TCPIP网络程序设计课程考核项目.docx

TCP/IP网络程序设计课程考核项目
（参考样例）
基于JavaFX的XXXX设计与实现
学
号.
姓
名.
专
业.
开题日期.
完成日期
成
绩
注：封面参照此格式，内容统一使用小四号，单倍行距
绪论（此文为来自网络上的一个样例，严禁照抄）
随着互联网逐步普及，人们的生活和工作也越来越离不开信息网络的支持， 而聊天室是人们最常见，最直接的网上交流的方式。
本系统利用Java实现基于C/S模式的聊天程序。聊天室共分为服务器端和 客户端两部分，服务器端程序主要负责侦听客户端发来的消息，客户端需登录到 服务端才可以实现正常的聊天功能。服务器端的主要实现在特定端口上进行侦听, 等待客户端连接；用户可以配置服务端的侦听端口，默认端口为9999：向己经 连接到服务端的用户发送系统消息。客户端的主要功能为：连接到己经开启服务 的服务端；用户可以配置要连接的端口号；用户可以配置连接后显示的用户的账 号；当服务器端开启的话，用户可以随时登录，用户可以向所有人或某一个人发 送消息。从而客户与客户之间以及客户与服务器之间可以简单方便地进行通信。
主要使用Sun公司提供Java语言、jdk开发环境及套接字通信socket技术， 并利用MyEclipse来进行开发，来是实现对服务器端和客户端之间相互交流的功 能。
1. 概要（或系统分析，或前言）1.1项目开发的目的
本课题的研究主要目的是可以加深我们对java编程思想的理解，让我们养成 一个度好的项目开发的编程习惯，同时也是对我们所学的java编程的一个综合 提高。而对聊天室的开发也可以更好的理解C/S架构开发的原理，能够更加熟练 的使用多线程、异常处理、Socket编程、输入输出流的使用。
1.2项目开发的意义
根据当前网络的需求，网络聊天越来越受各种网民所青睐。因此开发网络聊 天是相当有必要，而且在网站内增加聊天功能，它不仅可以提高网站的访问量， 同时可以留着访客，更重要的是让访客透过聊天室实时的互相交流。而本人也学 习过JAVA语言，对网络编程也较有兴趣，为了更好的考验自己对JAVA语言的 掌握程度，本人就决定以《Java聊天室》为毕业设计，希望通过这一次能进一步 提高本人的网络开发编程的能力。
2. 需求分析
利用Java实现基于C/S模式的聊天程序，聊天系统不外乎两个方面，服务 器端和客户端。服务器端程序主要负责侦听客户端发来的消息，客户端需登录到 服务端才可以实现正常的聊天功能。简单分析一下两个方面所要完成的任务，对 设计这个程序来说，等于完成了一半。首先来看一下服务器端的任务：
服务器端的主要功能如下：
（1）在特定端口上进行侦听，等待客户端连接。
（2）用户可以配置服务端的侦听端口，默认端口为9999。
（3）向已经连接到服务端的用户发送系统消息。
（4）可以启动和关闭服务器。
以上就是服务器端最主要任务。不难看出，服务器端的任务并不复杂。
客户端的主要功能如下：
（1）连接到己经开启服务的服务端。
（2）用户可以注册账号。
（3）用户可以通过注册好的账号登陆聊天室。
（4）用户可以向所有人或某一个人发送消息。
相对服务器而言，客户端的任务也不很复杂，有了以上的简单分析，可以知 道，解决上述问题，即完成了该聊天系统的核心。
聊天室设计好了，同时还需要数据库的支持，数据库的功能就是对用户注册 的账号和密码进行管理，当用户登录时可以进行验证。
模块具体分析
模块分析示意图如图2.1所示：

