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网络聊天室课程设计

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1.需求分析 2
2.相关知识 4
2.1 Winsock介绍 4
2.2 MFC类CAsyncsocket和CSocket 5
2.3 利用CSocket进行有连接的通信 6
3.详细设计 8
3.1客户端的实现 8
3.2服务端的实现 13
4.程序运行结果 20
4.1 服务器端 20
4.2 客户端 20
5.参考文献 22

1.需求分析
当前是数字信息时代，网络时代，任何一种编辑工具都不能忽视在网络上的应用，并且随着Internet 的普及和宽带技术的成熟，越来越多的用户进入网络世界中享用浏览新闻、查询信息、发送邮件、在线观看电影等服务，享受网络带来的便利和办公的高效，与此同时一个新型的Web应用程序为网民之间提供了一个实时通信的功能和场所，这就是聊天室。
在网络早期就开始盛行，不论是BBS，IRC 都有类似网上聊天室的机制。聊天室为网友提供了实时性对话的渠道，是网络上极为流行的一项服务。
聊天室适用于网上会议或闲聊的一些场合。聊天室为网友提供了较好的交友环境，网友之间相互以文字交谈，在形式上有点类似笔友的性质，却大大节省了书信往返的时间，这也是网上交友之所以如此热门的原因。
聊天室的设计目标
本课题是建立聊天通信模型,设计一个聊天室软件，包括服务器端和客户端，主要功能为：
服务器端功能：
1、 初始化socket, 创建服务器端。
2、 维护一个链表，保存所有用户的IP地址、端口信息。
3、 接受用户传送来的聊天信息，然后向链表中的所用用户转发。
4、 接受用户传送来的连接判断命令，并向用户发出响应命令。
客户端功能：
客户端界面上的两个文本框，一个用于显示接受的聊天信息，一个用来接受用户输入的聊天信息。当按下“发送”按钮时将信息发送给服务器。
通过本课题的毕业设计，可以比较深入的了解和掌握WINSOCK控件基本属性、方法和事件，理解网络聊天通信的概念，输控制协议（TCP）进行数据交流，初步掌握网络聊天通信程序的设计方法。并能巩固和扩展大学期间的学习内容，进行项目的设计开发训练，更好的适应社会的需求。
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2.相关知识
2.1 Winsock介绍
Windows Sockets规范以U.C. Berkeley大学BSD UNIX中流行的Socket接口为范例定义了一套Micosoft Windows下网络编程接口。它不仅包含了人们所熟悉的Berkeley Socket风格的库函数；也包含了一组针对Windows的扩展库函数，以使程序员能充分地利用Windows消息驱动机制进行编程。
    Windows Sockets规范本意在于提供给应用程序开发者一套简单的API，并让各家网络软件供应商共同遵守。此外，在一个特定版本Windows的基础上，Windows Sockets也定义了一个二进制接口（ABI），以此来保证应用Windows Sockets API的应用程序能够在任何网络软件供应商的符合Windows Sockets协议的实现上工作。因此这份规范定义了应用程序开发者能够使用，并且网络软件供应商能够实现的一套库函数调用和相关语义。
2.2 MFC类CAsyncsocket和CSocket
构造一个 CAsyncSocket 对象并使用该对象创建基础 SOCKET 句柄。
套接字的创建遵循两阶段构造的 MFC 模式。
例如：
CAsyncSocket sock;sock.Create( ); // Use the default parameters
对于服务器套接字，必须指定端口。对于客户端套接字，通常接受此参数的默认值，该值允许 Windows Sockets 选择端口。
套接字类型： SOCK_STREAM （默认值）或 SOCK_DGRAM 。
套接字“地址”，如“”或“128.56.22.8”。
该地址为网络上的网际协议 (IP) 地址。很可能要始终依赖此参数的默认值。
如果套接字是客户端，则使用 CAsyncSocket::Connect 将此套接字对象连接到服务器套接字。
销毁 CAsyncSocket 对象。
如果在堆栈上创建了套接字对象，当包含函数超出范围时将调用此对象的析构函数。如果使用 new 运算符在堆上创建了套接字对象，则必须负责使用 delete 运算符销毁此对象。
“阻塞”方案。
发送和接收计算机之间的字节顺序差异。
在 Unicode 和多字节字符集 (MBCS) 字符串之间转换。
2.3 利用CSocket进行有连接的通信
CAsyncSocket类逐个封装了WinSock API，为高级网络程序员 提供了更加有力而灵活的方法。这个类基于程序员了解网络通讯的假设，目的是为了在MFC中使用WinSock，程序员有责任处理诸如阻塞、字节顺序和在Unicode与MBCS 间转换字符的任务。为了提供更方便的接口以自动处理这些任务，MFC给出 了CSocket类，这个类是由CAsyncSocket类继承下来的，它提供了比CAsyncSocket更高层的WinSock API接口。Csocket类和CsocketFile类可以与Carchive类一起合作来管理发送和接收的数据，这使管理数据收发更加便利。CSocket对象提供阻塞模式，这对于Carchive的同步操作是至关重要的。阻塞函数（如Receive()、Send()、ReceiveFrom()、SendTo() 和Accept()）直到操作完成后才返回控制权。
3.1客户端的实现
（1）首先启动Visual C++ 6.0，利用MFC AppWizard[EXE]建立一个新的MFC工程,工程名为tcpclient，在MFC AppWizard Step1的时候选择Dialog based 即基于对话框，在Step4时勾选Windows Sockets选项（如图3.11），其他默认值下一步。

