【正文】 .............. 33 摘 要 I 摘 要 隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展日益壯大，人與人之間的溝通更加緊密，方便和快捷。即時(shí)通訊系統(tǒng)作為一種基于互聯(lián)網(wǎng)，具有快速、實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確的交流工具， 它提供文字消息的收發(fā)，語(yǔ)音和實(shí)時(shí)的視頻交流，數(shù)據(jù)的傳輸?shù)榷喾N強(qiáng)大的功能， 使這其成為了在互聯(lián)網(wǎng)上和他人聯(lián)系的重要方式，可以加強(qiáng)信息溝通，推動(dòng)政府機(jī)構(gòu)、大 型事業(yè)單位信息化的建設(shè) ， 因此 開(kāi)發(fā)即時(shí)通訊系統(tǒng)具有 重要的意義 ！ 本系統(tǒng)是基于 java平臺(tái)的一個(gè)即時(shí)通訊系統(tǒng)。系統(tǒng)采用多線程技術(shù) 來(lái)提高界面響應(yīng)速度和增強(qiáng)服務(wù)器處理多個(gè)客戶請(qǐng)求的能力。本系統(tǒng)提供一對(duì)一聊天，一對(duì)多聊天， 用戶注冊(cè)和登錄， 好友的搜索和添加，文件傳輸?shù)裙δ?。 multithread。 隨著社會(huì)的發(fā)展， 互聯(lián)網(wǎng)迅速普及，更加拉近了人們的距離 ，讓 人與人之間交流更加頻繁 。除此之外還提供文件和多媒體數(shù)據(jù)的傳輸，方便了人們的工作也豐富了人們的生活。 研究的目的和意義 計(jì)算 機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)高速發(fā)展的今天，即時(shí)通訊方式日益受到人們的青睞。 目前即時(shí)聊天系統(tǒng)種類(lèi)眾多，功能也較為齊全。 人們 可以利用該通訊系統(tǒng)隨時(shí)隨地發(fā)送文字消息、進(jìn)行多人群聊、消息群發(fā)、傳送文件等。 人們 可以 在內(nèi)部網(wǎng)覆蓋的任何地點(diǎn)、任何時(shí)間進(jìn)行即時(shí)交流，真正實(shí)現(xiàn) 人與人 協(xié)同工作。 即時(shí)通訊帶給了更大的互動(dòng)性，人們?cè)诮涣鞅舜说目捶ā⒁庖?jiàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)采用你來(lái)我往的方式達(dá)到的效果最為明顯。通過(guò)使用及時(shí)通訊系統(tǒng)，大家不需要離開(kāi)電腦，不需要借助其它額外的工具，就可以在線實(shí)時(shí)地交流工作。它的產(chǎn)生有著深刻的社會(huì)和技術(shù)的原因。而物質(zhì)文明的日益發(fā)達(dá)所帶來(lái)的副作用，又使得人們習(xí)慣地與周?chē)娜吮３志嚯x，以致人們更愿意對(duì)陌生人敞開(kāi)心扉。從這點(diǎn)上講，即時(shí)通訊的出現(xiàn)改變了人們的溝通方式和交友文化，大大拓展了個(gè)人生活交流的空間。即時(shí)通訊軟件除了能夠讓您迅速地在網(wǎng)上找到自己的朋友和工作伙伴，還可以實(shí)時(shí)交談和 傳遞信息，而且，現(xiàn)在不少即時(shí)通訊軟件還集成了文件共享、語(yǔ)音聊天、網(wǎng)絡(luò)會(huì)議等功能。除了騰訊 和國(guó)外的幾款著名即時(shí)通訊軟件紛紛推出新版本，網(wǎng)易也推出了一種新的即時(shí)通訊軟件 —— 網(wǎng)易泡泡。 即時(shí)通訊軟件最早發(fā)布于 1996 年 11 月 15 日，以色列特拉維文的 Mirabilis 題為《 SURF HOME:MIRABILIS LTD. PROVIDES NEW SOLUTIONS FOR PEERTOPEER INTERNET COMMUNICATIONS》的新聞稿，同時(shí)發(fā)布了他們新產(chǎn)品 ICQ(I Seek You)的 Beta測(cè)試版。即時(shí)通訊服務(wù)在誕生之后的幾年時(shí)間得到了迅猛發(fā)展，成為新增 Inter用戶的 3個(gè)主要應(yīng)用之一 (WEB，電子郵件和即時(shí)通訊 )。 2021年 5月，騰訊 同時(shí)在線用戶突破 10萬(wàn)； 2021年 2月 l0日，騰訊 同時(shí)在線用戶突破100萬(wàn)。即時(shí)通訊軟件涉及和影響的領(lǐng)域已近越來(lái)越廣，其競(jìng)爭(zhēng)也越來(lái)越激烈。