【正文】 向主 機(jī) B 發(fā) 出 連 接 請(qǐng) 求第 二 次 握 手 ， 主 機(jī) B 接 受 到 主機(jī) A 的 連 接 請(qǐng) 求 ， 向 主 機(jī) A 回發(fā) 一 個(gè) 確 認(rèn) 信 息 ， 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 的數(shù) 據(jù) 包 ， 然 后 向 主 機(jī) B 發(fā) 送 一 個(gè)確 認(rèn) 連 接 圖 21 三次“握手”協(xié)議概念圖 TCP 協(xié)議能為 應(yīng)用程序 提供可靠的通信連接，使一臺(tái)計(jì)算機(jī)發(fā)出的 字節(jié)流無差錯(cuò)地發(fā)往網(wǎng)絡(luò)上的其他計(jì)算機(jī)，對(duì)可靠性要求高的 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng) 往往使用 10 TCP 協(xié)議傳輸數(shù)據(jù) 。我們來看看這三次 “ 握手 ” 的簡(jiǎn)單過程： 主機(jī) A 向主機(jī) B 發(fā)出連接請(qǐng)求數(shù)據(jù)包： “我想給你發(fā)數(shù)據(jù)，可以嗎？ ”，這是第一次 “ 握手 ” ； 主機(jī) B 向主機(jī) A 發(fā)送同意連接和要求同步（同步就是兩臺(tái)主機(jī)一個(gè)在發(fā)送，一個(gè)在接收，協(xié)調(diào)工作）的數(shù)據(jù)包：“可以，你什么時(shí)候發(fā)？ ”，這是第二次 “ 握手 ” ； 主機(jī) A 再發(fā)出一個(gè)數(shù)據(jù)包確認(rèn)主機(jī) B 的要求同步： “我現(xiàn)在就發(fā)，你接著吧！ ”，這是第三次 “ 握手 ” 。 TCP（ Transmission Control Protocol， 傳輸控制協(xié)議 ）是基于連接的協(xié)議，也就是說，在正式收發(fā)數(shù)據(jù)前，必須和對(duì)方建立可靠的連接。 面向連接的 TCP “面向連接 ”就是在正式通信前必須要與對(duì)方建立起連接。一般來說， TCP 對(duì)應(yīng)的是可靠性要求高的應(yīng)用，而 UDP 對(duì)應(yīng)的則是可靠性要求低、傳輸經(jīng)濟(jì)的應(yīng)用。通過面向連接、端到端和可靠的 數(shù)據(jù)包 發(fā)送。 TCP/UDP 協(xié)議 TCP (Transmission Control Protocol)和 UDP(User Datagram Protocol)屬于 傳輸層 協(xié)議。那么，我們?cè)谝粋€(gè)程序中要實(shí)現(xiàn)的功能就可以劃分為多個(gè)線程來分別實(shí)現(xiàn)，這大大降低了一個(gè)程序的復(fù)雜性，也提高了程序的處理效率。 Datagram 是更低級(jí)的網(wǎng)絡(luò)傳輸方式，它把數(shù)據(jù)目的地記錄在包中，并把數(shù)據(jù)分成若干塊記錄在固定大小的數(shù)據(jù)包中，然后直接放在網(wǎng)絡(luò)上傳遞到目的端，至于你到底傳送成功與否，這就沒它的事了。 Java 提供的網(wǎng)絡(luò)功能有三大類 : URL, Socket, Datagram: URL 是三大功能中最高級(jí)的一種 ,通過 URL Java 程序可以直接送出或讀入網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)。 IP 地址 :TCP/IP 網(wǎng)絡(luò)中的每臺(tái)計(jì)算機(jī)都有唯一的地址 IP 地址 。 Java 與 Inter Java 語言取得成功的領(lǐng)域 之一就是其他語言數(shù)頁代碼 ==Java 一條語句 。 執(zhí)行效率 Java 的字節(jié)碼需要經(jīng)過 Java 虛擬機(jī) JVM 解釋成機(jī)器碼才能執(zhí)行，所以速度上較慢。 多線程 Java 具備內(nèi)建的多線程功能，可以將一個(gè)程序的不同程序段設(shè)置為不同的線程，使各線程并發(fā)、獨(dú)立執(zhí)行，提高系統(tǒng)的運(yùn)行效率。 Java 源程序經(jīng)過編譯后生成字節(jié)碼文件，而字節(jié)碼與具體的計(jì)算機(jī)無關(guān)。 Java 提供了許多安全機(jī)制來保證其網(wǎng)絡(luò)適用上的安全性。 安全性 Java 是可以用在網(wǎng)絡(luò)及分布環(huán)境下的網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計(jì)語言。在 Java 之前雖然已經(jīng)有面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)語言問世，但 如 C++這樣的開發(fā)語言并不是完全的面向?qū)ο?，而是面向過程和面向?qū)ο蟮幕旌象w。由于 Java最初是為了對(duì)家用電器進(jìn)行集成控制而設(shè)計(jì)的，因而具備簡(jiǎn)單明了的特征。 Java 特點(diǎn) Java 是一種簡(jiǎn)單、安全、容易適用、面向?qū)ο?、可移置、高性能、多線程的語 7 言。 Java 技術(shù)具有卓越的通用性、高效性、平臺(tái)移植性和安全性，廣泛應(yīng)用于個(gè)人PC、數(shù)據(jù)中心、游戲控制臺(tái)、科學(xué)超級(jí)計(jì)算機(jī)、移動(dòng)電話和互聯(lián)網(wǎng)，同時(shí)擁有全球最大的開發(fā)者專業(yè)社群。