图3.11 MFC的设置

（2）客户端主要分为三个窗口，第一个是连接窗口，需要输入连接到服务器的相关设置信息；第二个是聊天信息显示窗口，该窗口显示登录服务器以来发送和接收到的消息；第三个是消息编辑发送窗口，需要输入你要发送的信息内容并发送。
(单击连接服务器按钮时的处理网络连接的函数。代码设置如下：
void CTcpclientDlg::Onconnet()
{
// TODO: Add your control notification handler code here
if(clconect) clconect.Close();
CString ipstr,portstr;
int port;
GetDlgItemText(IDC_EDIT1,ipstr);
GetDlgItemText(IDC_EDIT2,portstr);
GetDlgItemText(IDC_EDIT5,clientname);
portstr.TrimLeft();
portstr.TrimRight();
port=atoi(portstr);
if(port>0&&port<9999){
clconect.Create();
// cslisten.Bind(port);
if(clconect.Connect(ipstr,port))
{
clconect.setp(this);
CWnd *cw=GetDlgItem(IDC_EDIT1);
cw->EnableWindow(false);
cw=GetDlgItem(IDC_EDIT2);
cw->EnableWindow(false);
cw=GetDlgItem(IDC_connet);
cw->EnableWindow(false);
cw=GetDlgItem(IDC_EDIT5);
cw->EnableWindow(false);
SetDlgItemText(IDC_EDIT3,"已设名字"+clientname+"\r\n连接服务器成功");
CString enterinfo=clientname+"进入聊天室";
int len=enterinfo.GetLength();
clconect.Send(enterinfo,len);
}
else{
clconect.Close();
MessageBox("连接失败,请检查IP与端口是否与服务器一致!或者服务器没打开","连接错误",MB_ICONERROR);
}
}
else{
MessageBox("端口或IP输入有误,请重新输入");
}
}
设计步骤：
①创建字符串ipstr（保存IP）,portstr（保存端口），clientname（用户名），整型port（端口号）。
②利用GetDlgItemText将各个编辑框中的信息赋给相应的变量。
③监视端口号和IP格式并设置相应错误提示（如下图）。

