【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 3。 16 服務(wù)器消息處理模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 16 服務(wù)器數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的方法 17 客戶端主要窗口設(shè)計(jì) 18 客戶端主要函數(shù)和變量 21 客戶端功能模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 22 本章小結(jié) 24 結(jié) 論 24 參考文獻(xiàn) 25 致 謝 26 聲 明 27 第 1 頁(yè) 共 27 頁(yè) 1 引言 課題的 背景 及意義 在網(wǎng)絡(luò)無(wú)所不在的今天，在 Inter 上，有 ICQ、 MSN、 Gtalk、 OICQ 等網(wǎng)絡(luò)聊天軟件， 極大程度上方便了處于在世界各地的友人之間的相互聯(lián)系，也使世界 好像 一下子縮小了，不管你在哪里，只要你上了網(wǎng)，打開(kāi)這些軟件，就可以給你的朋友發(fā) 送 信息，不管對(duì)方是否也同時(shí)在線，只要知道他有號(hào)碼。 Linux 操作系統(tǒng)作為一個(gè)開(kāi)源的操作系統(tǒng)被越來(lái)越多的人所應(yīng)用，它的好處在于操作系統(tǒng)源代碼的公開(kāi)化！ 只要是基于 GNU 公約的軟件你都可以任意使用并修改它的源代碼。 但對(duì)很多習(xí)慣于 Windows 操作系統(tǒng)的人來(lái)說(shuō)， Linux 的操作不夠人性化、交互界面不夠美觀，這給 Linux 操作系統(tǒng) 的普及帶來(lái)了很大的阻礙。因此制作一個(gè) Linux 操作系統(tǒng)下的擁有人性化界面的實(shí)時(shí)通訊工具，將給那些剛剛接觸 Linux 操作系統(tǒng)的用戶帶來(lái)極大的方便，而且通過(guò)設(shè)計(jì)這樣的一個(gè)應(yīng)用程序還能更好的學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)編程知識(shí)和掌握 Linux 平臺(tái)上應(yīng)用程序設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的過(guò)程，將大學(xué)四年所學(xué)知識(shí) 綜合 運(yùn)用，以達(dá)到檢驗(yàn)學(xué)習(xí)成果的目的。 網(wǎng)絡(luò)聊天軟件的 發(fā)展及 現(xiàn)狀 網(wǎng)絡(luò)的誕生從某種意義上來(lái)說(shuō)改變了我們的生活，它將這個(gè)世界的上不同地域的人之間的距離拉近了。伴隨著網(wǎng)絡(luò)的誕生，網(wǎng)絡(luò)聊天軟件也隨之而來(lái)。最初的網(wǎng)絡(luò)聊天軟件只是有簡(jiǎn)單的文本界面，功能也十分 有限，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展與強(qiáng)大，擁有更多功能和美觀界面的聊天程序走進(jìn)了我們的生活，也有越來(lái)越多的人將網(wǎng)絡(luò)聊天軟件作為他們?nèi)粘Ｉ罱涣骱屯ㄐ诺墓ぞ摺? 網(wǎng)絡(luò)聊天軟件在國(guó)外 有 ICQ 等，在國(guó)內(nèi) 主要有 OICQ、 Ticq 和一些 基于網(wǎng)頁(yè)的即時(shí)通訊工具，像 Chinaren 網(wǎng)站上的 WebMaster 等等，都做得即美觀，且功能強(qiáng)大， OICQ 現(xiàn)在擁有非常大的用戶群。 現(xiàn)在也有很多 在網(wǎng)絡(luò)上不使用服務(wù)器的通訊軟件，這種軟件小巧且方便，也能解決一部分問(wèn)題。但是有服務(wù)器的通訊軟件，有著不可比擬的優(yōu)勢(shì)：可以發(fā)送離線消息，不管用戶當(dāng)時(shí)是否在 線，下次上線時(shí)，就可以看到這條消息了?？梢员４嬗脩舻膫€(gè)人信息或 個(gè)人簡(jiǎn)介 ，供人查看。而且， 無(wú)服務(wù)器的 通訊 軟件 ，是以機(jī)器為通訊單元的，而 有服務(wù)器的 聊天軟件是以人為通訊單元 的 。 