【文章內(nèi)容簡介】 的實現(xiàn)機制。 Java 語言支持 Inter 應(yīng)用的開發(fā)，在基本的 Java 應(yīng)用編程接口中有一個網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用編程接口，它提供了用于網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用編程的類庫，包括 URL、URLConnection、 Socket（實現(xiàn)客戶端的套接 字）、 ServerSocket（實現(xiàn)服務(wù)器端的套接字）等。 Java 的強制型機制、異常處理、廢料的自動收集等都是 Java 程序健壯性的重要保證。 Java 通常被用在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，為此， Java 提供了一個安全機制以防惡意代碼的攻擊。 Java 語言的優(yōu)良特性使得 Java 應(yīng)用具有無比的健壯性和可靠性，這也減少了應(yīng)用系統(tǒng)的維護費用。 Java 對對象技術(shù)的全面支持和 Java 平臺內(nèi)嵌的 API 能縮短應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)時間并降低成本。 Java 編譯一次，處處可運行的特性使得它能夠提供一個隨處可用的開放結(jié)構(gòu)和在多平臺之間傳遞信息的低成本方式 。 豐富的類庫為 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。同時 Java 程序可以獲取網(wǎng)絡(luò)上節(jié)點的圖像、聲音、 HTML 文檔及文本資源。 Java 架構(gòu)設(shè)計 從技術(shù)角度來說， 軟件架構(gòu)隨著技術(shù)的革新不斷地更新其內(nèi)容，軟件架構(gòu)建立于當(dāng)前技術(shù)和一些基本原則的基礎(chǔ)之上。架構(gòu)的一些基本原則 ： 分層 化 原則：分層是為了降低軟件深度復(fù)雜性而使用的關(guān)鍵思想，就像社會有了階級一樣，軟件有了層次結(jié)構(gòu)。 模塊化原則：模塊化是化解軟件廣度復(fù)雜的必然手段，模塊化的目的就是讓軟件分工。 接口分離原則 ： 隨著軟件 模塊化的不斷深入改進，面向接口編程而不是面向?qū)崿F(xiàn)編 基于 java 聊天室的設(shè)計與實現(xiàn) 5 程可以讓復(fù)雜度日趨增高的軟件降低模塊之間的耦合度，從而讓各模塊更輕松改進。 依賴倒置原則 ： 隨著軟件結(jié)構(gòu)的進一步發(fā)展 ,層與層之間、模塊與模塊之間的依賴逐漸加深，而層、模塊的動態(tài)可插拔要求不端增大。 當(dāng)前最典型的三層次架構(gòu)就架構(gòu)在以上幾項原則的基礎(chǔ)之上，用數(shù)據(jù)庫作存儲層、用面向?qū)ο髞韺崿F(xiàn)業(yè)務(wù)層、用 web 作為用戶接口層。這種三層次架構(gòu)同樣應(yīng)用于此次系統(tǒng)的設(shè)計。 本課題開發(fā)環(huán)境的選擇 在進行開發(fā)之前 ,首先決定的第一個問題就是 ,該使用什么開發(fā)環(huán)境來編寫該系統(tǒng) ?以目前常用的開發(fā)語言來講有 C/C++、 .NET 技術(shù)， JAVA、 Visual Basic 幾種。還有 Eclipse,、Borland JBuilder 等，這些并不是程序語言，而是程序語言在建構(gòu)程序時的“集成開發(fā)工具”，不過它們在開發(fā)設(shè)計的過程中也占有相當(dāng)重要的角色，因為選用正確的集成開發(fā)工具，可以加速程序設(shè)計的進行、測試與排錯，因而對整體進度具有決定性的影響。 基于以下幾點，選擇 JAVA 語言開發(fā)技術(shù)。 