摘  要： 以JAVA技術(shù)為核心，利用計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)通信機(jī)制原理(例如TCP/IP協(xié)議、客戶(hù)端/服務(wù)器端模式（C/S模式)、網(wǎng)絡(luò)編程設(shè)計(jì)方法等)完成了一款適合局域網(wǎng)的仿QQ聊天系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要由一個(gè)聊天服務(wù)器端程序和一個(gè)聊天客戶(hù)端程序兩塊組成。前者通過(guò)Socket套接字建立服務(wù)器，服務(wù)器能讀取、轉(zhuǎn)發(fā)客戶(hù)端發(fā)來(lái)的信息，并能刷新用戶(hù)列表；后者通過(guò)與服務(wù)器建立連接來(lái)進(jìn)行客戶(hù)端與客戶(hù)端的信息交流。經(jīng)測(cè)試，系統(tǒng)工作性能穩(wěn)定，基本能達(dá)到聊天功能，并實(shí)現(xiàn)了部分附加功能。
關(guān)鍵詞： 即時(shí)通信； 通信協(xié)議； Socket； 多線程

    隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)聊天工具已經(jīng)成為人們?nèi)粘＝涣鞯囊环N重要工具。它通信速度快，成本低，更重要的是方便人們信息的交流和資料的傳遞，所以開(kāi)發(fā)一個(gè)易于操作并擁有友好界面的聊天工具可以較好地解決現(xiàn)實(shí)生活中通信費(fèi)用高昂以及電話的單線程通信等問(wèn)題[1]。QQ聊天系統(tǒng)是一款基于互聯(lián)網(wǎng)的即時(shí)通信系統(tǒng)，它允許人們利用英特網(wǎng)技術(shù)實(shí)時(shí)地傳送信息,并且能讓用戶(hù)選擇性地接受或拒絕其他用戶(hù)的信息。由于QQ有著出色的通信性能并且其用戶(hù)普及度較高，因此本課題在模仿QQ的前提下，設(shè)計(jì)了一款具有聊天功能及其他附加功能的軟件。
1 系統(tǒng)分析
1.1 需求分析
    聊天系統(tǒng)最重要的是服務(wù)器端和客戶(hù)端兩個(gè)方面。服務(wù)器端有兩個(gè)主要任務(wù)：
    (1)服務(wù)器端應(yīng)當(dāng)建立一個(gè)ServerSocket，并且不斷進(jìn)行監(jiān)聽(tīng)，判斷是否有客戶(hù)端連接請(qǐng)求或斷開(kāi)連接。
    (2)服務(wù)器端應(yīng)當(dāng)是一個(gè)信息發(fā)送中心，所有客戶(hù)端的信息都傳到服務(wù)器端，由服務(wù)器端根據(jù)要求分發(fā)信息給客戶(hù)端。
    客戶(hù)端要完成的工作：
    (1)與服務(wù)器端建立通信通道,向服務(wù)器端發(fā)送信息。
　(2)接收來(lái)自服務(wù)器的應(yīng)答信息。
    解決了上述的4個(gè)問(wèn)題，也就完成了聊天系統(tǒng)的核心任務(wù)。
1.2 功能分析
1.2.1 服務(wù)器端功能
    服務(wù)器管理員具有開(kāi)啟服務(wù)、關(guān)閉服務(wù)、配置服務(wù)器等功能。具體功能圖如圖1所示。

