【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ocket 的類(lèi)庫(kù)，在其中抽象出 TCP 協(xié)議通信的常用方法： TCP 協(xié)議與三次握手： 在講述 TCP 協(xié)議流程前，先來(lái)聲明兩個(gè)重要的概念： （ 1）客戶(hù)端，首先發(fā)送 TCP 請(qǐng)求的是客戶(hù)端，客戶(hù)端一般是服務(wù)（比如數(shù)據(jù)查詢(xún)服務(wù)）的請(qǐng)求者。 （ 2）服務(wù)器，在接收到客戶(hù)端的請(qǐng)求后（確保同客戶(hù)端的通信信道建立）服務(wù)器會(huì)向客戶(hù)端提供服務(wù)。服務(wù)器一般是服務(wù)的執(zhí)行者，會(huì)向客戶(hù)端返回服務(wù)執(zhí)行的結(jié)果。 為了實(shí)現(xiàn)客戶(hù)端同服務(wù)器端的通信，客戶(hù)端首先發(fā)送一個(gè)“ SYN”數(shù)據(jù)包。如果服務(wù)器收到 SYN 標(biāo)記，它將發(fā)回一個(gè)“ SYN+ACK”數(shù)據(jù)包。接著，客戶(hù)端為了表示收到了這個(gè) SYN+ACK 信息，會(huì)向服務(wù)器發(fā)送一個(gè)最終確認(rèn)信息（ ACK 包）。這種 SYN,SYN+ACK,ACK 的步驟被稱(chēng)為 TCP 連接建立時(shí)的“三次握手”，在這之后，連接就建立起來(lái)了，這個(gè)連接將一直保持活動(dòng)狀態(tài)，直到超時(shí)或者任何一方發(fā)出一個(gè) FIN（結(jié)束）信號(hào)。這種通信模式也叫客戶(hù)端 /服務(wù)器（ C/S）模式。 主機(jī) A 主機(jī) B 圖 13 三次握手協(xié)議 ACK=1 第一次握手，主機(jī) A 向主機(jī) B 發(fā)送連接請(qǐng)求 第二次握手，主機(jī) B 收到主機(jī) A的請(qǐng)求，向主機(jī) A回 發(fā)一個(gè)確認(rèn)，同時(shí)向主機(jī) A 發(fā)送一個(gè)連接請(qǐng)求 第三次握手，主機(jī) A 收到主機(jī) B 發(fā)送的數(shù)據(jù)包在向主機(jī) B 發(fā)送一個(gè)確認(rèn)連接 SYN=1,SEQ= ACK=1,SYN=1,SEQ= aaaaaaaaaa 8 由此可見(jiàn)，通過(guò)客戶(hù)端和服務(wù)器的“三次握手”，雙方可以建立暢通的通信信道 ，在此信道上雙方互相傳輸數(shù)據(jù)。 服務(wù)器和客戶(hù)機(jī) 網(wǎng)絡(luò)最基本的目的就是讓兩臺(tái)機(jī)器連接到一起，并相互 “交談 ”或者 “溝通 ”。一旦兩臺(tái)機(jī)器都發(fā)現(xiàn)了對(duì)方，就可以展開(kāi)一次令人愉快的雙向?qū)υ?huà)。但它們?cè)鯓硬拍?“發(fā)現(xiàn) ”對(duì)方呢？這就像在游樂(lè)園里那樣：一臺(tái)機(jī)器不得不停留在一個(gè)地方，偵聽(tīng)其他機(jī)器說(shuō)： “嘿，你在哪里呢？ ” “停留在一個(gè)地方 ”的機(jī)器叫做 “服務(wù)器 ”（ Server）；到處 “找人 ”的機(jī)器則叫做 “客戶(hù)機(jī) ”（ Client）或者 “客戶(hù) ”。它們之間的區(qū)別只有在客戶(hù)機(jī)試圖同服務(wù)器連接的時(shí)候才顯得非常明顯。一旦連通， 就變成了一種雙向通信，誰(shuí)來(lái)扮演服務(wù)器或者客戶(hù)機(jī)便顯得不那么重要了。 所以服務(wù)器的主要任務(wù)是偵聽(tīng)建立連接的請(qǐng)求，這是由我們創(chuàng)建的特定服務(wù)器對(duì)象完成的。