基于TCPIP的网络文字聊天程序设计.doc

网络编程
课程设计说明书
设计题目
基于TCP/IP的网络文字聊天程序设计
系 、 部： 计信学院
学生姓名：
学 号：
专 业： 网络工程
班 级： 网络1301班
指导教师：
完成时间： 2015-12-22

前言
Socket协议：
socket的英文原义是“孔”或“插座”。在这里作为4BDS UNIX的进程通信机制，取后一种意思。socket非常类似于电话插座。以一个国家级电话网为例。电话的通话双方相当于相互通信的2个进程，区号是它的网络地址；区内一个单位的交换机相当于一台主机，主机分配给每个用户的局内号码相当于socket号。任何用户在通话之前，首先要占有一部电话机，相当于申请一个socket；同时要知道对方的号码，相当于对方有一个固定的socket。然后向对方拨号呼叫，相当于发出连接请求(假如对方不在同一区内，还要拨对方区号，相当于给出网络地址)。对方假如在场并空闲(相当于通信的另一主机开机且可以接受连接请求)，拿起电话话筒，双方就可以正式通话，相当于连接成功。双方通话的过程，是一方向电话机发出信号和对方从电话机接收信号的过程，相当于向socket发送数据和从socket接收数据。通话结束后，一方挂起电话机相当于关闭socket，撤消连接。
在电话系统中，一般用户只能感受到本地电话机和对方电话号码的存在，建立通话的过程，话音传输的过程以及整个电话系统的技术细节对他都是透明的，这也与socket机制非常相似。socket利用网间网通信设施实现进程通信，但它对通信设施的细节毫不关心，只要通信设施能提供足够的通信能力，它就满足了。
至此，我们对socket进行了直观的描述。抽象出来，socket实质上提供了进程通信的端点。进程通信之前，双方首先必须各自创建一个端点，否则是没有办法建立联系并相互通信的。正如打电话之前，双方必须各自拥有一台电话机一样。在网间网内部，每一个socket用一个半相关描述:
(协议，本地地址，本地端口)
一个完整的socket有一个本地唯一的socket号，由操作系统分配。
最重要的是，socket 是面向客户/服务器模型而设计的，针对客户和服务器程序提供不同的socket 系统调用。客户随机申请一个socket (相当于一个想打电话的人可以在任何一台入网电话上拨号呼叫)，系统为之分配一个socket号；服务器拥有全局公认的 socket ，任何客户都可以向它发出连接请求和信息请求(相当于一个被呼叫的电话拥有一个呼叫方知道的电话号码)。

目录
前言...................................................................................................................-1-
Socket协议：......................................................................................................-1-
一、 课程设计题目................................................3-
二、 设计原理....................................................................................................-3-
三、课程设计内容...................................................................................................-4-
（一）设计功能：.................4-
（二）程序设计流程图...................................................................................-4-
（三）程序设计原理.......................................................................................-6-
（四）程序主要代码.............6-
（五）程序功能截图......................................................................................-24-
四、 设计使用说明...........................................................................................-26-
五、 此次收获.......27-
六、 设计需要改进之处....................................................................................-27-
七、 参考文献.............................................................................................27-