图2.1模块分析
3. 概要设计服务器端模块分析
服务器与客户间通过套接口 Socket(TCP)连接。在java中使用套接口相当简 单，Java API为处理套接曰的通信提供了一个类.Socket,使得编写网络 应用程序相对容易。服务器采用多线程以满足多用户的请求，并通过创建一个 ServerSocket对象来监听来自客户的连接请求，默认端口为8888,然后无限循环 调用accept()方法接受客户程序的连接。
客户端模块分析
客户通过Sockct(InctAddrcss,port)建立与服务器的连接。服务器与客户都通 过构造对象流来建立输入输出流，然后双方通过该输入输出流来相互传递信息, 一旦收到客户方的连接请求，服务器accept()方法返回一个新建的Socket对象。 客户端然后向服务器发送消息，服务器收到来自客户的请求后，针对不同的消息 处理请求。
数据库模块分析
数据库用于管理用户的信息，当用户在注册界面成功注册了账号，就存在数 据库的用户表里面，当新用户注册时，将新账号与数据库中的账号比较来验证账 号是否纯在，也可以验证账号密码是否正确。
4. 详细设计
XXX5编程实现
5.1聊天室的具体实现登录界面的实现
登陆界面如图2.2所示:

图2.2聊天室的登陆界面
该界面用到了 3个Jlabel,分别是“聊天室登录器”、“账号”、“密码”。用 到了 1 个 JTextFilet, 1 个 JpasswordField,和 2 个 Jbuttton （登录和注册）。然后 用网格包布局来管理这些控件。当填写了正确的账号和密码后点击登录按钮可以 进入聊天界面，错误则提示“用户名或密码错误”：点击注册按钮则可以进入注 册账号的界面。
注册界面的实现
注册界面的实现如图2.3所示：

图2.3注册界面
该界面主要用的了 4个Jlabel分别是4个填写文字的部分，然后一个 JtextField和2个JpasswordField,用来填写要注册的账号和密码。这些控件被放 入第一个J panel中，然后放于J frame的居中部分。然后2个按钮放在了第二个 jpanel中，放于jframe的南边。
聊天界面的实现
聊天界面的实现如图2.4所示：
图2.4聊天界面
该界面的控件很少，用一个JtextArea 显示用户们的聊天内容，该空间放 在了居中部分。然后是在南边有一个JtextField用来填写用户想说的话，然后 点击唯一的Jbutton （发送），就可以发送自己说的话了。
服务器界面的实现
服务器界面的实现如图2.5所示：