1) 就執(zhí)行平臺而言，必須考慮的問題之一是用戶可能使用的操作系統(tǒng)。用戶可能使用的是 Windows Linux。 JAVA 語言具有平臺無關(guān)性，可以不需要任何修改就可以運行在支持 JAVA 的任何計算機上。 2) JAVA 的 Swing 組件開發(fā)技術(shù)可以開發(fā)豐富的圖形界面，并且 Swing API 類提供了豐富的外部接口和方法，可以方便實現(xiàn)系統(tǒng)功能。 3) 就項目開發(fā)而言，純粹的面向?qū)ο?，加上?shù)量巨大的類所提供的方法（函數(shù)）庫的支持，使得利用 Java 開發(fā)各種應(yīng)用程序，可以說是易如反掌。此外，在程序除錯、修改、升級和增加新功能等方面，因其面向?qū)ο蟮奶匦?，使得這些維護也變得非常容易。 4) Java 支持內(nèi)在的多線程運行，提供分布式的并發(fā)機制，運行效率高 。 5) 異常處理，為了使 Java 程式更穩(wěn)定、更安全， Java 引入了異常處理機制。能夠在程序中產(chǎn)生異常情況的地方，執(zhí)行相對應(yīng)的處理，不至于因突發(fā)或意外的錯誤造成執(zhí)行中斷或是死機。通過這種異常處理，不僅能夠清晰地掌握整個程序執(zhí)行的流程，也使得程序的設(shè)計更為嚴謹。 6) 高性能， Java 可以在運行時直接將目標(biāo)代碼翻譯成機器指令。 Sun 用直接解釋器一秒鐘內(nèi)可調(diào)用 300,000 個過程。翻譯目標(biāo)代碼的速度與 C/C++的性能沒什么區(qū)別。 7) 網(wǎng)絡(luò)功能， Java 可以說是借助因特網(wǎng)而重獲新生的，自然具備編寫網(wǎng)絡(luò)功能的程序。不論是一般因特網(wǎng) ／局域網(wǎng)的程序，如 Socket、 Email、基于 Web 服務(wù)器的 Servlet、JSP 程序，甚至連分布式網(wǎng)絡(luò)程序，如 CORBA、 RMI 等的支持也是非常豐富的，使用起來也很方便。 8) 源回收處理 ,Garbage Collection 是由 JVM 對內(nèi)存實行動態(tài)管理的。程序需要多少內(nèi)存、哪些程序的內(nèi)存已經(jīng)不使用了，需要釋放歸還給系統(tǒng)，這些煩瑣 危險的操作全3 系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境與工具的選擇 6 部交由 JVM 去管理。讓我們能夠更專心地編寫程序，而不需要擔(dān)心內(nèi)存的問題。內(nèi)存的統(tǒng)一管理，對于跨平臺也有相當(dāng)大的幫助。 本課題開發(fā)工具的選擇 Java 的開發(fā)工具很多 ，而且各有優(yōu)缺點， Eclipse 是一個開放可擴展的集成開發(fā)環(huán)境(IDE)。它不僅可以用于 Java 的開發(fā)，通過開發(fā)插件，它可以構(gòu)建其他的開發(fā)工具。 Eclipse是開放源代碼的項目，并可以免費下載。支持最新的 Java 標(biāo)準(zhǔn)，并且縮短了開發(fā)周期。一直以其友好的集成開發(fā)環(huán)境在業(yè)界受到廣泛的贊譽，這也是 Eclipse 一直是廣大程序員最喜愛的 Java 開發(fā)工具的原因之一。 Eclipse 的可視化集成開發(fā)環(huán)境包括文本編輯器、工程創(chuàng)建工具、對象瀏覽器和調(diào)試器等。用戶可以在集成開發(fā)環(huán)境中創(chuàng)建工程和打開工程，建立、打開和編輯文件， 并可以編譯、運行和調(diào)試應(yīng)用程序?？梢哉f在 Eclipse 集成開發(fā)環(huán)境中開發(fā) Java 程序，快速而且高效。其主要特點如下： 1) 開放的可擴展的 IDE 2) 成功的底層圖形界面 API 3) 強大的插件加載功能 4) 可以通過導(dǎo)入一些 CVS 相關(guān)的插件來實現(xiàn)版本管理的便易性 本課題開發(fā)技術(shù)的選擇 本課題選擇了 java Socket 技術(shù)開發(fā)網(wǎng)絡(luò)聊天室。