30

一、 课程设计题目
基于TCP/IP的网络文字聊天程序设计。
二、 设计原理
计算机网络技术发展至今已经大大超越了人们当初的预想，无论是人们日常的工作还是学习，我们都越来越多的依靠到互联网。各种实时性的聊天娱乐软件也同时诞生，而且为我们的即时通讯带来了众多的方便，比如说大家所熟知的腾讯QQ、微软的MSN、移动的Fetion等，都是做的比较成功的实时聊天工具。随着网络的日益普及，各种聊天工具也层出不穷，但当我们学习了《网络编程》这门课程之后，我们便会觉得，其实要实现简单的网络通讯其实并不难。接下来的课程设计就是针对一个简单的网络聊天程序，利用MFC为开发工具，实现基本的通讯功能。
此程序主要分为两部分：服务器端和客户端。服务器端用于提供一个网络端口，等待客户端发出请求，登录到此服务端，然后进行网络通讯和消息的转发；客户端可通过服务器端的IP地址发送连接请求，然后登陆聊天室。在服务器端的成员列表栏中会显示在线的所有人名单。整个程序的主体使用了CSocket类的方法，实现了网络通讯聊天。
整个程序设计为两个部分：服务器 (Server)和客户端 (Client)
多人聊天的关键在于要将每个客户端发送过来的消息分发给所有其他客户端，为了解决这个问题，在服务器程序中建立一个套接口链表，用来保存所有与客户端建立了连接的服务端口。下面描述了多人聊天的实现原理：
当客户端Client N向对应的服务端口N发送了消息Message，服务端口N将Message复制给所有套接口列表(USERLIST)中的套接口缓冲区，然后向每个服务端口发送WRITE消息，使每个服务端口将Message发送给对应的客户端。这样，所有客户端就都获得了Message消息，实现了多人聊天功能。
三、 课程设计内容
(一) 设计功能
实现网络文字聊天程序的基本功能。主要包括：
1. TCP聊天服务器程序
2. TCP聊天客户端程序
(二) 流程图
1. 服务器流程图
服务器端

运行服务器

输入IP，端口号

判断输入IP是否为本机IP

提示失败
否

是
设置成功

2. 客户端流程图
客户端程序

运行客户端

连接服务器

重新连接
是否连接成功

否

是
进入聊天室

输入文字信息

发送文字信息

结束

（三）程序设计原理
1. 客服端原理：
链接到同一服务器的人进入一个聊天室，然后开始文字聊天。
2. 服务器原理
根据本台计算机的IP地址创建服务器。如果IP地址不同，则创建失败；相同则创建成功。

（四） 程序主要代码
1. 客户端界面主要代码：
// ClientDlg.cpp : implementation file
//

#include "stdafx.h"
#include "Client.h"
#include "ClientDlg.h"

#ifdef _DEBUG
#define new DEBUG_NEW
#undef THIS_FILE
static char THIS_FILE[] = __FILE__;
#endif

/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// CAboutDlg dialog used for App About

class CAboutDlg : public CDialog
{
public:
CAboutDlg();

// Dialog Data
//{{AFX_DATA(CAboutDlg)
enum { IDD = IDD_ABOUTBOX };
//}}AFX_DATA

// ClassWizard generated virtual function overrides
//{{AFX_VIRTUAL(CAboutDlg)
protected:
virtual void DoDataExchange(CDataExchange* pDX); // DDX/DDV support
//}}AFX_VIRTUAL

// Implementation
protected:
//{{AFX_MSG(CAboutDlg)
//}}AFX_MSG
DECLARE_MESSAGE_MAP()
};

CAboutDlg::CAboutDlg() : CDialog(CAboutDlg::IDD)
{
//{{AFX_DATA_INIT(CAboutDlg)
//}}AFX_DATA_INIT
}

void CAboutDlg::DoDataExchange(CDataExchange* pDX)
{
CDialog::DoDataExchange(pDX);
//{{AFX_DATA_MAP(CAboutDlg)
//}}AFX_DATA_MAP
}

BEGIN_MESSAGE_MAP(CAboutDlg, CDialog)
//{{AFX_MSG_MAP(CAboutDlg)
// No message handlers
//}}AFX_MSG_MAP
END_MESSAGE_MAP()

/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// CClientDlg dialog

CClientDlg::CClientDlg(CWnd* pParent /*=NULL*/)
: CDialog(CClientDlg::IDD, pParent)
{
//{{AFX_DATA_INIT(CClientDlg)
// NOTE: the ClassWizard will add member initialization here
//}}AFX_DATA_INIT
// Note that LoadIcon does not require a subsequent DestroyIcon in Win32
m_hIcon = AfxGetApp()->LoadIcon(IDI_ICON1);
}

void CClientDlg::DoDataExchange(CDataExchange* pDX)
{
CDialog::DoDataExchange(pDX);
//{{AFX_DATA_MAP(CClientDlg)
DDX_Control(pDX, IDC_TEXT, m_Text);
DDX_Control(pDX, IDC_SERVERPORT, m_ServerPort);
DDX_Control(pDX, IDC_SERVERIP, m_ServerIP);
DDX_Control(pDX, IDC_NICKNAME, m_NickName);
DDX_Control(pDX, IDC_LIST, m_List);
//}}AFX_DATA_MAP
}

