JAVA课程设计实验报告聊天室报告.doc

JAVA课程设计实验报告聊天室报告

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2020年4月19日
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中南大学

《面向对象》课程设计

题 目 “聊天室”课程设计（java语言）
学生姓名
学生学号
专业班级
指导教师
完成时间

目 录

第一章　聊天室的描述-------------------------------------------3
１.１聊天室的设计要求-------------------------------------------------------------3
１.２聊天室的基本功能-------------------------------------------------------------3
１.３设计所用参考资料-------------------------------------------------------------6
第二章　聊天室的设计-------------------------------------------6
２.１聊天室的粗略设计分析-------------------------------------------------------6
２.２聊天室的具体设计分析-------------------------------------------------------7
第三章　聊天室的实现-------------------------------------------10
３.１聊天室所使用的类及功能的实现-----------------------------------------10
第四章 聊天室的运行-------------------------------------------30
第五章 课程设计总结---------------------------------------------31
5．1开发中所遇到的问题-----------------------------------------------------------31
5．2问题分析与解决方法-----------------------------------------------------------32
5．3经验与教训------------------------------------------------------------------------32

第一章 聊天室的描述
1 .１聊天室的设要求
当今社会，网络技术越来越发展，能够说，二十一世纪就是网络的世纪。网络迅猛发展，势不可挡。为了实现资源共享，各式各样的网站发展迅速，各种各样的聊天工具不断更新。某公司希望经过一个聊天工具加强员工和客户之间的沟通和交流。因此制作一个聊天室势在必行。
为了实现一个更好的网络交互平台，各用户之间能够实时方便的传递信息，按照用户对系统的要求不同，能够在聊天室里实现公共聊天，也能够邀几个私交好友私聊，同时提供了两个用户之间能够传送文件。本系统是基于方便用户聊天，传递信息，共享资源，因此系统的功能主要是从以上几个模块着手。
本项目主要是利用JAVA语言制作一个聊天室,采用的是客户/服务器。 二层的C/S结构是指以单一的服务器和局域网为核心，能经过客户端与用户进行直接对话。主要有二大功能：一是它用于检查用户从键盘等输入的数据，显示应用输出的数据。为使用户能直观地进行操作,一般要使用图形用户接口(GUI)，操作简单、易学易用。在变更用户接口时，只需改写显示控制和数据检查程序，而不影响其它。检查的内容也只限于数据的形式和值的范围，不包括有关业务本身的处理逻辑。典型的C/S结构有以下特点：
1、服务器负责数据管理及程序处理。
2、客户机负责界面描述和界面显示。
3、客户机向服务器提出处理要求。
4、服务器响应将处理结果返回客户机。
5、使网络数据流量最少。
１. ２聊天室的基本功能
1. 用户注册
2. 用户登录
3. 在线用户列表
4. 用户公聊
5. 用户私聊
6. 好友信息维护
7. 私聊信息的维护
8. 登录日志的维护
9. 用户注销
扩展功能（如果完整实现一个扩展功能，适当加分）：
1． 能够切换不同的界面风格
2． 用户能够更改个人资料，寻找密码
3． 表情聊天
4． 文件传递
5． 公聊信息的维护
n 用户注册
第一次用户需要提供个人注册信息，注册的用户名不能重复，密码长度不能少于6位，个人信息必须提供完整，而且存储在数据库中。
n 用户登录
用户输入用户名和密码，提交给将服务器端的确认，根据从服务器中传过来的确认信息，判断用户登录的情况。而且把此次登录的时间及登录的IP记录在服务器。
如果用户名和密码正确的话，则登录聊天室主界面；如果已经在线，则输出已经在线；否则输出用户名和密码错误，需要重新登录或者注册。
n 在线用户列表
用户登录之后，需要知道系统中，有哪些用户在线，这样能够方便用户选择与个别用户私聊和传送文件，也能够进行公聊。
n 用户公聊
用户输入的用户名和密码都正确后，则进入聊天室。聊天主界面主要由四大版块组成：公聊的聊天信息、在线用户列表、好友列表，系统消息和聊天的一些操作。
聊天信息版块设计思想：一种就是将客户的聊天信息写入数据库，一种是将其写入向量中。在本次项目中，要求学员把客户的聊天信息写入数据库中。
n 用户私聊
如果两个人聊的话题比较隐秘，不想被其它人看到，就要使用私聊。在这里，如果说话对象是所有人的话，不能选择私聊；从当前好友列表中选择了一个用户之后，则私聊对话框应该弹出来。
n 文件传递
两个用户在聊天过程中，可能需要相互间传送文件。象用户聊天信息和在线用户这样一些信息都是保存在服务器端，然后每个客户读取服务器端向量中的内容，此时服务器与客户端的联系是一对多的，而传送文件是一对一的。因此直接传送，不需要经过服务器端保存。
n 好友信息维护
在聊天过程中，用户能够选择聊天室的用户加为自己的好友。对于加为好友的用户，能够选择与其进行私聊。私聊的信息用文件保存在客户端。该模块应该包括：
ü 添加好友
ü 删除好友
n 私聊信息的维护
如果两个人聊的话题比较隐秘，不想被其它人看到，就要使用私聊。而且只有好友之间才能进行私聊。要与某用户进行私聊，必须把对方加为好友。与好友之间的聊天信息，应该以文件的方式存储在客户端，不显示在公聊的版面上。
n 登录日志的维护
用户每次登录之后，都记录下用户的登录信息，如登录的时间日期，登陆的IP等。方便用户发现是否号码被盗用。
n 用户注销
用户能够注销其身份，对于注销后的用户必须在数据库中删除其相应的信息。
1.3设计所用参考资料
Java编程思想（第四版）（机械工业出版社）
Java程序设计与问题解决（人民邮电出版社）
Java语言最新使用案例教程（清华大学出版社）
Java2应用开发指南（第二版）（电子工业出版社）
JDK－API－1.5中文版
网上查阅资料