它采用了大部分與 C++類似的語法對(duì)可能具備危險(xiǎn)性的功能加以改進(jìn)，例如將內(nèi)存管理改為由語言自己進(jìn)行管理，以減少程序員的負(fù)擔(dān)及可能發(fā)生的錯(cuò)誤。面包機(jī)上的程序錯(cuò) 誤可能使面包機(jī)燒壞甚至爆炸。尤其在內(nèi)存管理方面， C++采用直接地址訪問方式 ， 需要程序員記錄并管理內(nèi)存資源。起初他用具有面向?qū)ο筇卣鞯?C++語言編寫嵌入式軟件，可以放在面包機(jī)或 PDA（ Personal Digital Assistant，個(gè)人數(shù)字 助理 ）等小型電子 產(chǎn)品 里，以使設(shè)備變得更為 “聰明 ”，更具備人工只能。當(dāng)時(shí) Sun Microsystems 公司為 了發(fā)展消費(fèi)類電子產(chǎn)品進(jìn)行了一個(gè)名為 Green 的項(xiàng)目計(jì)劃。 5 本課題的最終目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)的即時(shí)通訊，包括點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、點(diǎn)對(duì)多、多對(duì)多的相互通訊，最后以一臺(tái)主機(jī)作為服務(wù)器，另外用不同的主機(jī)作為客戶端進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證，能夠?qū)崿F(xiàn)相互間的文字通訊。 課題目的和目標(biāo) 本課題的目的旨在探究 TCP/UDP 通信的機(jī)制和原理，由于在大學(xué)期間并沒有對(duì)TCP/UDP 通信進(jìn)行系統(tǒng)的專業(yè)的學(xué)習(xí)，所以，對(duì)于 TCP/UDP 通信并沒有太多的了解，而當(dāng)前的通信網(wǎng)絡(luò)的廣泛應(yīng)用，又讓研究其內(nèi)在的運(yùn)作模式和機(jī)制變得非常有意義的一件事情。 課題內(nèi)容、目的及目標(biāo) 課題內(nèi)容 本課題主要是用 Java 下的 Socket 研究局域網(wǎng)通信，并利用 Socket 編寫一個(gè)可以供多人通 信的局域網(wǎng)聊天軟件，此聊天軟件分為服務(wù)器程序和客戶端程序兩個(gè)獨(dú)立的工程項(xiàng)目。這些通訊軟件各具特色，實(shí)現(xiàn)方面各有所長(zhǎng)，但由于他們?cè)谏虡I(yè)運(yùn)營(yíng)階段，其實(shí)現(xiàn)的具體內(nèi)部機(jī)制，我們不得而知，但是無論他們是怎么實(shí)現(xiàn)的，最終也逃不過 TCP/IP， UDP 通訊的本質(zhì)。比如單一 TCP 通信的 MSN，在穩(wěn)定傳輸和安全性上是可圈可點(diǎn)的。 課題現(xiàn)狀及發(fā)展 課題現(xiàn)狀 基于局域網(wǎng)的即時(shí)通訊工具，實(shí)際上是通訊領(lǐng)域中一個(gè)微縮版本的通信軟件， 4 廣域網(wǎng)的即時(shí)通訊工具采用 TCP 或者 UDP 或者 TCP、 UDP 并用的方式來實(shí)現(xiàn)通訊。 基于 Socket 的局域網(wǎng)通信軟件在目前來說是相當(dāng)廣泛的，不但滿足了傳統(tǒng)的通信需求，還可以擴(kuò)展其應(yīng)用范圍，以適應(yīng)更多更大范圍的需求。 課題意義 研究本課題的主要目的在于了解當(dāng)前通訊軟件的通信 模式，并試著開發(fā)一個(gè)能夠?qū)崿F(xiàn)局域網(wǎng)通信的局域網(wǎng)即時(shí)通信軟件，通過這個(gè)過程，讓自己更加了解在 Java下，實(shí)現(xiàn)通信的具體原理和工作流程。其具體工作方式經(jīng)過本人理解畫出如下 11 示意圖， 客 戶 端 3客 戶 端 1客 戶 端 2服 務(wù) 器 1 服 務(wù) 器 2 圖 11 騰訊 工作模式示意圖 而提到 大家也非常熟悉的 MSN，通過網(wǎng)絡(luò)了解到，它是另一種工作模式，純TCP 通信，而不像騰訊 一樣 TCP 和 UDP 并用，其工作模式如下圖 12 所示， 3 客 戶 端 1 客 戶 端 2服 務(wù) 器 1服 務(wù) 器 2客 戶 端 3 圖 12 MSN 通信模式示意圖 我們會(huì)看出， MSN 這種通信其實(shí)就是 TCP 通信，而 TCP 通信就是通過服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)消息來實(shí)現(xiàn)客戶端之間通信的，當(dāng)客戶端 1 要和客戶端 2 取得聯(lián)系時(shí)，必須通過中間服務(wù)器 1 或者 2 來實(shí)現(xiàn)信息的轉(zhuǎn)發(fā)，而服務(wù)器在這里的角色其實(shí)就是一個(gè)中轉(zhuǎn)站了。 本人通過網(wǎng)絡(luò)渠道大概了解了 的基本通信原理。據(jù) 2020 年 5 月 13 日騰訊官方公布顯示，目前注冊(cè)用戶中的活躍用戶達(dá)到了 億的水平，最高同 時(shí)在線人數(shù)高達(dá) 億，這無疑是一個(gè)驚人的數(shù)據(jù)。人們可以通過各種軟件建立即時(shí)性的聯(lián)系，比如人們通常用的Email， ， MSN 等等。最后實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)即時(shí) 通訊功能。利用 Socket 進(jìn)行通信，這也是該聊天系統(tǒng)的關(guān)鍵部分。