BEGIN_MESSAGE_MAP(CClientDlg, CDialog)
//{{AFX_MSG_MAP(CClientDlg)
ON_WM_SYSCOMMAND()
ON_WM_PAINT()
ON_WM_QUERYDRAGICON()
ON_BN_CLICKED(IDC_LOGIN, OnLogin)
ON_BN_CLICKED(IDC_SENDTEXT, OnSendText)
ON_EN_CHANGE(IDC_SERVERIP, OnChangeServerip)
//}}AFX_MSG_MAP
END_MESSAGE_MAP()

/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// CClientDlg message handlers

BOOL CClientDlg::OnInitDialog()
{
CDialog::OnInitDialog();

// Add "About..." menu item to system menu.

// IDM_ABOUTBOX must be in the system command range.
ASSERT((IDM_ABOUTBOX & 0xFFF0) == IDM_ABOUTBOX);
ASSERT(IDM_ABOUTBOX < 0xF000);

CMenu* pSysMenu = GetSystemMenu(FALSE);
if (pSysMenu != NULL)
{
CString strAboutMenu;
strAboutMenu.LoadString(IDS_ABOUTBOX);
if (!strAboutMenu.IsEmpty())
{
pSysMenu->AppendMenu(MF_SEPARATOR);
pSysMenu->AppendMenu(MF_STRING, IDM_ABOUTBOX, strAboutMenu);
}
}

// Set the icon for this dialog. The framework does this automatically
// when the application's main window is not a dialog
SetIcon(m_hIcon, TRUE); // Set big icon
SetIcon(m_hIcon, FALSE); // Set small icon

// TODO: Add extra initialization here
m_SockClient.Create();
m_SockClient.SetDialog(this);

return TRUE; // return TRUE unless you set the focus to a control
}

void CClientDlg::OnSysCommand(UINT nID, LPARAM lParam)
{
if ((nID & 0xFFF0) == IDM_ABOUTBOX)
{
CAboutDlg dlgAbout;
dlgAbout.DoModal();
}
else
{
CDialog::OnSysCommand(nID, lParam);
}
}

// If you add a minimize button to your dialog, you will need the code below
// to draw the icon. For MFC applications using the document/view model,
// this is automatically done for you by the framework.

void CClientDlg::OnPaint()
{
if (IsIconic())
{
CPaintDC dc(this); // device context for painting

SendMessage(WM_ICONERASEBKGND, (WPARAM) dc.GetSafeHdc(), 0);

// Center icon in client rectangle
int cxIcon = GetSystemMetrics(SM_CXICON);
int cyIcon = GetSystemMetrics(SM_CYICON);
CRect rect;
GetClientRect(&rect);
int x = (rect.Width() - cxIcon + 1) / 2;
int y = (rect.Height() - cyIcon + 1) / 2;

// Draw the icon
dc.DrawIcon(x, y, m_hIcon);
}
else
{
CDialog::OnPaint();
}
}

// The system calls this to obtain the cursor to display while the user drags
// the minimized window.
HCURSOR CClientDlg::OnQueryDragIcon()
{
return (HCURSOR) m_hIcon;
}

void CClientDlg::OnOK()
{

}

void CClientDlg::ReceiveText()
{
char buffer[BUFFERSIZE];
int len = m_SockClient.Receive(buffer,BUFFERSIZE);
if (len != -1)
{
buffer[len] = '\0';
m_List.AddString(buffer);
}
}