第二章 聊天室的设计
2 . 1聊天室的粗略设计分析
聊天系统平台应有两个部分组成：服务端和客户端。服务端主要完成用户信息的存储、客户端命令的接受与响应以及发送系统消息、信息转发、踢人等服务端应有的功能。客户端主要完成聊天信息的发送与接受、登录、注销等功能。
此c/s系统使用的是TCP/IP协议，应用了如下通讯模式：

2 .２聊天室的具体设计分析
根据课程设计的要求及项目的需求分析，聊天程序应实现以下几项功能：登录、注册、公聊、私聊、系统消息、踢人、文件传送、注销等。
当客户程序需要与服务器程序通讯的时候，客户程序在客户机创立一个socket对象。创立了一个Socket对象后，那么它能够经过调用Socket的getInputStream()方法从服务程序获得输入流读传送来的信息，也能够经过调用Socket的getOutputStream()方法获得输出流来发送消息。
由于Client使用了流套接字，因此服务程序也要使用流套接字。这就要创立一个ServerSocket对象，接下来服务程序进入无限循环之中，无限循环从调用ServerSocket的accept()方法开始，在调用开始后accept()方法将导致调用线程阻塞直到连接建立。在建立连接后accept()返回一个最近创立的Socket对象，该Socket对象绑定了客户程序的IP地址或端口号。由于存在单个服务程序与多个客户程序通讯的可能，服务程序循环检测是否有客户连接到服务器上，如果有，则创立一个线程来服务这个客户，以此完成对客户端的监听。
具体流程如下图所示：
未注册用户：
开始
结束
读取服务器IP
接收用户信息
判断信息