在一年的發(fā)展里， UC一度達(dá)到峰值在線 30萬(wàn)人，注冊(cè)用戶達(dá)到 7000萬(wàn)。 簡(jiǎn)單性 Java 語(yǔ)言簡(jiǎn)單高校，基本 Java 系統(tǒng)（編譯器和解釋器）所占空間不足 250KB 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)單命了的 特征。在 Java 之前雖然已經(jīng)有面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)語(yǔ)言問(wèn)問(wèn)世，但有些如 c++并不是完全的面向?qū)ο?，而是面向過(guò)程和面向?qū)ο蟮幕旌象w。 安全性 Java 是可以用在網(wǎng)路及分布環(huán)境下的網(wǎng)路程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言。 Java 提供了許多安全機(jī)制來(lái)保證其適用上的安全性。 Java 源程序經(jīng)過(guò)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(wú)關(guān)。 多線程 特點(diǎn) 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。啟動(dòng)進(jìn)程的時(shí)候，操作系統(tǒng)會(huì)為進(jìn)程分配資源，其中最主要的資源是內(nèi)存空間，因?yàn)槌绦蚴窃趦?nèi)存中運(yùn)行的。實(shí)際上，這樣的代碼塊就是線程體。當(dāng)多個(gè)線程同時(shí)運(yùn)行的時(shí)候，這樣的執(zhí)行模式成為并發(fā)執(zhí)行。 所謂的“并發(fā)執(zhí)行”、“同時(shí)”其實(shí)都不是真正意義上的“同時(shí)”。在每個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)， CPU 實(shí)際上只能去執(zhí)行一條（也有可能多條）指令。因此多任務(wù)、多進(jìn)程、多線程都是操作系統(tǒng)給人的一種宏觀感受，從微觀角度看，程序的運(yùn)行是異步執(zhí)行的。 Java 與 inter Java 語(yǔ)言取得成功的領(lǐng)域之一就是 在 網(wǎng)絡(luò) 編程方面 . Java 語(yǔ)言是在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下誕生的，所以 Java 語(yǔ)言雖然不能說(shuō)是對(duì)于網(wǎng)絡(luò)編程的支持最好的語(yǔ)言，但是必須說(shuō)是一種對(duì)于網(wǎng)絡(luò)編程提 供良好支持的語(yǔ)言，使用 Java語(yǔ)言進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)編程將是一件咔嚓大學(xué) 2021 屆 本科生畢業(yè)論文 － 4 － 比較輕松的工作。 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 。 在 Java語(yǔ)言中，對(duì)于 TCP方式的網(wǎng)絡(luò)編程提供了良好的支持，在實(shí)際實(shí)現(xiàn)時(shí)，以 類(lèi)代表客戶端連接，以 類(lèi)代表服務(wù)器端連接。正是由于這種高度的封裝，一方面簡(jiǎn)化了 Java 語(yǔ)言網(wǎng)絡(luò)編程的難度，另外也使得使用 Java 語(yǔ)言進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)編程時(shí)無(wú)法深入到網(wǎng)絡(luò)的底層，所以使用 Java語(yǔ)言進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)底層系統(tǒng)編程很困難， 具體點(diǎn)說(shuō)， Java 語(yǔ)言無(wú)法實(shí)現(xiàn)底層的網(wǎng)絡(luò)嗅探以及獲得 IP 包結(jié)構(gòu)等信息。 在客戶端網(wǎng)絡(luò)編程中，首先需要建立連接，在 Java API 中以 類(lèi)的對(duì)象代表網(wǎng)絡(luò)連接，所以建立客戶端網(wǎng)絡(luò)連接，也就是創(chuàng)建 Socket類(lèi)型的對(duì)象，該對(duì)象代表網(wǎng)絡(luò)連接，連接一旦建立，則完成了客戶端編程的第一步，緊接著的步驟就是按照“請(qǐng)求 響應(yīng)”模型進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交換，在 Java 語(yǔ)言中，數(shù)據(jù)傳輸功能由 Java IO實(shí)現(xiàn)，也就是說(shuō)只需要從連接中獲得輸入 流和輸出流即可，然后將需要發(fā)送的數(shù)據(jù)寫(xiě)入連接對(duì)象的輸出流中，在發(fā)送完成以后從輸入流中讀取數(shù)據(jù)即可。 