void CClientDlg::OnLogin()
{
CString strIP,strPort;
UINT port ;
m_ServerIP.GetWindowText(strIP);
m_NickName.GetWindowText(m_Name);
m_ServerPort.GetWindowText(strPort);
if (strIP.IsEmpty() || strPort.IsEmpty() || m_Name.IsEmpty())
{
MessageBox("请设置服务器信息","提示")
return;
}
port = atoi(strPort);
if (m_SockClient.Connect(strIP,port))
{
MessageBox("连接服务器成功!","提示");
CString str;
str.Format("%s----->%s",m_Name,"进入聊天室");
m_SockClient.Send(str.GetBuffer(0),str.GetLength());
}
else
{
MessageBox("连接服务器失败!","提示");
}
}

void CClientDlg::OnSendText()
{
CString strText,strInfo;
m_Text.GetWindowText(strText);
if (!strText.IsEmpty() && !m_Name.IsEmpty())
{
strInfo.Format("%s说: %s",m_Name,strText);
int len = m_SockClient.Send(strInfo.GetBuffer(strInfo.GetLength()),strInfo.GetLength());
}
}

void CClientDlg::OnChangeServerip()
{
// TODO: If this is a RICHEDIT control, the control will not
// send this notification unless you override the CDialog::OnInitDialog()
// function and call CRichEditCtrl().SetEventMask()
// with the ENM_CHANGE flag ORed into the mask.

// TODO: Add your control notification handler code here

}

2. 服务器界面主要代码：
// ServerDlg.cpp : implementation file
//

#include "stdafx.h"
#include "Server.h"
#include "ServerDlg.h"
#include "ServerSocket.h"

#ifdef _DEBUG
#define new DEBUG_NEW
#undef THIS_FILE
static char THIS_FILE[] = __FILE__;
#endif

/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// CAboutDlg dialog used for App About

class CAboutDlg : public CDialog
{
public:
CAboutDlg();

// Dialog Data
//{{AFX_DATA(CAboutDlg)
enum { IDD = IDD_ABOUTBOX };
//}}AFX_DATA

// ClassWizard generated virtual function overrides
//{{AFX_VIRTUAL(CAboutDlg)
protected:
virtual void DoDataExchange(CDataExchange* pDX); // DDX/DDV support
//}}AFX_VIRTUAL

// Implementation
protected:
//{{AFX_MSG(CAboutDlg)
//}}AFX_MSG
DECLARE_MESSAGE_MAP()
};

CAboutDlg::CAboutDlg() : CDialog(CAboutDlgIDD)
{
//{{AFX_DATA_INIT(CAboutDlg)
//}}AFX_DATA_INIT
}

void CAboutDlg::DoDataExchange(CDataExchange* pDX)
{
CDialog::DoDataExchange(pDX);
//{{AFX_DATA_MAP(CAboutDlg)
//}}AFX_DATA_MAP
}

BEGIN_MESSAGE_MAP(CAboutDlg, CDialog)
//{{AFX_MSG_MAP(CAboutDlg)
// No message handlers
//}}AFX_MSG_MAP
END_MESSAGE_MAP()

/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// CServerDlg dialog

CServerDlg::CServerDlg(CWnd* pParent /*=NULL*/)
: CDialog(CServerDlg::IDD, pParent)
{
//{{AFX_DATA_INIT(CServerDlg)
// NOTE: the ClassWizard will add member initialization here
//}}AFX_DATA_INIT
// Note that LoadIcon does not require a subsequent DestroyIcon in Win32
m_hIcon = AfxGetApp()->LoadIcon(IDI_ICON1);
}

void CServerDlg::DoDataExchange(CDataExchange* pDX)
{
CDialog::DoDataExchange(pDX);
//{{AFX_DATA_MAP(CServerDlg)
DDX_Control(pDX, IDC_SERVERPORT, m_ServerPort);
DDX_Control(pDX, IDC_SERVERIP, m_ServerIP);
//}}AFX_DATA_MAP
}