显示注册界面

显示主界面

No
Yes

写入服务器数据库

主界面：
公聊
私聊
注销
文件传输
用户列表
主界面
已注册用户：
读取服务器IP
接收用户名及密码
判断密码

显示登录界面

显示主界面

No
Yes
开始
结束

第三章　聊天室的实现
３.１聊天室所使用的类及功能的实现
客户端：
序列化后用来传递用户信息的类：
class User implements Serializable
{
String Name；//用户名
String Password;//密码
String Email;//e-mail
String Age;//年龄
String sex;// 性别
String Message;//要传递的信息
String Command; //命令标识
Vector vectorUserList;//在线用户列表
}
这个经过序列化后能够用ObjectOutputStream和ObjectInputStream流来传递信息，而不用一行一行的读取信息。
登录界面类：
public class Login extends JFrame implements ActionListener{
.
.
.
.
//界面组件及其它变量声明
public Login() {
.
.
.
.
.//界面组件初始化
try
{
FileInputStream fsread=new FileInputStream("c:\\ServerIPaddress.txt");
InputStreamReader inputread=new InputStreamReader(fsread);
BufferedReader bfread=new BufferedReader(inputread);
ServerIPaddress=bfread.readLine();
fsread.close();
toServer=new Socket(ServerIPaddress,1207);
}
catch(IOException e){} //服务器IP地址读取及连接的建立
public void actionPerformed(ActionEvent e) {
if(e.getSource()==button1)
{
dispose();
new Checkin(toServer);
}
if(e.getActionCommand().equals("登陆"))
{
if(textField1.getText().equals(""))
{
JOptionPane.showMessageDialog(null,"用户名不能为空！");
}
else {
try{
User user=new User();
User userlogin=new User();
user.Name=textField1.getText();
user.Password=textField2.getText();
user.Command="Enter";
streamToServer=new ObjectOutputStream(toServer.getOutputStream());
streamFromServer=new ObjectInputStream(toServer.getInputStream());
streamToServer.writeObject((User)user);
streamToServer.flush();
userlogin=(User)streamFromServer.readObject();
if(userlogin.Command.equals("Enter"))
{
new MainFrame(toServer,user.Name);
dispose();
}
else JOptionPane.showMessageDialog(null,"用户名或密码错误！");
textField1.setText("");
textField2.setText("");
}catch(Exception ee){JOptionPane.showMessageDialog(null,"连接错误！");}
}
try{
streamToServer.close();
streamFromServer.close();
}catch(Exception ee){}
}
} //按钮动作及对服务器命令的响应
public static void main(String args[]) {
JFrame.setDefaultLookAndFeelDecorated(true);
Font font =new Font("JFrame",Font.PLAIN,14);
Enumeration keys=UIManager.getLookAndFeelDefaults().keys();
while(keys.hasMoreElements()){
Object key=keys.nextElement();
if(UIManager.get(key) instanceof Font )UIManager.put(key,font);
}
new Login();
} //main方法
}
注册界面类：
public class Checkin extends JFrame implements ActionListener{
.
.
..
.
. //界面组件及其它变量声明
public Checkin(Socket toServer) {
.
.
.
..
//界面组件初始化
try{ ToServer=toServer;
streamToServer = new ObjectOutputStream(ToServer.getOutputStream());
streamFromServer=new ObjectInputStream(ToServer.getInputStream());
}catch(Exception e){}
this.setDefaultCloseOperation(JFrame.DISPOSE_ON_CLOSE);
} //将Login中建立的socket做参数传递给Checkin
public void actionPerformed(ActionEvent e) {
if(e.getActionCommand().equals("注册"))
{
for(int t=0;t==0;){
if(textField1.getText().equals(""))
{
JOptionPane.showMessageDialog(null,"用户名不能为空！");
t=1;
}
else if(textField3.getText().equals(textField2.getText())==false)
{
JOptionPane.showMessageDialog(null,"密码不一致！");
t=1;
}else{
User user=new User();
user.Name=textField1.getText();
user.Password=textField2.getText();
user.Age=textField4.getText();
user.Email=textField5.getText();
user.sex=(String)checkboxGroup1.getSelectedCheckbox().getLabel();
user.Command="Login";
try{

streamToServer.writeObject((User)user);
fromServerMessage=(User)streamFromServer.readObject();
}catch(Exception ee){JOptionPane.showMessageDialog(null,"数据发送错误！");}
if(fromServerMessage.Command.equals("Login"))
{
dispose();
new MainFrame(ToServer,user.Name);
}
if(fromServerMessage.Command.equals("Repeat"))
{
JOptionPane.showMessageDialog(null,"用户名已存在！");
t=1;
}
}
}
}
if(e.getActionCommand().equals("取消"))
{
dispose();
new Login();
}
} //按钮动作的添加及对服务器的信息传//递和响应
}
主界面类：
public class MainFrame extends JFrame implements ActionListener,Runnable{
.
.
.
.
.
//界面组件及其它变量声明
public MainFrame(Socket toServer,String name) {
MainFrame1(toServer,name); //构造函数，其中toServer、name为参数
}
public void MainFrame1(Socket toServer,String name) {
.
.
.
.
try{
ToServer=toServer;
streamToServer = new ObjectOutputStream(ToServer.getOutputStream());
streamFromServer = new ObjectInputStream(ToServer.getInputStream());
fromServerMessage=(User)streamFromServer.readObject();
streamToServer.flush();
vectorUserList1=(Vector)fromServerMessage.vectorUserList;
vectorUserList.setListData(vectorUserList1);
}catch(Exception ee){JOptionPane.showMessageDialog(null,"3");}
Thread thread = new Thread(this);
thread.start();
} //建立连接并启动监听线程
public void run(){
try{

