文档介绍：Java课程设计指导书(学生版初稿)
第二章聊天室系统
目标
背景介绍
业务背景
技术背景
需求分析
业务对象分析
验收测试要求
系统设计
总体设计
详细设计
系统实现
小结
展望
第二章聊天室系统
学习目标:
1、理解基于网络的C/S模式的软件系统结构,掌握网络编程的基本概念。
2、了解Java 的多线程机制,掌握Java多线程技术的应用。
3、熟练掌握基于TCP协议的Socket编程。
4、了解Socket编程的协议约定,掌握简单应用协议的开发。
5、进一步巩固发展团队协作能力。
学习寄语:想必大家都用过QQ,其主要功能就是聊天,是不是很想知道它是如何实现的?本项目就是帮你实现一个简单的聊天系统,当然跟商业项目没法比,但从中你却可以了解这些系统是如何实现的,学到开发类似系统的基础知识和基本技能(基本并不意味不实用)。本章的内容有一定难度(多线程、基于TCP的应用协议编程),所以系统的开发采用了“增量迭代”的开发方式,由简易到繁难,希望你能顺利前行。我们的信念依然是:“不抛弃,不放弃”。你的改变和收获依然是老师真诚的期待,期待你更踏实、e on!
背景介绍
业务背景
随着网络社会的不断发展,具有相同兴趣的网民需要互相远程交流,既要能省钱又要能即时交互,电话太贵、email又嫌慢,所以开发一个类似QQ 的及时通讯系统就变得非常有意义了。“Happy Chat”聊天系统应运而生,它较之QQ的唯一好处是自主开发,用的放心,更适合在局域网内使用。它提供的功能远不如QQ丰富,但应具有如下功能:(1)与聊天室成员一起聊天;(2)可以与聊天室成员私聊;(3)用户注册、登录;(4)服务器监控聊天内容;(5)服务器发送通知;(6)服务器踢人;(7)保存服务器日志。(8)保存用户聊天信息。
技术背景
本系统要求使用java技术开发,使用文件保存数据,集成开发环境使用eclipse。开发者应有java程序设计语言、SWING基本GUI组件、多线程、文件使用、socket编程、使用eclipse的基本知识和技能。系统采用两层C/S体系结构,C端负责通过GUI与客户交互,实现注册、登陆、收发信息、退出等功能; S端是聊天系统的应用服务器,主要有处理用户注册、登录、用户收发信息、用户退出等功能。C端和S端是通过网络交互的,其基本原理如图1所示:
图1 C/S通讯基本原理图
首先服务器启动,它会建立一个专门用于接收客户端连接请求的“倾听Socket”(相当于总服务台,有固定的IP地址和端口号),然后等待客户的连接请求。
当用户想聊天时,从界面输入信息,然后与服务器建立Socket连接(连接时应指定服务器的IP地址和端口号,而客户端socket的端口由本方操作系统从空闲端口中确定),服务器端的“倾听Socket”收到连接请求后,一般会接受连接请求,并生成一个服务端socket(其端口号由服务端操作系统从空闲端口中确定),专门负责与此客户端socket的通信。一旦连接请求成功,客户端将信息及请求通过本方socket的输出流发送给服务器端相应的socket,服务端则通过服务器端Socket的输入流接受客户端传输过来的信息及请求,分析是何请求,然后根据请求类型,进行相应的处理(如登录、转发信息等)。服务方也可以根据需要,通过socket的输出流发信息和请求给客户端(公告)。客户方和服务方都可以通过关闭本方的socket而结束一次通讯过程。
不难发现服务器需要能同时接受多个客户的请求,为了实现这一点,一般使用多线程机制来处理,对每一个客户端连接通讯,服务器端都有一个线程专门负责处理(相当于一个服务员专门服务一个以IP地址和端口号唯一标识的客户)。
上述方式两个聊天者之间通信必须通过服务器进行转发,聊天者多时,显然服务器是个性能瓶颈。能不能聊天者之间直接通信?当然可以,这是所谓的P2P聊天室,缺点是对聊天者缺乏集中监管的手段。也有界于二者之间的,即有一服务器,接受注册和登录,实际聊天双方通信时,仍然是直接通信,此时服务器相当于一个婚姻介绍所,只管牵线搭桥,具体谈还是聊天者自己的事。
本文主要采用聊天信息通过服务器转发的方式,而且只支持一个聊天室。因为其他典型系统如电子邮件系统,FTP系统均采用类似结构,WEB服务系统本质上也是C/S系统,只不过其客户端是浏览器,采用了HTTP通信协议和HTML,所以变成了B/S结构,可以认为是C/S的一个具体应用,其机理是相似的。
需求分析