而客戶(hù)機(jī)的任務(wù)是試著與一臺(tái)服務(wù)器建立連接，這是由我們創(chuàng)建的特定客戶(hù)機(jī)對(duì)象完成的。一旦連接建好，那么無(wú)論在服務(wù)器端還是客戶(hù)機(jī)端，連接只是魔術(shù)般地變成了一個(gè) IO 數(shù)據(jù)流對(duì)象。從這時(shí)開(kāi)始，我們可以象讀寫(xiě)一個(gè)普通的文件那樣對(duì)待連接。所以一旦建好連接，我們只需使用自己熟悉的 IO命令即可。這正是 Java 聯(lián)網(wǎng)最方便的一個(gè)地方。 圖 14 服務(wù)器和客戶(hù)機(jī)的連接 本文內(nèi)容安排 本論文內(nèi)容安排如下： 第二章為聊天系統(tǒng)的需求分析，主要介紹系統(tǒng)的可行性研究，需求分析流程圖等。 第三章為概要設(shè)計(jì)，分模塊介紹系統(tǒng)的具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程。 第四章為詳細(xì)設(shè)計(jì)。 9 2 需求分析 可行性分析 經(jīng)濟(jì)可行性 :由于本 系統(tǒng) 的主要背景是畢業(yè)課程設(shè)計(jì)，不注重直接的經(jīng)濟(jì)效益和其后的發(fā)展方向，只在注重自身水平和能力的提高，對(duì)自身的經(jīng)濟(jì)要求也不高，只要有一臺(tái)能運(yùn)行 Java 軟件的電腦便可，所以不用考慮到經(jīng)濟(jì)問(wèn)題。 技術(shù)可行性 : 本系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)利用 Microsoft SQL Server2020 作為本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù) ,它是一個(gè)支持多用戶(hù)的新型數(shù)據(jù)庫(kù) ,適用于大中規(guī)模的數(shù)據(jù)量需求。學(xué)校校園網(wǎng)的建設(shè)也為新系統(tǒng)服務(wù)器 /客戶(hù)端的結(jié)構(gòu)提供了硬件的支持。使用 Java作為系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的開(kāi)發(fā)環(huán)境 ,它提供完善的指令控制語(yǔ)句、類(lèi)與對(duì)象的支持及豐富的數(shù)據(jù)類(lèi)型 ,給開(kāi)發(fā)高性能系統(tǒng)提供的保障為開(kāi)發(fā)滿(mǎn)足客戶(hù)要求的系統(tǒng) ,保證了代碼的模塊化要求 ,而代碼模塊化的提高 ,非常有利于以后對(duì)新系統(tǒng)的擴(kuò)展與修改。 運(yùn)行 可行性 : 本系統(tǒng)為一個(gè)小型的局域網(wǎng)聊天系統(tǒng) ,所耗費(fèi)的資源非常的小 ,現(xiàn)在一般的電腦無(wú)論是硬件還是軟件都能夠滿(mǎn)足條件 ,因此 ,本系統(tǒng)在運(yùn)行 上是可行的。 綜上所述 ,本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)在技術(shù)上和硬件設(shè)備上的條件都是滿(mǎn)足的 ,因此 ,它在技術(shù)上是可行的。 系統(tǒng)功能需求 本系統(tǒng)主要通過(guò)客戶(hù)端，服務(wù)器端來(lái)體現(xiàn)聊天系統(tǒng)的基本功能。 （ 1）服務(wù)器端 ，服務(wù)器監(jiān)控聊天內(nèi)容，服務(wù)器過(guò)濾非法內(nèi)容 8. 服務(wù)器踢人。 9. 保存服務(wù)器日志。 。 （ 2）客戶(hù)端 戶(hù)發(fā)送信息界面及結(jié)果 10 系統(tǒng)性能需求 實(shí)用性：為局域網(wǎng)聊天提供方便，有效進(jìn)行作業(yè)管理。 