng)用層保持即時性的數(shù)據(jù)傳遞。用戶登陸聊天時，將實現(xiàn)統(tǒng)一的用戶登陸驗證機制。Socket底層設(shè)計分為兩大部分：協(xié)議設(shè)計和連接處理。協(xié)議設(shè)計就是規(guī)定服務(wù)器的IP和默認的端口號（PORT），服務(wù)器在該IP和端口號監(jiān)聽客戶端的連接請求。用多線程的技術(shù)處理客戶端的連接請求，一旦有客戶端發(fā)起連接請求，服務(wù)器便進入到與客戶端的連接線程中開始工作，直到完成所有操作。 架構(gòu)設(shè)計本系統(tǒng)中，服務(wù)器端設(shè)計兩個線程，一個用來處理客戶端連接請求的監(jiān)聽線程，一旦監(jiān)聽到Socket連接請求，服務(wù)器便進入Connection線程工作，處理客戶端相應(yīng)請求的操作，比如登陸、注冊、發(fā)送消息、退出等操作。兩個線程之間分工明確一個負責(zé)監(jiān)聽請求，一個負責(zé)處理請求，多線程處理，分工明確。相應(yīng)的客戶端的設(shè)計要比服務(wù)器簡單，Login類負責(zé)實現(xiàn)登陸，Register類負責(zé)實現(xiàn)用戶注冊，ChatRoom類實現(xiàn)用戶的聊天功能，其中ChatRoom單獨用一個線程來處理其具體的操作。 功能設(shè)計局域網(wǎng)聊天系統(tǒng)以局域網(wǎng)內(nèi)的用戶為實用對象，該聊天系統(tǒng)主要由服務(wù)器端和客戶端兩部分組成，其功能圖亦如圖31所示。 數(shù)據(jù)庫設(shè)計由于本局域網(wǎng)聊天系統(tǒng)主要是以提供聊天服務(wù)為主要目標，所以所設(shè)計的數(shù)據(jù)庫表只有簡單的兩張，一張用來存儲用戶信息，一張用來存儲用戶的聊天信息，如下圖35,36所示，圖35 用戶信息表用戶信息表主要包括了用戶名、密碼、年齡、性別、郵箱5個數(shù)據(jù)，分別用來存儲用戶的用戶名、密碼、年齡、性別、郵箱。圖36 用戶聊天信息表用戶聊天信息表主要用來存儲用戶的聊天信息，包括聊天信息的id號，聊天具體信息，聊天內(nèi)容的時間。第四章 系統(tǒng)的實現(xiàn) 服務(wù)器的設(shè)計與實現(xiàn) 服務(wù)器工作流程圖服務(wù)器的主要工作室配置服務(wù)器并且啟動服務(wù)器，服務(wù)器啟動后對用戶進行管理，包括在線用戶管理，踢出違規(guī)用戶，記錄用戶聊天信息等。其工作流程圖如下41所示，圖41 服務(wù)器工作流程 服務(wù)器主界面服務(wù)器主要是實現(xiàn)服務(wù)器的啟動，然后就開始監(jiān)聽客戶端的連接請求，處理客戶端的各種應(yīng)用操作。其主界面如下圖42，43所示，圖42 服務(wù)器主界面圖43 服務(wù)器用戶管理主界面 服務(wù)器的開啟點擊啟動服務(wù)器按鈕，便可以啟動服務(wù)器，服務(wù)器開始提供服務(wù)。如下圖44所示，圖44 服務(wù)器啟動后服務(wù)器管理主界面 服務(wù)器的關(guān)閉點擊以上圖例所示“關(guān)閉服務(wù)器”按鈕，服務(wù)器便可退出服務(wù)。一旦服務(wù)器關(guān)閉了服務(wù)，那么客戶端會知道服務(wù)器已經(jīng)停止了服務(wù)，并且彈出“無法連接到服務(wù)器”的對話框，客戶端也會停止工作。 服務(wù)器管理用戶現(xiàn)在，有一個用戶上線了，服務(wù)器刷新在線用戶列表和在線用戶數(shù)，同時更新服務(wù)器日志，如下圖45，46所示，圖45 有一個用戶上線了(服務(wù)器管理界面)圖46 有一個用戶上線了(用戶信息管理界面)現(xiàn)在，又有一個用戶上線了，服務(wù)器刷新在線用戶列表和在下人數(shù)，同時更新服務(wù)器日志，如下圖47,48所示，圖47 又一個用戶上線了(服務(wù)器管理界面)圖48 又一個用戶上線了(用戶信息管理界面)服務(wù)器監(jiān)聽客戶端，記錄客戶端聊天信息，如下圖49所示，圖49 服務(wù)器用戶信息管理界面服務(wù)器向所有用戶發(fā)送系統(tǒng)消息，如圖410 組圖所示，圖410 服務(wù)器向所有用戶發(fā)送消息服務(wù)器踢出非法聊天用戶，如下圖 411組圖所示，圖411 服務(wù)器踢出非法聊天用戶現(xiàn)在，有一個用戶下線了，服務(wù)器刷新在線用戶列表和在線人數(shù)，同時更新服務(wù)器日志，如下圖412所示，圖412 有一個用戶下線了 客戶端的設(shè)計與實現(xiàn) 客戶端工作流程圖客戶端啟動會首先進入登陸(Login)界面，登陸界面上不但有登陸按鈕，還有注冊按鈕。如果輸入正確的用戶名和密碼，就會登錄到聊天室ChatRoom主界面。而如果點擊注冊按鈕的話，就會直接跳到注冊界面，其工作流程圖下圖413所示，圖413 客戶端工作流程圖 客戶端登陸主界面登陸客戶端首先進入的是登陸界面，如下圖414所示，圖414 用戶登陸界面 客戶端注冊主界面用戶點擊登陸主界面上的注冊按鈕，會自動跳轉(zhuǎn)到注冊主界面，如圖415所示，圖415 注冊主界面此時用戶可以進行賬號注冊，如下圖416組圖所示圖416 用戶注冊用戶注冊時，首