BEGIN_MESSAGE_MAP(CServerDlg, CDialog)
//{{AFX_MSG_MAP(CServerDlg)
ON_WM_SYSCOMMAND()
ON_WM_PAINT()
ON_WM_QUERYDRAGICON()
ON_BN_CLICKED(IDC_QUIT, OnQuit)
ON_BN_CLICKED(IDC_CONFIG, OnConfig)
ON_EN_CHANGE(IDC_SERVERIP, OnChangeServerip)
ON_EN_CHANGE(IDC_SERVERPORT, OnChangeServerport)
//}}AFX_MSG_MAP
END_MESSAGE_MAP()

/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// CServerDlg message handlers

BOOL CServerDlg::OnInitDialog()

{
CDialog::OnInitDialog();

// Add "About..." menu item to system menu.

// IDM_ABOUTBOX must be in the system command range.
ASSERT((IDM_ABOUTBOX & 0xFFF0) == IDM_ABOUTBOX);
ASSERT(IDM_ABOUTBOX < 0xF000);

CMenu* pSysMenu = GetSystemMenu(FALSE);
if (pSysMenu != NULL)
{
CString strAboutMenu;
strAboutMenu.LoadString(IDS_ABOUTBOX);
if (!strAboutMenu.IsEmpty())
{
pSysMenu->AppendMenu(MF_SEPARATOR);
pSysMenu->AppendMenu(MF_STRING, IDM_ABOUTBOX, strAboutMenu);
}
}

// Set the icon for this dialog. The framework does this automatically
// when the application's main window is not a dialog
SetIcon(m_hIcon, TRUE); // Set big icon
SetIcon(m_hIcon, FALSE); // Set small icon

return TRUE; // return TRUE unless you set the focus to a control
}

void CServerDlg::OnSysCommand(UINT nID, LPARAM lParam)
{
if ((nID & 0xFFF0) == IDM_ABOUTBOX)
{
CAboutDlg dlgAbout;
dlgAbout.DoModal();
}
else
{
CDialog::OnSysCommand(nID, lParam);
}
}

// If you add a minimize button to your dialog, you will need the code below
// to draw the icon. For MFC applications using the document/view model,
// this is automatically done for you by the framework.

void CServerDlg::OnPaint()
{
if (IsIconic())
{
CPaintDC dc(this); // device context for painting

SendMessage(WM_ICONERASEBKGND, (WPARAM) dc.GetSafeHdc(), 0);

// Center icon in client rectangle
int cxIcon = GetSystemMetrics(SM_CXICON);
int cyIcon = GetSystemMetrics(SM_CYICON);
CRect rect;
GetClientRect(&rect);
int x = (rect.Width() - cxIcon + 1) / 2;
int y = (rect.Height() - cyIcon + 1) / 2;

// Draw the icon
dc.DrawIcon(x, y, m_hIcon);
}
else
{
CDialog::OnPaint();
}
}
// The system calls this to obtain the cursor to display while the user drags
// the minimized window.
HCURSOR CServerDlg::OnQueryDragIcon()
{
return (HCURSOR) m_hIcon;
}

void CServerDlg::OnOK()
{

}

void CServerDlg::OnQuit()
{
OnCancel();
}

void CServerDlg::OnConfig()
{
m_ServerSock.SetDialog(this);

CString strPort,strIP;
m_ServerPort.GetWindowText(strPort);
m_ServerIP.GetWindowText(strIP);
if (!strPort.IsEmpty() && !strIP.IsEmpty())
{
UINT port = atoi(strPort);
m_ServerSock.Create(port,SOCK_STREAM,strIP);
BOOL ret = m_ServerSock.Listen();
if (ret)
MessageBox("启动成功!","提示");
else
MessageBox("启动失败!","提示");
}
}

void CServerDlg::ReceiveData(CSocket &socket)
{
char bufferdata[BUFFERSIZE];
int len = socket.Receive(bufferdata,BUFFERSIZE);
if (len != -1)
{
bufferdata[len] = 0;
POSITION pos = m_socketlist.GetHeadPosition();
while (pos != NUL