URL 是三大功能中最高級(jí)的一種 ,通過(guò) URL Java 程序可以直接送出或讀入網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)。 Datagram 是更低級(jí)的網(wǎng)絡(luò)傳輸方式 ,它把數(shù)據(jù)的目的紀(jì)錄在數(shù)據(jù)包中 ,然后直接放在網(wǎng)絡(luò)上。在數(shù)據(jù)庫(kù)方面，本 系統(tǒng)用到了 oracle和數(shù)據(jù)庫(kù)連接池技術(shù)，由于本人平時(shí)習(xí)慣用 java編程，對(duì)以上幾種技術(shù)都能熟悉運(yùn)用，所以技術(shù)上可行。 由于本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是面向校園用戶的，為了 讓老師和學(xué)生之間、學(xué)生與學(xué)生之間、社團(tuán)與社團(tuán)之間更好地進(jìn)行溝通和協(xié)作，以提高其學(xué)習(xí)效率和，辦事效率和活動(dòng)組織效率，節(jié)省時(shí)間資源，本系統(tǒng)應(yīng)該提供一下幾個(gè)功能 ： 用戶 注冊(cè) ， 通過(guò)填寫(xiě)個(gè)人信息，注冊(cè)本系統(tǒng)，讓朋友，同學(xué)更容易去發(fā)現(xiàn)你，了解你，找到你 。 建立群組討論 ，讓更多的人參與學(xué)習(xí)或其他重要事情的討論對(duì)話中去，加強(qiáng)協(xié)作能力。 C/S 結(jié)構(gòu)，即大家熟知的客戶機(jī)和服務(wù)器結(jié)構(gòu)。 本系統(tǒng)采用的是 C/S 結(jié)構(gòu) ，因 為其具有以下優(yōu)點(diǎn) 咔嚓大學(xué) 2021 屆 本科生畢業(yè)論文 － 6 － 響應(yīng)速度快 C/S 結(jié)構(gòu)是客戶端與數(shù)據(jù)庫(kù)直接相連，沒(méi)有中間環(huán)節(jié)，因此響應(yīng)速度快。特別是在操作界面方面。 圖 21 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 系統(tǒng)運(yùn)行需求 運(yùn)行環(huán)境： Windows 9x、 202 xp、 2021， Linux 必要環(huán)境： JDK 以上 硬件環(huán)境： CPU 800MHz以上 ,內(nèi)存 256MB以上 咔嚓大學(xué) 2021 屆 本科生畢業(yè)論文 － 7 － 第 3章 系統(tǒng)概要設(shè)計(jì) 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì) 系統(tǒng)總體 結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì) 如圖 31 圖 31 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu) 服務(wù)器功能結(jié)構(gòu) 本系統(tǒng)服務(wù)器端的主要功能是負(fù)責(zé)處理客戶連接，根據(jù)其的請(qǐng)求消息，做出相應(yīng)的響應(yīng)和返回相關(guān)數(shù)據(jù)， 具體有一下幾個(gè)： 1. 啟動(dòng)并監(jiān)聽(tīng)用戶請(qǐng)求 2. 根據(jù)制訂好的協(xié)議類(lèi)型處理用戶發(fā)來(lái) 的消息 3. 負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)庫(kù)的連接 4. 輸出服務(wù)器日志 其功能結(jié)構(gòu)如圖 32 咔嚓大學(xué) 2021 屆 本科生畢業(yè)論文 － 8 － 圖 32 服務(wù)器功能結(jié)構(gòu) 客戶端功能結(jié)構(gòu) 本系統(tǒng)客戶端的功能主要包括一下幾個(gè)： 1. 用戶注冊(cè) 2. 用戶登錄 3. 一對(duì)一聊天 4. 一對(duì)多聊天 5. 添加和搜索好友 6. 文件傳輸 7. 