for(int t=1;;){
User commandFromServer=(User)streamFromServer.readObject();
String command=commandFromServer.Command;
if(command.equals("PublicChat")){
textArea2.append(commandFromServer.Name+"对大家说："+commandFromServer.Message);
}
if(command.equals("PrivateChat")){
textArea2.append(commandFromServer.Name+"对你说："+commandFromServer.Message);
}
if(command.equals("add")||command.equals("lessen")){
textArea2.append(commandFromServer.Name+"对大家说：大家好！我来了");
vectorUserList.setListData(vectorUserList1);
}
if(command.equals("kick")){
lessen();
}
if(command.equals("SystemMessage")){
textArea2.append("系统消息："+commandFromServer.Message);
}
JOptionPane.showMessageDialog(null,"用户名不能为空！");t=0;
continue;
}
}catch(Exception e){}
} //监听线程对服务器信息的处理及响应
public void actionPerformed(ActionEvent e) {
if(e.getActionCommand().equals("公聊"))
sendPublicMessage();
if(e.getSource()==button2)
sendPraviteMessage();
if(e.getActionCommand().equals("注销")){
lessen();
dispose();
try{
streamToServer.close();
streamFromServer.close();
ToServer.close();
}catch(Exception ee){}
new Login();
}
} //对按钮动作的处理及响应
public void sendPublicMessage(){
} //发送公聊信息
public void sendPraviteMessage(){
} //发送私聊信息
public void lessen(){
} //注销事件

服务端：
服务端序列化信息类：
class User implements Serializable
{
String Name；//用户名
String Password;//密码
String Email;//e-mail
String Age;//年龄
String sex;// 性别
String Message;//要传递的信息
String Command; //命令标识
Vector vectorUserList;//在线用户列表
}
服务器界面类：
public class Server extends JFrame
{
.
.
.
. //组件及变量的定义
public Server()
{
initComponents(); //构造方法，初始化组件
}

private void initComponents()
{

//组件初始化
try
{
//建立InetAddress对象
InetAddress intel=InetAddress.getLocalHost();
String SerIp=intel.getHostAddress();
jLabel3.setText("服务器:"+SerIp);
}
catch(UnknownHostException e2)
{
System.out.println("发生错误!");
}
jPanel1.add(jLabel3);
jLabel5.setText(" 0个客户");
jPanel1.add(jLabel5);
jList1.setModel(new AbstractListModel() {
String[] strings = {};
public int getSize() { return strings.length; }
public Object getElementAt(int i) { return strings[i]; }
});
jList1.setFont(new Font("Dialog",Font.BOLD | Font.ITALIC, 16));
jList1.setSelectionMode(ListSelectionModel.SINGLE_SELECTION);
jList1.addMouseListener(new MouseAdapter()
{
public void mousePressed(MouseEvent evt)
{
if (evt.getClickCount()==1)
{
BlackList=(String)jList1.getSelectedValue();
}
}
});
jScrollPane1.setViewportView(jList1);
jPanel1.add(jScrollPane1);
jPanel1.add(jLabel1);
getContentPane().add(jPanel1);
commandMenu.setText("选项");
msgMenuItem.setText("系统消息");
msgMenuItem.setBorder(null);
msgMenuItem.addActionListener(new ActionListener() {
public void actionPerformed(ActionEvent evt) {
msgMenuItemActionPerformed(evt);
}
});
commandMenu.add(msgMenuItem);
kickMenuItem.setText("踢人");
kickMenuItem.setBorder(null);
kickMenuItem.addActionListener(new ActionListener() {
public void actionPerformed(ActionEvent evt) {
kickMenuItemActionPerformed(evt);
}
});
commandMenu.add(kickMenuItem);
menuBar.add(commandMenu);
setJMenuBar(menuBar);
startServer();
pack();
}

private void msgMenuItemActionPerformed(ActionEvent evt) //系统消息事件
{
try
{
User toUserMessage=new User();
String Mesage=JOptionPane.showInputDialog(null,"请输入内容：","系统消息",JOptionPane.INFORMATION_MESSAGE);
toUserMessage.Message="系统消息:"+Mesage+"\n";
toUserMessage.Command="SystemMessage";
for(int i=0;i<Server.vectorUserList.size();i++)
{
ObjectOutputStream streamToUser=(ObjectOutputStream)Server.vectorStreamToUser.elementAt(i);JOptionPane.showMessageDialog(null,"用户名不能为空！4");
streamToUser.writeObject((User)toUserMessage);JOptionPane.showMessageDialog(null,"用户名不能为空！5");
streamToUser.flush();
}
}
catch(IOException e){}
}

private void kickMenuItemActionPerformed(ActionEvent evt) //踢人事件
{
Object obj=evt.getSource();
try
{
if(obj==kickMenuItem)
{
BlackList=JOptionPane.showInputDialog(null,"请输入用户名：","系统消息",JOptionPane.INFORMATION_MESSAGE);
}
User toUserMessage=new User();
for(int i=0;i<Server.vectorU