1、课程设计说明书基于 TCP 协议的即时通讯系统(JAVA 多用户群聊 )研究意义1.1 课程设计意义及背景在网络越来越发达的今天，人们对网络的依赖越来越多，各种网络应用层出不穷，网络编程越来越受大广大程序员的重视。Java 语言创建之初的目的之一就是为了能够很好地进行网络通信。简单的说，网络编程就是与其他计算机进行信息交换。网络编程的目的就是指直接或间接地通过网络协议与其他计算机进行通讯。网络编程中有两个主要的问题，一个是如何准确的定位网络上一台或多台主机，另一个就是找到主机后如何可靠高效的进行数据传输。在 TCP/IP 协议中 IP 层主要负责网络主机的定位，数据传输的路由，由 IP 地址可
2、以唯一地确定 Internet 上的一台主机。而 TCP 层则提供面向应用的可靠的或非可靠的数据传输机制，这是网络编程的主要对象，一般不需要关心 IP 层是如何处理数据的。目前较为流行的网络编程模型是客户机/服务器（ C/S）结构。即通信双方一方作为服务器等待客户提出请求并予以响应。客户则在需要服务时向服务器提出申请。服务器一般作为守护进程始终运行，监听网络端口，一旦有客户请求，就会启动一个服务进程来响应该客户，同时自己继续监听服务端口，使后来的客户也能及时得到服务。1.2 研究内容1本次课程设计用 java 语言的 AWT 和 Swing 设计用户界面，java 语言的网络编程和多线程设计实
3、现后台。顺利完成了一个实现了多用户群聊的基于 TCP 协议的即时通讯系统。2. 基于 TCP 协议的即时通讯系统所表示的就是一个通过 java 网络编程和多线程实现的 C/S 架构的简单的群聊系统，其包括：打开服务器界面，设置相应的合法端口，根据合法端口启动服务器，根据合法的用户名密码和端口号进行用户登陆，服务器和聊天室的在线用户列表显示，客户端之间的群聊等操作。2.1 设计要求：完成 N 个生产者和 M 个消费者之间的并发控制，N 、M 不低于 5，数据发送和接收缓冲区大小不小于 10 个。某个生产者进程生产的消息供 K 个消费者进程消费。K =M。某些消费进程消费多个生产者生产的消息。生产
4、者和消费者之间的对应关系可以在程序开始有一个文件中读入，也可以动态调整。每个生产进程生产 M 个消息后结束运行。如果一个消费者进程没有对应的生产者进程在运行后，也结束运行。进程间通信、并发(同步/互斥)、文件读写内存管理、Dll、Windows 消息机制、IO （尚未最终定型）3.功能模块图服务器端的主要功能如下。a) 在特定端口上进行侦听，等待客户端连接。b) 用户可以配置服务端的侦听端口，默认端口为 8888。c) 向已经连接到服务器端的用户发送系统消息。d) 统计在线人数e) 当停止服务时，断开与别的用户连接。客户端的主要功能如下。f) 连接到已经开启聊天服务的服务端。g) 用户可以配置
5、要连接服务器的 IP 地址与端口号。h) 当服务器开启的话，用户可以随时登录与退出。i) 用户可以向所有人或者某一个人发送消息。本次课程设计，用到了套接字、数据报通信、URL 与 URLConnection 的相关技术，实现了一个可以进行简单通信的小型聊天室系统的开发。图 2.1 服务器端功能模块图客户端端口设置用户设置 登录 发送消息连接设置 退出退出图 2.2 客户端功能模块图一、 系统的功能结构图基于 TCP 协议的即时通讯系统包含五大功能模块，分别是服务器端口设置，服务器启动，服务器在线用户列表显示，客户端登陆，客户端群聊，客户端在线用户列表显示。系统功能结构图如图 2.8 所示。即时
6、通讯系统系统消息服务器 客户端端口设置 服务器启动注册、登录私聊、群聊在线用户列表停止服务在线用户列表图 2.3 系统结构图4.技术实现服务器和客户端登陆以及客户端群聊界面利用 java 语言的 AWT 和 Swing 实现，群聊功能利用 java 语言网络编程的多线程和网络编程的知识实现。 5.详细设计本系统中我们利用 Java 实现基于 C/S 模式的聊天室系统，分为服务器端和客户端两部分，运用 Socket 套接字实现客户方和服务方的链接，服务器端通过端口设置在特定端口上进行监听，等待客户端的连接，一旦客户端连接成功，则可以向连接成功的用户发送系统消息，可以接收所有客户端发送的消息并显示
7、；客户端则与服务器端规定的端口进行连接，连接成功后可以登录，登录成功后便可以和所选的对象聊天，可以发送信息，也可以接收聊天对象所发送过来的信息，并显示信息内容。服务器客户端 A客户端 B客户端 C客户端 E客户端 D聊天室数据流图5.1 服务器端监听功能的实现服务器端监听功能实现的流程如下：首先，利用 ChatServer.java 添加时间事件侦听与事件处理，来启动和停止服务，通过调用ServerListen.java 类实现对于服务器端界面用户上线与下线功能的监听，该类对用户上线下线的侦听是通过调用用户链表类(UserLinkList)来实现的，当用户上线或下线情况发生变化时，该类会对主类
8、的界面进行相应的修改。对于服务器端界面用户上线与下线功能的监听通过 serverListen.java 来实现，首先服务器端处在监听的状态，同时创建输入输出流，得到客户端的登录信息，将上线下线的具体信息显示在服务器界面上。服务器端监听用户上线下线功能的流程图如下所示：accept()，接受连接，等待客户端的链接建立连接，通过输入输出流得到客户端登录信息显示用户上线下线信息，对服务器端的界面进行相应修改closesocket()，关闭新建立的套接字closesocket()关闭最初建立的套接字客户端是否成功登录否是socket()，建立数据报套接字bind()套接字，与本地地址相链接listen()，通知 TCP，服务器准备好套接字5.2 服务器启动服务功能的业务逻辑在 chatServer.java 的事件处理中调用 startService()方法，首先创建一个新的serverSocket 对象，在启动服务的同时通过用户链表启动监听线程，实现实现上线下线用户的侦听，其业务流程图如下所示：建立 socket()数据报套接字创建监听线程通过监听线程启动服务