創(chuàng)建群組 其功能結(jié)構(gòu)如圖 33 監(jiān)聽(tīng)請(qǐng)求 AppServer 服務(wù)器啟動(dòng)動(dòng) 數(shù)據(jù)庫(kù) 消息處理器 服務(wù)器界面 輸出日志 咔嚓大學(xué) 2021 屆 本科生畢業(yè)論文 － 9 － 圖 33 客戶端功能結(jié)構(gòu) 系統(tǒng)流程圖 系統(tǒng)流程圖如圖 34 服務(wù)器首先啟動(dòng)，等待客戶機(jī)的連接， 待服務(wù)器和客戶端建立連接后，用戶輸入登錄信息，驗(yàn)證成功后進(jìn)入系統(tǒng)主界面，便可以使用聊天，發(fā)送文件等一系列功能。 客戶端啟動(dòng) 連接服務(wù)器 用戶注冊(cè) 用戶登錄 一對(duì)一聊天 一對(duì)多聊天 搜索添加好友 文件傳輸 創(chuàng)建群組 咔嚓大學(xué) 2021 屆 本科生畢業(yè)論文 － 10 － 圖 34 系統(tǒng)流程圖 啟動(dòng)服務(wù)器 開(kāi)始 判斷啟動(dòng)狀態(tài) 客戶端啟動(dòng) 用戶登錄 判斷登錄信息 主界面 退出 注冊(cè) 否 是 否 是 咔嚓大學(xué) 2021 屆 本科生畢業(yè)論文 － 11 － 第 4章 系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì) 系統(tǒng)通信實(shí)現(xiàn)原理 客戶端與服務(wù)器通信原理 客戶端與服務(wù)器的通信是基于 TCP/IP 協(xié) 議的， TCP/IP 是一種面向連接的保證傳輸?shù)膮f(xié)議，在傳輸數(shù)據(jù)流前，雙方會(huì)先建立一條虛擬的通信道。多個(gè)客戶端連接，則由多個(gè)線程處理，正是由于 java多線程的特點(diǎn)，大大增強(qiáng)了服務(wù)器并行處理能力 。 協(xié)議主要有以下幾種： public static final int REGIST = 1。 // 用戶登錄請(qǐng)求 public static final int SMS = 3。 //請(qǐng)求好友列表消息 public static final int SEARCH_USER= 8。 //更新用戶信息請(qǐng)求 public static final int GETConnectInfo = 6。 //更新好友列表請(qǐng)求 public static final int ADD_FRIEND= 9。UDP 不提供可靠性，它只是把應(yīng)用程序傳給 IP 層的數(shù)據(jù)報(bào)發(fā)送出去，但是并不能保證它們能到達(dá)目的地。其原理圖如下： 圖 42 客戶端之間的通信 服務(wù)器端設(shè)計(jì) 服務(wù)器主要的功能模塊有一下幾個(gè)： 服務(wù)器的啟動(dòng)和 初始化 數(shù)據(jù)庫(kù)連接 消息處理器 DataGramSocket 客戶端 1 () () Receive(package) 客戶端 2 Send(package) Receive(package) Send(package) 咔嚓大學(xué) 2021 屆 本科生畢業(yè)論文 － 13 － 開(kāi)始 服務(wù)器主界面 初始化數(shù)據(jù)庫(kù)連接池 監(jiān)聽(tīng)用戶請(qǐng)求 觸發(fā)按鈕 啟動(dòng) 關(guān)閉 結(jié)束 服務(wù)器 的 啟動(dòng) 和初始化 界面設(shè)計(jì) 服務(wù)器 啟動(dòng) 界面設(shè)計(jì)如圖 43： 圖 43 服務(wù)器界面 服務(wù)器啟動(dòng)流程 圖 其流程圖如 圖 42： 圖 42 服務(wù)器 啟動(dòng)流程 咔嚓大學(xué) 2021 屆 本科生畢業(yè)論文 － 14 － 服務(wù)器啟動(dòng) 時(shí)，先 打開(kāi)服務(wù)器主界面， 負(fù)責(zé)其界面顯示， 當(dāng) 按下“啟動(dòng)”按鈕，啟動(dòng)服務(wù)器， 負(fù)責(zé)服務(wù)器的初始化， 調(diào)用其私有方法 initDBpool()，初始化數(shù)據(jù)庫(kù)連接池， 創(chuàng)建 ServerSocket 監(jiān)聽(tīng)用戶請(qǐng)求，最后 等待用戶連接 。 連接池實(shí)現(xiàn)流程圖 流程圖如圖 44 public void initServer(){ initDBpool()。 (服務(wù)器啟動(dòng)，監(jiān)聽(tīng) 5000 端口 ......)。 (客戶已連接 ....)。 消息處理流程圖 其流程圖如圖 45