操作簡(jiǎn)單：本系統(tǒng)應(yīng)該適用于不同水平的使用者，包括事業(yè)單位和企業(yè)單位，同時(shí)系統(tǒng)不應(yīng)太復(fù)雜和煩瑣，因此要求系統(tǒng)的操作盡可能簡(jiǎn)單易行。 技術(shù)先進(jìn)：產(chǎn)品的系統(tǒng)設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)應(yīng)緊跟著整個(gè)計(jì)算機(jī)發(fā)展潮流，采用當(dāng)時(shí)最先進(jìn)的設(shè)計(jì)思想，利用最新的開(kāi)發(fā)技術(shù)和開(kāi)發(fā)工具。使系統(tǒng)能夠無(wú)論在功能設(shè)計(jì)上，還是在技術(shù)實(shí)現(xiàn)上，都處于同行業(yè)的領(lǐng)先地位。 安裝使用簡(jiǎn)便：服務(wù)器端的安裝簡(jiǎn)潔明了，客戶(hù) 機(jī)無(wú)需再裝任何軟件就可以直接注冊(cè)登陸聊天。 適應(yīng)性：應(yīng)該能廣泛應(yīng)用于不同類(lèi)型的企事業(yè)單位。系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，用戶(hù)可以根據(jù)自己的實(shí)際情況自行組合，使系統(tǒng)在不同的硬件環(huán)境下都能得以應(yīng)用。 代碼可讀性好：文中的代碼將盡可能簡(jiǎn)潔，易懂。 系統(tǒng)運(yùn)行需求 運(yùn)行環(huán)境： Windows 9x、 20 xp、 2020， Linux 必要環(huán)境： JDK 以上 硬件環(huán)境： CPU 400MHz 以上 ,內(nèi)存 64MB 以上 數(shù)據(jù)流圖 頂層數(shù)據(jù)流圖 聊 天 用 戶(hù)局 域 網(wǎng) 多人 聊 天 系統(tǒng)聊 天 用 戶(hù) 圖 21 頂層數(shù)據(jù)流圖 11 一層數(shù)據(jù)流圖 . 聊 天 用 戶(hù) 聊 天 用 戶(hù)客 戶(hù) 端服 務(wù) 器 端寫(xiě) 聊 天 信 息返 回讀 取返 回提 交反 饋存 儲(chǔ) 圖 22 一層數(shù)據(jù)流圖 12 二層數(shù)據(jù)流圖 用 戶(hù)客 戶(hù) 端服 務(wù) 器 端用 戶(hù) 注冊(cè)用 戶(hù) 登 錄用 戶(hù) 發(fā) 送信 息聊 天 內(nèi) 容非 法 內(nèi) 容用 戶(hù) 得 到的 信 息處 理 用 戶(hù)退 出服 務(wù) 器 日 志 數(shù) 據(jù) 聊 天 信 息保 存保 存處 理監(jiān) 控屏 蔽 圖 23 系統(tǒng)二層數(shù)據(jù)流圖 13 3 概要設(shè)計(jì) 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)原理 聊天系統(tǒng)的設(shè)計(jì)跟普通網(wǎng)站設(shè)計(jì)有著許多不同的地方，普通網(wǎng)站設(shè)計(jì)所考慮的因素，例如，普通網(wǎng)站需要對(duì)布局進(jìn)入大量美化以及動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)等等，而聊天室只要提供滿(mǎn) 足訪(fǎng)客雙方直接實(shí)時(shí)聊天即可。因此，在設(shè)計(jì)聊天系統(tǒng)的過(guò)程中，必須要考慮好以下幾個(gè)設(shè)計(jì)要點(diǎn)： 在 Inter 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(guò)客戶(hù)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(hù)交談，這是一個(gè)面向連接的通信過(guò)程。