1.3 開(kāi)發(fā)環(huán)境工具
    基于JAVA語(yǔ)言的聊天系統(tǒng)主要運(yùn)用JAVA語(yǔ)言與Socket類(lèi)[2-3]結(jié)合進(jìn)行開(kāi)發(fā)。在開(kāi)發(fā)過(guò)程中的主要環(huán)境包括：
    (1)服務(wù)器端：Windows平臺(tái)上首先有JAVA的jdk環(huán)境，一般采用jdk1.6，此外需要配置相應(yīng)的path、classpath環(huán)境變量，并添加運(yùn)行所需要的各種jar包，本系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的工具為Eclipse10.0。
    (2)客戶(hù)端:滿(mǎn)足JAVA的jdk環(huán)境，主要采用jdk1.6。
    (3)本次設(shè)計(jì)主要用到的類(lèi)：java.net包中的Socket類(lèi)、java.swing包中的類(lèi)、java.awt包中的類(lèi)以及java.util包中的集合類(lèi)。
2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
2.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)
    聊天系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要是提供滿(mǎn)足用戶(hù)雙方直接進(jìn)行實(shí)時(shí)聊天的服務(wù)，在設(shè)計(jì)聊天系統(tǒng)的過(guò)程中，必須要考慮好以下幾個(gè)設(shè)計(jì)要點(diǎn)：
    (1)實(shí)現(xiàn)思想
　在Internet上的聊天程序一般都是以服務(wù)器提供服務(wù)端連接響應(yīng)，用戶(hù)通過(guò)客戶(hù)端程序登錄到特定服務(wù)器，即可與登錄在同一服務(wù)器上的用戶(hù)進(jìn)行交流，這是一個(gè)面向連接的通信過(guò)程。因此，要在TCP/IP環(huán)境下[4-5]，實(shí)現(xiàn)服務(wù)器端和客戶(hù)端兩部分程序。
　(2)服務(wù)器端工作流程
　服務(wù)器端通過(guò)socket()系統(tǒng)創(chuàng)建一個(gè)ServerSocket來(lái)對(duì)客戶(hù)端進(jìn)行接收，并與指定的本地端口綁定bind()，就可以在端口進(jìn)行監(jiān)聽(tīng)listen()。Map<String，socket>用以存儲(chǔ)用戶(hù)姓名和對(duì)應(yīng)的Socket。通過(guò)ChatRoomServerThread線程類(lèi)來(lái)處理不同請(qǐng)求。如果有客戶(hù)端連接請(qǐng)求，則給出一個(gè)相應(yīng)的Socket，將客戶(hù)端地址賦給這個(gè)Socket。登錄成功的用戶(hù)就可以在服務(wù)器上聊天。
　(3)客戶(hù)端工作流程
    客戶(hù)端程序相對(duì)簡(jiǎn)單，只需要建立一個(gè)Socket與服務(wù)器端連接，成功后通過(guò)這個(gè)Socket來(lái)發(fā)送和接收數(shù)據(jù)即可。
2.2 服務(wù)器端程序模塊
　服務(wù)器與客戶(hù)端間通過(guò)套接口Socket(TCP)連接。JAVA API為處理套接口的通信提供了一個(gè)相關(guān)類(lèi)java.net.Socket,因此在JAVA中使用套接口相對(duì)簡(jiǎn)單，編寫(xiě)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序也相對(duì)比較容易。服務(wù)器端采用多線程來(lái)滿(mǎn)足多用戶(hù)的請(qǐng)求，并在服務(wù)器端通過(guò)創(chuàng)建一個(gè)ServerSocket對(duì)象來(lái)監(jiān)聽(tīng)來(lái)自客戶(hù)端的連接請(qǐng)求，默認(rèn)端口自定5044，繼而無(wú)限循環(huán)調(diào)用accept()方法接受客戶(hù)程序的連接。
    服務(wù)器端程序框圖如圖3所示，服務(wù)器開(kāi)啟主要步驟為：
    (1)制造ServerSocket，對(duì)客戶(hù)端進(jìn)行接收
        private void createServerSocket(){}
　    (2)啟動(dòng)服務(wù)器，循環(huán)接收消息
          public void startService() {
　　            while (true) {
　　                s = ss.accept();
　　                new ChatRoomServerThread(s).start();
　　            }
           }
    (3)線程類(lèi)處理各種請(qǐng)求，在run()方法中依據(jù)不同類(lèi)型請(qǐng)求進(jìn)行各種操作
      class ChatRoomServerThread extends Thread {
       //主要方法
      public ChatRoomServerThread(Socket s) {}
       public void run(){
      sendOnlineUserList(){}
        sendMessageToClient(String mesg, String clientUserName) {}
       sendMessageToAllClient(String mesg){}
                                 //向所有好友發(fā)送消息
                  }
       }
2.3 客戶(hù)器端程序模塊
    客戶(hù)端通過(guò)Socket與服務(wù)器建立連接。服務(wù)器與客戶(hù)端通過(guò)構(gòu)造器ObjectInputStream與ObjectOutputStream建立輸入/輸出流，然后雙方通過(guò)該輸入/輸出流相互傳遞信息。一旦收到客戶(hù)端的連接請(qǐng)求，服務(wù)器accept()方法立即返回一個(gè)新建的Socket對(duì)象?？蛻?hù)端繼而向服務(wù)器發(fā)送消息，比如文件傳輸?shù)?，服?wù)器收到來(lái)自客戶(hù)的請(qǐng)求后，針對(duì)不同的消息處理不同的請(qǐng)求。客戶(hù)端通過(guò)多線程類(lèi)ReadMessageThread處理用戶(hù)不同類(lèi)型的請(qǐng)求。其程序框圖如圖4所示。

    系統(tǒng)除了以上功能之外，還有一些附加功能模塊，可以通過(guò)菜單欄進(jìn)行選擇，包括設(shè)置聊天窗口界面、單機(jī)游戲(掃雷)、便利記事本、文件上傳等。
    本次設(shè)計(jì)的仿QQ聊天軟件系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，用戶(hù)通過(guò)客戶(hù)端軟件可實(shí)現(xiàn)聊天的基本功能，并添加了一些附加功能。但還存在著一些不足之處，比如用戶(hù)管理不夠全面，只能顯示在線用戶(hù)；另外系統(tǒng)未與數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行連接。因此系統(tǒng)在投入使用之前還需要不斷地完善。
參考文獻(xiàn)
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