图3.13 连接错误提示

图3.14 端口或IP错误提示
④创建套接字clconect，设置成功创建后相关控件为只读。
⑤设置建立连接后相应提示。
（5）接下来就是对话框中的发送（回车）按钮的函数，代码设置如下：
void CTcpclientDlg::Onsend()
{
CString str;
GetDlgItemText(IDC_EDIT4,str);
str=clientname+":"+str;
int len=str.GetLength();
if(clconect.Send(str,len)>1)SetDlgItemText(IDC_EDIT4,"");
}
定义字符串str用于保存输入的消息，调整格式后使用CSocket的操作函数send将消息发送到服务器。
（6）要显示客户端接收到来自服务器其他用户的信息，代码设置如下：
void CTcpclientDlg::onrev()
{
CString str,str1;
char ss[256];
for(int j=0;j<256;j++) ss[j]='\0';

clconect.Receive(ss,256);
if(ss!="")
str.Format("%s",ss);

GetDlgItemText(IDC_EDIT3,str1);
str=str1+"\r\n"+str;
SetDlgItemText(IDC_EDIT3,str);
CEdit *ce=((CEdit*)GetDlgItem(IDC_EDIT3));
ce->LineScroll(ce->GetLineCount()-1);;
}
设计步骤：
①创建字符串str、str1，字符数组ss。
②接受来自服务器套接字的信息数据保存到ss中，调整格式后将其打印到消息区。

（7）当与服务器断开连接时弹出警告，如下图：

图3.15 失去连接提示
代码设置如下：
void CTcpclientDlg::oncl()
{
MessageBox("失去连接或者找不到服务器");
CWnd *cw=GetDlgItem(IDC_EDIT1);
cw->EnableWindow(true);
cw=GetDlgItem(IDC_EDIT2);
cw->EnableWindow(true);
cw=GetDlgItem(IDC_connet);
cw->EnableWindow(true);
cw=GetDlgItem(IDC_EDIT5);
cw->EnableWindow(true);
}
当失去与服务器的连接后，重新将连接服务器设置编辑框启用等待下次连接。
（8）在退出程序时的提示，如下图：

图3.16 退出确认
代码设置如下：
void CTcpclientDlg::OnClose()
{
int confirm=MessageBox("确定退出吗","请确定",MB_YESNO|MB_ICONQUESTION);
if(confirm==IDYES){
CString enterinfo=clientname+"退出了聊天室";
int len=enterinfo.GetLength();
clconect.Send(enterinfo,len);
CDialog::OnClose();
}
}
设计步骤：
①当退出程序时，弹出确认对话框。
②当选择“是”时，将用户退出信息发送至服务器并关闭对话框。
至此客户端的核心部分介绍完毕。
3.2服务端的实现
（1）和客户端一样，仍然建立一个基于对话框的工程，工程名为tcpserver，同样，注意一定不要忘记在Step4时勾选Windows Sockets选项。其他默认下一步。
（2）客户端主要分为三个窗口，第一个是服务器信息设置窗口，需要输入服务器的相关设置信息；第二个是聊天信息显示窗口，该窗口显示启动服务器以来发送和接收到的消息；第三个是消息编辑发送窗口，需要输入你要发送的信息内容并发送。
新建一个对话框，并添加各种控件（见控件表3.2）如下图：