本課題內(nèi)容主要是應(yīng)用數(shù)據(jù)庫來存儲(chǔ)用戶信息以及用戶聊天記錄，所以相對(duì)于其他大型的應(yīng)用，操作起來比較簡(jiǎn)單。 本課題主要是基于 Java 這種跨平臺(tái)的編程語言，利用 SQL Server 2020 數(shù)據(jù)庫進(jìn)行編寫。 諸如騰訊 、微軟的 MSN、網(wǎng)易的POPO，新浪 UC 等眾多出類拔萃的聊天系統(tǒng)，給我們生活所帶來的時(shí)效性、便利性是有目共睹的?，F(xiàn)在很多公司企業(yè)都進(jìn)行遠(yuǎn)程視頻會(huì)議。s MSN POPO, ease, sina UC, and so on. The content of this graduation design is a LAN instant munication software based on Java. Java is a crossplatform programming language, it has good work function and the full support from database there is no doubt that can realize all the content of this design. This system adopts C/S mode, the client/server mode, client and server transfer data through a Socket to the server using multithreading technology. Using Eclipse for development. After pletion of the software of the main functions are: point to point and point to chat more, manytomany, unified management was carried out on the chat server, such as user registration, user login, kicked out users, etc. Keywords: Java, Socket, multithreading, TCP/UDP, C/S 1 前 言 當(dāng)今人們每天依賴著的網(wǎng)絡(luò)，主要是給廣大用戶提供了即時(shí)性的信息。 關(guān)鍵字： Java， Socket，多線程， TCP/UDP， C/S II ABSTRACT With the progress of era, the Inter bee increasingly popularization and popularization. In today39。利用 Eclipse進(jìn)行開發(fā)。 Java 是一種跨平臺(tái)的編程語言，其具有的良好的網(wǎng)絡(luò)功能以及對(duì)數(shù)據(jù)庫的全面支持毫無疑 問能實(shí)現(xiàn)本次設(shè)計(jì)的所有內(nèi)容。除此之外，還有諸如微軟的 MSN、網(wǎng)易的 POPO，新浪 UC 等等。而這個(gè) “ 聯(lián)系方式 ” 又有很多種了，比如郵件、文字會(huì)話、語音會(huì)話、視屏?xí)挼取?而網(wǎng)絡(luò)能帶給我們的是什么呢？當(dāng)然是時(shí)效性。 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論文） 題目 基于 TCP/IP 協(xié)議的聊天工具的 設(shè)計(jì)與開發(fā) 二級(jí)學(xué)院 計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程 專 業(yè) 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù) 目 錄 摘 要 ................................................................................................................................................... II ABSTRACT ............................................................................................................................................. II 前 言 ............................................................................................................................................... 1 第一章 概述 ................................................................................................................................... 2 課題背景及意義 ................................................................................................................... 2 課題背景 .......................