因此，程序要在 TCP/IP 環(huán)境下，實(shí)現(xiàn)服務(wù)器端和客戶(hù)端兩部分程序。 圖 31 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)原理圖 14 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)層次圖： 局 域 網(wǎng) 多 人 聊 天系 統(tǒng)客 戶(hù) 端 服 務(wù) 器 端與 聊天 室成 員私 聊可 以改 變聊 天內(nèi) 容風(fēng) 格用 戶(hù)注 冊(cè)（ 含頭 像） 、登 錄服務(wù)器發(fā)送通知服務(wù)器踢人保存服務(wù)器日志保存用戶(hù)聊天信息服務(wù)器過(guò)濾非法內(nèi)容服務(wù)器監(jiān)控聊天內(nèi)容聊 天室 成員 一起 聊天時(shí)鐘功能 圖 32 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)層次圖 各模塊詳細(xì) 功能 服務(wù)器端結(jié)構(gòu) 圖 33 服務(wù)器端結(jié)構(gòu)圖 15 為服務(wù)器端程序界面，負(fù)責(zé)為服務(wù)器的啟動(dòng)提供界面服務(wù)。 為服務(wù)器端啟動(dòng)界面，負(fù)責(zé)監(jiān)聽(tīng)服務(wù)器的狀態(tài)，在線(xiàn)人數(shù)，最多在線(xiàn)人數(shù)，服務(wù)器名稱(chēng)，訪(fǎng)問(wèn)協(xié)議，服務(wù)器 IP，服務(wù)器端口以及用戶(hù)信息的管理，日志的保存。 是連接服務(wù)器和客戶(hù)端的橋梁，主要負(fù)責(zé)將客戶(hù)端的信息傳送給服務(wù)器，并將服務(wù)器端的信息反饋給客戶(hù)端，即所謂的“三次握手”。也是Socket 編程的重要部分。 負(fù)責(zé)將聊天過(guò)程中不合法的話(huà)語(yǔ)文件等過(guò)濾掉，返回合法內(nèi)容。 客戶(hù)端結(jié)構(gòu) 圖 34 客戶(hù)端結(jié)構(gòu)圖 為客戶(hù)端程序啟動(dòng)類(lèi)，負(fù)責(zé)客戶(hù)端的啟動(dòng)和退出。 為客戶(hù)端程序登錄界面，負(fù)責(zé)用戶(hù)帳號(hào)信息的驗(yàn)證與反饋。 為客戶(hù)端程序注冊(cè)界面，負(fù)責(zé)用戶(hù)帳號(hào)信息的注冊(cè)驗(yàn)證與反饋。 為客戶(hù)端程序聊天室主界面，負(fù)責(zé)接收、發(fā)送聊天內(nèi)容與服務(wù)器端的 親密合 作。 Windowclose 為 的內(nèi)部類(lèi)，負(fù)責(zé)監(jiān)聽(tīng)聊天室界面的操作，當(dāng)用戶(hù)退出時(shí)返回給服務(wù)器信息。 為客戶(hù)端程序的一個(gè)小程序，實(shí)現(xiàn)的一個(gè)石英鐘功能。 16 4 詳細(xì)設(shè)計(jì) 系統(tǒng)流程圖 系統(tǒng)總體流程圖 開(kāi) 始啟 動(dòng) 服 務(wù) 器判 斷 啟 動(dòng) 信 息啟 動(dòng) 客 戶(hù) 端判 斷 登 錄 信 息登 錄 聊 天 室退 出 聊 天 室結(jié) 束是是注 冊(cè) 用 戶(hù)退 出 服 務(wù) 器否是否 圖 41 系統(tǒng)總體流程圖 17 系統(tǒng)客戶(hù)端流程圖 開(kāi) 始客 戶(hù) 端 登 錄 界 面聊 天 室 界 面清 屏 聊 天 內(nèi) 容 時(shí) 鐘 保 存聊 天 對(duì) 象 字 體 顏 色 表 情退 出結(jié) 束 圖 42 客戶(hù)端流程圖 編寫(xiě)服務(wù)器端程序 問(wèn)題陳述