单击启动服务器按钮时的处理网络连接的函数。代码设置如下：
void CTcpseverDlg::Onlisten()
{
// Beep(2000,100);
CString ipstr,portstr;
int port;
GetDlgItemText(IDC_EDIT3,ipstr);
severname=ipstr;
GetDlgItemText(IDC_EDIT4,portstr);
portstr.TrimLeft();
portstr.TrimRight();
port=atoi(portstr);
if(port>0&&port<9999){
if(cslisten.Create(port)){
// cslisten.Bind(port);
cslisten.Listen();
cslisten.setp(this,csnum);
cslisten.Listen();
CWnd *cw=GetDlgItem(IDC_EDIT3);
cw->EnableWindow(false);
cw=GetDlgItem(IDC_EDIT4);
cw->EnableWindow(false);
cw=GetDlgItem(IDC_listen);
cw->EnableWindow(false);
cw=GetDlgItem(IDC_EDIT1);
cw->SetWindowText("服务器名:"+severname+"\r\n等待用户连接,监听端口:"+portstr+"...");
}
else{
MessageBox("设置监听端口失败,端口可能被其它程序占用");
cslisten.Close();
}
}
else{
MessageBox("端口输入有误,请重新输入");
}
}
设计步骤：
①创建字符串ipstr（保存IP）,portstr（保存端口），整型port（端口号）。
②利用GetDlgItemText将各个编辑框中的信息赋给相应的变量。
③监视端口号和IP格式并设置相应错误提示
④设置建立连接后相应提示。
（5）接下来就是对话框中的发送（回车）按钮的函数，代码设置如下：
void CTcpseverDlg::Onsend()
{
CString str,history;
GetDlgItemText(IDC_EDIT1,history);
GetDlgItemText(IDC_EDIT2,str);
str=severname+":"+str;
int len=str.GetLength();
int sended;
for(int i=1;i<=csnum;i++) if(csrev[i])
if( sended=csrev[i].Send(str,len)) {
SetDlgItemText(IDC_EDIT2,"");SetDlgItemText(IDC_EDIT1,history+"\r\n"+str);
CEdit *ce=((CEdit*)GetDlgItem(IDC_EDIT1));
ce->LineScroll(ce->GetLineCount()-1);;}
}
定义字符串str用于保存输入的消息，调整格式后使用CSocket的操作函数send将消息发送到各个客户端。
（6）要显示服务器接收到来自客户端其他用户的信息，代码设置如下：
void CTcpseverDlg::onrev(int mynum)
{
CString str,str1;int i;
char ss[100];
for(int j=0;j<100;j++) ss[j]='\0';

csrev[mynum].Receive(ss,100);
str.Format("%s",ss);

for(i=1;i<=csnum;i++)if(csrev[i])
if(csrev[i]) csrev[i].Send(str,100);
GetDlgItemText(IDC_EDIT1,str1);
str=str1+"\r\n"+str;
SetDlgItemText(IDC_EDIT1,str);
CEdit *ce=((CEdit*)GetDlgItem(IDC_EDIT1));
ce->LineScroll(ce->GetLineCount()-1);;
}
设计步骤：
①创建字符串str、str1，字符数组ss。
②接受来自服务器套接字的信息数据保存到ss中，调整格式后将其打印到消息区。

（7）当有新用户进入时，显示“XXX进入”。
代码如下：
void CTcpseverDlg::onac()
{
CString str1,str;
GetDlgItemText(IDC_EDIT1,str1);
CString str2="\r\n进入";
str=str1+str2;
SetDlgItemText(IDC_EDIT1,str);

cslisten.Accept(csrev[++csnum]);
csrev[csnum].setp(this,csnum);
}
（8）在退出程序时的提示，如下图：

图3.24 退出确认
代码设置如下：
void CTcpseverDlg::OnClose()
{
CString str="服务器即将退出";
int confirm=MessageBox("确定退出服务器?所有用户都将断开","请确定",MB_YESNO|MB_ICONQUESTION);
if(confirm==IDYES){
int len=str.GetLength();
for(int i=1;i<=csnum;i++) if(csrev[i]) csrev[i].Send(str,len);
str=severname+"退出,与服务器连接已断开";
len=str.GetLength();
for( i=1;i<=csnum;i++) if(csrev[i]) csrev[i].Send(str,len);
CDialog::OnClose();
}
}
设计步骤：
①当退出程序时，弹出确认对话框。
②当选择“是”时，将服务器关闭信息发送至各个客户端并关闭对话框。
.程序运行结果
4.1 服务器端

图 4.4.2 客户端

图 4.2