什么是 socket? socket 是一種用于表達兩臺機器之間連接“終端”的軟件抽象。對于一個給定的連接，在每臺機器上都有一個 socket，你可以想象一個虛擬的 電纜 工作在兩臺機器之間 ，“電纜”插在兩臺機器的 socket 上。當(dāng)然，物理硬件和兩臺機器之間的“電纜”這些連接 裝置都是未知的，抽象的所有目的就是為了讓我們不必了解更多的細節(jié)。 簡單的說，一臺計算機上的 socket同另一臺計算機通話創(chuàng)建一個通信信道，程序員可以用這個信道在兩臺機器之間發(fā)送數(shù)據(jù)。當(dāng)你發(fā)送數(shù)據(jù) TCP/IP 協(xié)議棧的每一層都給你的數(shù)據(jù)里添加適當(dāng)?shù)膱箢^。有個好消息是 java 語言隱藏了所有這些細節(jié)，這也是為什么他們有時被叫做“流 socket”。思考一下 socket 像電話聽筒一樣在電話的任意一端－－你和我通過一個專門的信道來進行通話 和接聽。會話將一直進行下去直到我們決定掛斷電話（除非我們使 用蜂窩電話），除非我們掛斷電話，否則我們各自的電話線路都會占線。 如果你需要在兩臺機器之間進行通訊而不使用高級機制像 ORBs（以及 CORBA, RMI, IIOP 等等）， socket 比較適合你。Socket 的底層機制則相當(dāng)棘手。 基于 java 聊天室的設(shè)計與實現(xiàn) 7 4 需求分析 以往聊天室系統(tǒng)的缺陷 通過對以往聊天室的研究及分析，發(fā)現(xiàn)聊天室系統(tǒng)存在以下問題： 1)以往聊天室只能看到用戶 ID 而不能看到用戶的個人形象，包括個人頭像和個人服裝 SHOW。 2)不能輕易分辨出自己談話和別人的 談話。 3)用戶聊天只有單純的文字表達，不能通過豐富的表情和圖片來增添聊天的樂趣。 4)聊天背景只有單純的白色，沒有任何可供選擇的背景顏色和畫面，使整個聊天環(huán)境顯的呆板。 聊天室系統(tǒng)作為網(wǎng)絡(luò)通訊工具的作用 聊天室是提供給網(wǎng)民一個交友與娛樂的場所，在聊天室里網(wǎng)民可選擇 自己 的聊天對象，與其進行對話交流，是網(wǎng)民之間相互溝通、交流情感的最佳方式之一。 用戶可以通過網(wǎng)絡(luò)在線與距離遙遠的其他一位或多位用戶進行信息交流。 在聊天室里網(wǎng)民可選擇自己的聊天對象，進行對話交流。既可以一對一，又可以一對多，還可以形成小組進行多對多討論 ，方便網(wǎng)民在線私聊與群聊。是現(xiàn)行網(wǎng)絡(luò)最流行、最被廣泛應(yīng)用的通訊工具 。 現(xiàn)行聊天室系統(tǒng) 的功能需求 聊天室系統(tǒng)雖然滿足了人們的在線通訊，但是隨著聊天室被廣泛應(yīng)用，人們對于聊天的要求也越來越高，單純的聊天已不能滿足人們的需要，人們更需要多功能的聊天室系統(tǒng)，來豐富聊天環(huán)境。 聊天室系統(tǒng)功能具體需求包括： 1) 一個聊天室里所有的人都可以互相密談。 2) 可以通過用鼠標(biāo)點擊頁面上出現(xiàn)的或者人名列表的人名來選擇人名。 3) 可以使用顏色來輕易分辨出別人的談話和自己的談話。 4) 可以察看進入房間以后的所有聊天紀錄。 5) 可以通過 貼圖在您聊天中加入卡通圖片，使聊天內(nèi)容豐富多采，充滿活力。 6) 可以根據(jù)您的自己喜好來設(shè)置背景顏色和畫面，使您更加舒適的聊天。 用戶注冊 需求描述：用戶填寫系統(tǒng)給出的注冊項目，并提交給系統(tǒng)，成功注冊后，系統(tǒng)生成用戶所注冊的登入 ID，并保存在數(shù)據(jù)庫當(dāng)中。 