所以 ， 帶服務(wù)器的聊天 軟件在網(wǎng)絡(luò)上， 有著非常廣泛的用途 ，為網(wǎng)絡(luò)上的通訊 帶來(lái) 了 極大的方便 ，它使人與人 之間 的交流不再只局限于某一個(gè)范圍 ，并且它的開(kāi)銷(xiāo)也是很小的，你只需要擁有一部可以聯(lián)網(wǎng)的 PC 機(jī)就足夠了！ 第 2 頁(yè) 共 27 頁(yè) 本章小結(jié) 隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的日益普及，網(wǎng)絡(luò)也遍及 到我們生活的每個(gè)角落，很好的利用這人資源，將為我們的工作和學(xué)習(xí)帶來(lái)極大的方便和提高工作效率。 所 以，開(kāi)發(fā)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)里的 C/S 通訊軟件 是十分必要 的 。 由于設(shè)計(jì)該軟件的主要目的是深入的學(xué)習(xí) Linux 平臺(tái)上應(yīng)用程序的編寫(xiě)方法，本系統(tǒng)將采用 GNU 的理論方法 進(jìn)行開(kāi)發(fā) 。 2 軟件需求分析 為了開(kāi)發(fā)出符合要求的 網(wǎng)絡(luò)聊天程序 ，首先必須知道使用者的需求。對(duì)需求的深入理解是開(kāi)發(fā)工作獲得成功的前提條件，它對(duì)目標(biāo)項(xiàng)目提出完整、準(zhǔn)確、清晰、具體的要求。 軟件功能需求 登錄功能。 申請(qǐng)新用戶的功能。 客戶可以通過(guò)服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)，實(shí)現(xiàn)一對(duì)一 的 聊天 。 服務(wù)器端可以保存用戶的信息。 客戶端程序可以 顯示在線好友。 應(yīng)該具有易用、美觀的圖形界面 。 總體性能需求 服務(wù)器端性能需求 服務(wù)器 需要 同時(shí)連接很多個(gè)用戶，并能提供給這些連接用戶所需要的任務(wù)處理請(qǐng)求，這就要求服務(wù)器能同時(shí)處理多個(gè) socket 連接。 服務(wù)器模型一般分為循環(huán)服務(wù)器和并發(fā)服務(wù)器，循環(huán)服務(wù)器一次只能處理一個(gè)連接，也就是說(shuō)同一時(shí)間只能由一個(gè)用戶連接到服務(wù)器進(jìn)行消息處理，這種情況是不被允許的。 因此我們將采用多線程方式的并發(fā)服務(wù)器來(lái)設(shè)計(jì)服務(wù)器端，這樣將能從很大程度上提高服務(wù)器的運(yùn)行效率。 客戶端性能需求 客戶端只需要連接到服務(wù)器便可以進(jìn)行任務(wù)的處理工作 ，因此客戶端的主要性能要求為圖形界面運(yùn)行的穩(wěn) 定性和對(duì)出錯(cuò)信息的及時(shí)反映。 當(dāng)一個(gè)窗體出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)能夠及時(shí)的處理，讓主程序不受影響。 第 3 頁(yè) 共 27 頁(yè) 錯(cuò)誤處理需求 所有的應(yīng)用程序在運(yùn)行過(guò)程中都會(huì)出現(xiàn)出錯(cuò)的情況，這種錯(cuò)誤可能來(lái)自于程序本身的 BUG 也可能是用戶操作的失誤所造成的。 當(dāng) 有 錯(cuò)誤發(fā)生時(shí)，我們應(yīng)該有一個(gè)很好的機(jī)制來(lái)保障錯(cuò)誤能夠及時(shí)地被排除。 因此，當(dāng)應(yīng)用程序出現(xiàn)了錯(cuò)誤的時(shí)候我們就需要程序能提供給我們出錯(cuò)的信息，這樣用戶就能夠很快的找出具體的出錯(cuò)原因，以便尋找合理的途徑去解決它。 本章小結(jié) 需求是開(kāi)發(fā)的前提，只有明確了需求才能開(kāi)發(fā)出一個(gè)符合用戶期望的優(yōu)質(zhì)軟件。上面已經(jīng)總 體上列出該聊天程序的基本功能需求，接下來(lái)的工作就是如何將這些功能開(kāi)發(fā)的盡量完善，使得界面清晰簡(jiǎn)單，方便易用。 