图2.5服务器界面
该界面只用到了 2个Jbutton,用来启动和关闭服务器。
服务器验证登录的实现
当用户点击了登录界面的登录按钮之后，用户填写的账号和密码会发送到服 务器进行验证，如果账号密码正确，则向客户端发送登录成功的信息；如果账号 密码不正确，则向客户端发送信息并以客户端为父窗口弹出子窗口提示说：“账 号或密码错误!
聊天功能的实现
用户在聊天界面点击发送按钮后，消息发送到服务器，服务器的消息进行分 析，如果是私聊，分析出发送这和接收者后，将消息转发给接收者。如果是发送 给所有人，就遍历管理服务器连接所有人线程的hashmap,得到连接所有人的线 程，将消息发送给所有人，而客户端则遍历管理所有人的聊天界面的hashmap, 得到所有人的聊天界面，将消息发送到所有人的界面上。
聊天室的详细设计开发环境的配置
JDK（Java Development kit）是SUN公司提供的一套Java开发环境，通常称之 为它主要包括了一些常用的JDK工具、执行时需要的函数库、与C连接时所需 的文件及一些Java应用程序范例等。
JDK可以从SUN公司的网站或国内一些常用的资料下载 网站免费下载而得。下载完毕便可安装JDKo
在安装完JDK之后，必须配置环境变量classpath和path, JDK才能够正常 运行。
①.在环境变量中新建名为classpath的环境变量（如己经存在则只要修改）, 值为：E:\Program Files\Java\jdk 1.6.0_ 10\lib
classpath指明Java虚拟机要装载类的路径，”表示当前目录
③ .在环境变量中新建名为pa〔h的环境变量（如己经存在则只要修改），值为: E:\Program Filcs\Java\jdkl. 6. 0 10\jrc\bin
④ .path指明了操作系统查找JDK工具如javac、java等文件的路径
Sun公司为程序开发者提供了编译、测试、执行程序等一套完备的工具体系， 它们被集中存放在主目录的bin目录下。
5.2开发过程（或类设计）
开发的过程不是盲目的，要有清晰的思路。分好工作区，建好要用到的包, 如：界面就写在名为view的包里面，后台运行的类就写在model包里面等。
类视图1如图3.1所示：
m § ServerS src
+ .♦} com. client, commoncom. server, model
ii : J）M anageCl i entThr e ad. j ava+ Jj S erC onCl i entThr e ad. j ava
+ Server, java田 com. server, vi ew
l±» ! f| ServerFrame. iava图3.i 类视图1
这是服务器端的开发，model层中的类启在后台运行的程序，view层中的类 是服务器界面，启动服务器其实是调用的Server类,这个类才是真正的服务器。 而SerConClientThread类是服务器连接客户端的线程类，它的作用是接收客户 端发来的消息并且转发出去oManageClientThread类是管理服务器连接客户 端线程的类，这个类用HashMap将服务器连接客户端的所有线程管理了起来, 方便调用。
r Client 二：空 src
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同样在客户端的开发也是有良好的分层结构，如图3.2所示：
.client, common.client, model
Cli entC onServer.javaClientUser. java
.client, toolsClientConServerThread. java
ManageChat. javaManageClientConServerThread. java .client, view
Chat, javaCli entLogin. j ava
Regi ster. j ava图3.2类视图2
其中view层是3个界面类,Chai是聊天界面类,ClientLogin是登陆界面类， Register是登陆界面类。在这里我给大家介绍一下这些类得功能，在model层中 的ClientConServer类是客户端第一次连接服务器要调用的类，也就是登陆时要 调用的类，将登陆的信息发给服务器验证，同时创建一个连接服务器的线程。而 ClientUser类是客户端用户类，当用户点击登录是会调用这个类，然后由这个类 调用 ClientConServer 类。
在tools层中，这里和之前服务器端的model基本上是一个原理，服务器端 管理了服务器连接客户端的线程，这里也是用ManageClientConServerThread类 来管理客户端连接服务器端的线程的类ClientConServerThreado这里的客户端连 接服务器的线程类ClientConServerThread是用来读取从服务器发来的消息，并显 示数来的。ManagcChat则是将所有用户的聊天界面放在一个hashmap里管理起 来，当遍历这个hashmap时，就可以将消息显示在所有用户的聊天界面了。然后 可以看见在服务器端和客户端都有一个common包，这个是公共包，里面放的是 一些javaBean,里面有一些无参数的构造器。它的存在使得客户端与服务器端的 信息交互成为了可能。其中Message类里是发送信息时用到的构造器， MessageType类里面是服务器验证登录后返回的信息，User类里面则是用户账号 和密码的构造器。
而完成上面的所有类中的代码，也是有一定的开发顺序的，首先是完成4 个界面的开发。
然后是实现各个界面上的控件的功能和客户端与服务器的链接功能，先完成 服务器，设置端口号，完成启动服务器的功能；接着就是客户端连接服务器的功 能，再完成服务器对消息的验证和对线程的创建和管理。
最后就是客户端对消息的发送和接收以及服务器端对消息的接收验证和转 发。
6测试运行
(1) 工作过程
首先启动服务器，如果启动成功，会再控制台打印出“在9999端口监听”, 然后再运行用户登录的类点击注册账号，账号注册成功后再回到登录界面进行登 录，点击登录按钮就可以进入聊天室了。
(2) 测试方法
根据工作过程，来启动程序，如果在启动某一程序时出现了错误，先查看错 误信息，然后再启动的程序的类里面寻找问题，并多使用方法 来打印一些提示的话语，方便自己知道程序运行到了哪一步，是从哪里开始程序 没再运行了，通过这样的测试方法就可以慢慢的找到错误的根源，从而不断完善 聊天室的功能。
(3) 聊天功能的测试
在测试聊天的功能时，主要是站在用户的角度，看看聊天的功能是否真的实 现，因此，当程序全部都成功启动后，就可以注册几个账号，同时登陆2到3 个进入聊天室，让他们相互聊天，在私聊和群聊里面都发送一些消息，看看是否 达到了预期的效果。
7.结论