執(zhí)行者：用戶 前置條件：無 后置條件：無 正常過程： 4 需求分析 8 1) 向服務(wù)端發(fā)送注冊請求 2) 服務(wù)端響應(yīng)客戶端，客戶端彈出注冊信息表單 3) 用戶填寫完表單后將注冊數(shù)據(jù)傳給服務(wù)端處理，并保存在數(shù)據(jù)庫中 4) 返回客戶端一個響應(yīng)，顯示用戶注冊的 ID，提示注冊成功 異常過程（可選 ）： 用戶填寫表單的數(shù)據(jù)格式不正確或表單中存在空缺的項，客戶端給予提示 信息，并將光標(biāo)定位到出錯的地方。 用戶注冊的項在數(shù)據(jù)庫中發(fā)生沖突，客戶端提示注冊不成功并提示用戶 重新填寫表單。 服務(wù)器未啟動或出現(xiàn)異常 通過注冊模塊實現(xiàn)用戶的在線注冊，所填寫的注冊項目有：用戶名、密碼、密碼確認、性別、年齡、 Email。 圖 431 注冊活動圖 圖 432 登錄活動圖 用戶登入 需求描述：用戶填寫登入 ID 和密碼，經(jīng)服務(wù)器驗證成功后進入聊天室主界面。 執(zhí)行者：用戶 前置條件：用戶成功注冊或已經(jīng)擁有一個合法的 ID 號 后置條件：無 用戶 注冊界面 正確填寫注冊項 提交 確認信息 注冊成功 用戶 進入登入界面 輸入用戶名，密碼 提交 確認信息 進入系統(tǒng) 基于 java 聊天室的設(shè)計與實現(xiàn) 9 正常過程： 1) 向服務(wù)端請求連接，并發(fā)送登錄信息。 2) 服務(wù)端處理并查詢數(shù)據(jù)庫中的用戶信息 3) 返回客戶端一個響應(yīng)，提示登錄成功，彈出聊天室主界面。 4) 刷新其他在線用戶的用戶列表信息 異常過程（可選）： 用戶填寫的 ID 或密碼與數(shù)據(jù)庫中的紀錄不匹配，客戶端 提示登錄失敗。 客戶端設(shè)置的服務(wù)器地址或端口有誤 。 服務(wù)器未啟動或出現(xiàn)異常 。 私聊 需求描述：用戶可選擇聊天室的在線用戶列表中其他用戶聊天。并且對方有消息提示，雙方發(fā)送的信息對于聊天室的其他用戶是不可見的。 執(zhí)行者：用戶 前置條件：用戶登錄成功，私聊的對方在線 后置條件：無 正常過程： 1) 客戶端與服務(wù)端建立通訊 。 2) 客戶端將用戶發(fā)送的信息打包傳送給服務(wù)端 。 3) 服務(wù)端進行數(shù)據(jù)分析，查找目的用戶的 ID，并將用戶的信息傳給目的用戶 。 4) 目的用戶 收到服務(wù)器的信息后，正確的顯示并保存。 異常過程（可選）： 客戶端與服務(wù)端斷開連接，客戶端提示信息發(fā)送失敗。客戶端發(fā)送的私聊內(nèi)容包含不合法的字符特殊需 求（可選）：不能與不在線的用戶進行私聊 。 用戶 選擇其他用 戶 輸入信息 確認 發(fā)送信息 4 需求分析 10 圖 434 私聊流程圖 聊天記錄 需求描述：用戶可以查詢聊天的歷史紀錄，包括公聊記錄和私聊記錄。 執(zhí)行者：用戶 前置條件：用戶正確登入后 后置條件：無 正常過程： 1) 發(fā)送、接收信息的同時將信息保存在本地文件中 2) 信息發(fā)送框中可以查詢歷史聊天記錄 3) 從本地文件中讀取信 息，并顯示在記錄顯示匡中 異常過程（可選）： 服務(wù)端異常導(dǎo)致客戶端退出，客戶端提示服務(wù)器異常。 客戶端讀取信息時目標(biāo)文件不存在 。 系統(tǒng)消息 需求描述：在聊天室的每一 個用戶都能接收服務(wù)端發(fā)送的的信息提示消息 執(zhí)行者：服務(wù)端 前置條件：服務(wù)端正常運行 后置條件：無 正常過程：服務(wù)器向所有在線用戶發(fā)送消息 客戶端接收到消息，進行消息處理，并正確顯示 異常過程（可選）： 1) 服務(wù)端異常，重啟服務(wù)器 2) 出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)異常，發(fā)送系統(tǒng)消息失敗 3) 用戶管理員通過啟動服務(wù)器后，可以通過服務(wù)器操作界面象全部在線的用戶發(fā)送系統(tǒng)消息 4) 用于發(fā)送公告，提示等系統(tǒng)消息，可以方便管理員和客戶的交流和