3 設(shè)計(jì)原理 及方案分析 對(duì)網(wǎng)絡(luò)聊天程序的設(shè)計(jì)的原理和過(guò)程的透徹理解，是 設(shè)計(jì) 網(wǎng)絡(luò)聊天程序的前提。本章將簡(jiǎn)要地介紹一下有關(guān)網(wǎng)絡(luò)聊天程序設(shè)計(jì)的基本知識(shí)。 TCP/IP協(xié)議 TCP/IP 是國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)所采用進(jìn)行網(wǎng)際互連的通信協(xié)議。實(shí)際所稱的 TCP/IP協(xié)議包括了在國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的一組協(xié)議，互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議族是此協(xié)議族的另一個(gè)名字。 TCP 協(xié)議 因?yàn)槲覀冞@個(gè)程序所采用的是 面向 連接的 TCP 協(xié)議，所以我們這里就只對(duì)TCP（ 傳輸控制協(xié)議） 這一部分作詳細(xì)的介紹。 TCP：傳輸控制協(xié)議（ TCP： Transmission Control Protocol） 傳輸控制協(xié)議是一個(gè) TCP/IP 組中能夠?qū)崿F(xiàn)可靠數(shù)據(jù)傳送的傳輸層協(xié)議，并通過(guò)順序響應(yīng)能實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)用程序的虛擬連接服務(wù)，在必要的時(shí)候進(jìn)行包轉(zhuǎn)發(fā)。 與 IP 協(xié)議相結(jié)合， TCP 代表了網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的核心。 大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序是在相同的機(jī)器上運(yùn)行的，計(jì)算機(jī)上必須能確保目的地的應(yīng)用程序從源地址處獲得數(shù)據(jù)包，及源計(jì)算機(jī)上的應(yīng)用程序的回復(fù)獲得選擇 的路經(jīng)。這一過(guò)程是通過(guò)使用 TCP 的 “ 端口號(hào) ” 完成 的。網(wǎng)絡(luò) IP地址和端口號(hào)的連接要達(dá)到唯一的標(biāo)識(shí) ,我們稱之為 “ 套接字 ” 或 “ 端點(diǎn) ” 。為了可靠通信， TCP 在端點(diǎn)間建立了連接或虛擬電路。 TCP 服務(wù)提供了數(shù)據(jù)流傳輸、可靠行、有效流控制、全雙工操作和多路復(fù)用技術(shù)等。 第 4 頁(yè) 共 27 頁(yè) 關(guān)于數(shù)據(jù)流傳輸， TCP 發(fā)送一個(gè)由序列號(hào)定義的無(wú)結(jié)構(gòu)的字節(jié)流。這對(duì)應(yīng)用程序有利，因?yàn)樵诒凰统? TCP 之前應(yīng)用程序不需要?jiǎng)澐殖蓧K， TCP 可以將字節(jié)整合成字段 ,然后發(fā)送給 IP。 TCP 是面向連接的端到端的可靠協(xié)議 ,并保證傳送數(shù)據(jù)包的順序，而順序是用一個(gè)響應(yīng)序號(hào)來(lái)保證的，這個(gè)響應(yīng)序號(hào)告訴接收者發(fā)送 者期望的下一個(gè)包。如果在規(guī)定時(shí)間內(nèi)，沒(méi)有收到關(guān)于這個(gè)包的確認(rèn)響應(yīng)，則需要重新發(fā)送此包。 TCP 的可靠機(jī)制允許設(shè)備處理丟失、刪除及讀錯(cuò)的包。暫停機(jī)制允許設(shè)備監(jiān)測(cè)丟失 的 包并請(qǐng)求重發(fā)。 TCP 提供了有效流控制。當(dāng)向發(fā)送者返回發(fā)送確認(rèn)響應(yīng)，接收 TCP 進(jìn)程就會(huì)暗示最高序列號(hào)，它能接收并保證不會(huì)發(fā)生溢出。 全雙工操作： TCP 進(jìn)程能夠同時(shí)發(fā)送和接收包。 TCP 中的多路技術(shù)：大量上層同時(shí)會(huì)話在單連接時(shí)進(jìn)行多路復(fù)用。 UDP 協(xié)議 UDP 協(xié)議 是英文 User Datagram Protocol 的縮寫(xiě)，即用戶數(shù)據(jù)報(bào) 協(xié)議 ，主要用來(lái)支持那些需要在計(jì)算機(jī)之間傳輸數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。包括網(wǎng)絡(luò)視頻會(huì)議系統(tǒng)在內(nèi)的眾多的客戶 /服務(wù)器模式的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用都需要使用 UDP 協(xié)議 。 UDP 協(xié)議 從問(wèn)世至今已經(jīng)被使用了很多年，雖然其最初的光彩已經(jīng)被一些類似 協(xié)議 所掩蓋，但是即使是在今天， UDP 仍然不失為一項(xiàng)非常實(shí)用和可行的網(wǎng)絡(luò)傳輸層 協(xié)議 。 與我們所熟知的 TCP（傳輸控制 協(xié)議 ） 協(xié)議 一樣， UDP 協(xié)議 直接位于 IP（網(wǎng)際 協(xié)議 ） 協(xié)議 的頂層。根據(jù) OSI（開(kāi)放系統(tǒng)互連）參考模型， UDP 和 TCP 都屬于傳輸層 協(xié)議 。 UDP 協(xié)議 的主要作用是將網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量壓縮成數(shù)據(jù)報(bào)的形式。一個(gè)典型的數(shù)據(jù)報(bào)就是一個(gè)二進(jìn)制數(shù)據(jù)的傳輸單位。每一個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)的前 8個(gè)字節(jié)用來(lái)包含報(bào)頭信息，剩余字節(jié)則用來(lái)包含具體的傳輸數(shù)據(jù)。 既然 UDP 是一種不可靠的網(wǎng)絡(luò) 協(xié)議 ，那么還有什么使用價(jià)值或必要呢？其實(shí)不然，在有些情況下 UDP 協(xié)議 可能會(huì)變得非常有用。因?yàn)?UDP 具有 TCP 所望塵莫及的速度優(yōu)勢(shì)。雖然 TCP 協(xié)議 中植入了 各種 安全 保障功能，但是在實(shí)際執(zhí)行的過(guò)程中會(huì)占用大量的系統(tǒng)開(kāi)銷(xiāo)，無(wú)疑使速度受到嚴(yán)重的影響。反觀 UDP由于排除了信息可靠傳遞機(jī)制，將 安全 和排序等功能移交給上層應(yīng)用來(lái)完成，極大降低了執(zhí)行時(shí)間，使速度得到了保證。 套接字 簡(jiǎn)介 應(yīng)用層通過(guò)傳輸層進(jìn)行數(shù)據(jù)通信時(shí)， TCP和 UDP 會(huì)遇到同時(shí)為多個(gè)應(yīng)用程序進(jìn)程提供并發(fā)服務(wù)的問(wèn)題。多個(gè) TCP連接或多個(gè)應(yīng)用程序進(jìn)程可能需要通過(guò)同一第 5 頁(yè) 共 27 頁(yè) 個(gè) TCP 協(xié)議端口傳輸數(shù)據(jù)。為了區(qū)別不同的應(yīng)用程序進(jìn)程和連接，許多計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)為應(yīng)用程序與 TCP／ IP協(xié)議交互提供了稱為套接字 (Socket)的接口。 區(qū)分不同應(yīng)用程序進(jìn)程間的網(wǎng)絡(luò)通信和連接， 套接字 主要有 3個(gè)參數(shù)：通信的目的 IP 地址、使用的傳輸層協(xié)議 (TCP 或 UDP)和使用的端口號(hào) 。通過(guò)將這 3個(gè)參數(shù)結(jié)合起來(lái)，與一個(gè) Socket 綁定，應(yīng)用層就可以和傳輸層通過(guò)套接字接口，區(qū)分來(lái)自不同應(yīng)用程序進(jìn)程或網(wǎng)絡(luò)連接的通信，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)牟l(fā)服務(wù) 開(kāi)發(fā)平臺(tái)簡(jiǎn)介 Linux 系統(tǒng)簡(jiǎn)介