网络聊天程序的设计和实现报告.docx

程序设计实践设计报告课题名称： 网络聊天程序的设计和实现 学生姓名： 班 级： 班内序号： 1 7 学 号： 日 期： 2014.5.25 1) 课题概述1.1课题目标和主要内容 主要内容和目标：（1）按实验步骤使用VC+设计出程序，在此的基础上用VC+或其他工具设计出一个能实现两个人及以上人次聊天的网络程序。 （2）熟悉VisualC+的基本操作；掌握最基本的Client/Server(客户机/服务器)模式的网络编程技术，并在此基础上实现更为复杂的网络编程；基本了解基于对话框的windows应用程序的编写过程；对于Windows Socket编程建立初步概念。使用的开发平台：VC2013采用的主要工具：MFC应用程序1.2系统的主要功能 功能表：1建立服务器：程序运行后，可以输入IP地址和端口号后建立服务器，用于监听信息。2.实现客户端功能：程序运行后，可以输入IP地址和端口号，连入服务器，进入聊天室聊天。3.聊天功能：进入聊天室的客户可以给自己取昵称，然后进行多人聊天。界面可以输入聊天内容、昵称，可以显示聊天信息。2) 系统设计2.1 系统总体框架 系统框架图：系统在输入IP和端口之后，可以建立服务器。再打开一个程序作为客户端，输入IP和端口，连接进入服务器聊天室可以进行多人聊天。 2.2 系统详细设计2.2.1 模块划分图及描述a) 服务器监听模块：添加一个基于CSocket的CserverSocket类，用于监听套接字。其中CSocket是CAsyncSocket类的派生类，它们都是从CObject类继承下来的。CSocket类是更高层次的网络接口抽象。在服务器端，需要先用指定端口创建套接字，然后调用Listen()函数对制定连接端口进行监听，再创建一个空的CSocket对象。收到请求后，调用Accept()函数对客户端的连接请求进行接收。具体过程中，需要先添加成员变量和初始化函数声明。然后需要重载OnAccept函数。b) 通信类模块该部分主要用于创建客户端程序以及数据的传输，其实现方式原理如下：i. 客户端程序：首先调用系统的Create()函数，用缺省的端口创建套接字；然后需要使用函数Connect()连接指定地址的服务器。ii. 数据传输：该部分主要实现信息的传输、接受和处理。首先创建与CSocket类的对象相连接的CSocketFile类对象，再创建与CSocketFile类的对象相连接的CArchive类对象，用于储存将要发送的数据，再创建与CSocketFile类的对象相连接的CArchive类对象，用于存储接收数据，最后只需要发送和接收数据。具体实现方式为：1.添加用于发送、接收和存储的成员变量以及初始化函数声明。2.添加用于发送消息的SendMessage（）函数，添加关闭套接字的函数CloseSocket()。3.添加函数static int GetIpAddress()函数获取本地IP地址。4.重载函数OnClose()，OnReceive()，分别用于服务器处理关闭套接字以及接收数据。c) 信息模块：为项目添加基于CObject类的CMessg类，主要用于保存数据。核心包括定义CString类型的变量m_strText，另外需要修改构造函数和Serialize函数。d) 窗口界面模块：首先创建一个基于对话框的项目，再设计对话框：添加一个ListBox控件显示所有聊天内容，并为其关联Clistbox类型的成员变量；添加一个EditBox控件输入发送聊天信息，并为其关联CString类型成员变量；添加一个IP控件输入服务器地址，并为其关联IP控件类型成员变量；添加一个EditBox类型控件输入服务器端口，并为其关联UNIT类型的成员变量；添加一个EditBox类型控件输入用户昵称，并为其关联一个CString类型成员变量；对吼添加三个按钮分别表示“发送消息”、“建立服务”和“连接服务器”，设置好各自的ID。在对窗口的处理中，需要实现以下几点：1.为对话框类中添加实现处理连接和处理断开连接的函数ProcessAccert()和CloseSessionSocket().2.实现对相关变量的初始化；3.对三个按钮建立相关的消息函数，包括建立服务，连接和发送消息。2.2.2 类关系图及描述本程序CAboutDlg类并没有太大变化，主要对其他类进行分析：CClientSocket类成员表：名称属性说明CClientSocket:CClientSocket 成员函数析构函数CClientSocket:CClientSocket成员函数构造函数CClientSocket:CloseSocket成员函数关闭套接字CClientSocket:GetIpAddress成员函数获取本地IPCClientSocket:Init成员函数初始化CClientSocket:OnClose成员函数关闭连接CClientSocket:OnReceive成员函数接受数据CClientSocket:SendMessage成员函数发送数据CClientSocket:m_aSessionIn成员变量数据输入CClientSocket:m_aSessionOut成员变量数据接收CClientSocket:m_bClose成员变量关闭连接的BOOL型变量CClientSocket:m_bInit成员变量初始化变量CClientSocket:m_dlg对象指针用于进行操作的指针CClientSocket:m_sfSocketFile指针用于储存的指针Cmessg类成员表：名称属性说明CMessg:CMessg成员函数析构函数CMessg:CMessg成员函数构造函数CMessg:Serialize成员函数控制数据输入和输出CMessg:from成员变量用户昵称，显示数据来源CMessg:m_strText成员变量输入聊天内容CMessg:to成员变量用户昵称，显示数据对象CServerSocket类成员表：名称属性说明CServerSocket:CServerSocket成员函数析构函数CServerSocket:CServerSocket成员函数构造函数CServerSocket:Init成员函数服务器初始化CServerSocket:OnAccept成员函数重载后用于接收连接CServerSocket:m_dlg对象指针实现操作CServerSocket:m_uPort成员变量端口号CSimpleChatDlg类成员表：名称属性说明CSimpleChatDlg:CloseSessionSocket成员函数处理断开连接CSimpleChatDlg:CSimpleChatDlg成员函数构造函数CSimpleChatDlg:OnBnClickedConnect成员函数点击后连接服务器CSimpleChatDlg:OnBnClickedSendMessage成员函数点击后发送数据CSimpleChatDlg:OnBnClickedSetServer成员函数点击后建立服务器CSimpleChatDlg:OnInitDialog成员函数初始化对话框CSimpleChatDlg:ProcessPendingAccept成员函数处理连接CSimpleChatDlg:m_bClient成员变量BOOL类型记录连接CSimpleChatDlg:m_bInit成员变量BOOL类型记录是否初始化CSimpleChatDlg:m_clientsocket对象名套接字对象CSimpleChatDlg:m_connectionList成员变量连接者清单CSimpleChatDlg:m_name成员变量显示连接着昵称CSimpleChatDlg:m_pListenSocket成员变量服务器套接字CSimpleChatDlg:m_srvIP成员变量记录输入的IP地址CSimpleChatDlg:m_srvMessage成员变量显示聊天内容的控件变量CSimpleChatDlg:m_strMessage成员变量输入信息的控件变量2.2.3程序流程图及描述整个聊天室工作状态如上图。2.3 关键算法分析函数一：Init(UINT port, CSimpleChatDlg* dlg)/初始化服务器函数BOOL CServerSocket:Init(UINT port, CSimpleChatDlg* dlg)m_uPort=port;m_dlg=dlg;if(Create(m_uPort)=FALSE)AfxMessageBox(_T(服务器创建错误!);return FALSE;if(this-Listen()=FALSE)AfxMessageBox(_T(服务器监听失败!);return FALSE;m_dlg-m_srvMessage.AddString(_T(服务器建立成功!);return TRUE;函数二：OnClose(int nErrorCode)/关闭连接void CClientSocket:OnClose(int nErrorCode)/ TODO: 在此添加专用代码和/或调用基类m_bClose=true;CloseSocket();m_dlg-CloseSessionSocket();CSocket:OnClose(nErrorCode);函数三：CloseSocket()/关闭套接字void CClientSocket:CloseSocket()if(m_aSessionIn)delete m_aSessionIn;m_aSessionIn=NULL;if(m_aSessionOut)delete m_aSessionOut;m_aSessionOut=NULL;if(m_sfSocketFile)delete m_aSessionOut;m_sfSocketFile=NULL;Close();m_bInit=false;m_bClose=true;函数四：OnReceive(int nErrorCode)/接收数据void CClientSocket:OnReceive(int nErrorCode)/ TODO: 在此添加专用代码和/或调用基类doCMessg temp;temp.Serialize(*m_aSessionIn);m_dlg-m_srvMessage.InsertString(0,temp.from+_T(说：)+temp.m_strText);/m_dlg-m_namelist.InsertString(0, temp.from);if(!m_dlg-m_bClient)/服务器for(POSITION pos=m_dlg-m_connectionList.GetHeadPosition();pos!=NULL;)CClientSocket * t = (CClientSocket*)m_dlg-m_connectionList.GetNext(pos);if(t-m_hSocket!=this-m_hSocket)t-SendMessage(&temp);while (!m_aSessionIn-IsBufferEmpty();m_dlg-UpdateData(false);CSocket:OnReceive(nErrorCode);函数五：GetIpAddress(const CString &sHostName,BYTE &f0,BYTE &f1,BYTE &f2,BYTE &f3)/获取本地IPint CClientSocket:GetIpAddress(const CString &sHostName,BYTE &f0,BYTE &f1,BYTE &f2,BYTE &f3)struct hostent FAR * lpHostEnt=gethostbyname(char*)&sHostName);if(lpHostEnt=NULL) /错误f0=f1=f2=f3=0;return GetLastError();LPSTR lpAddr=lpHostEnt-h_addr_list0;if(lpAddr) /获取IPstruct in_addr inAddr;memmove(&inAddr,lpAddr,4);f0=inAddr.S_un.S_un_b.s_b1;f1=inAddr.S_un.S_un_b.s_b2;f2=inAddr.S_un.S_un_b.s_b3;f3=inAddr.S_un.S_un_b.s_b4;return 0;函数六：OnBnClickedConnect()/连接服务器void CSimpleChatDlg:OnBnClickedConnect()/ TODO: 在此添加控件通知处理程序代码if(!m_bInit)BYTE f0,f1,f2,f3;m_srvIP.GetAddress(f0,f1,f2,f3);CString ip;ip.Format(_T(%d.%d.%d.%d),f0,f1,f2,f3);m_bClient=true;m_clientsocket.Create();if(m_clientsocket.Connect(ip,GetDlgItemInt(IDC_PORT)m_clientsocket.Init(this);m_srvMessage.AddString(_T(连接成功！);/m_namelist.InsertString(0, m_name);m_bInit=true;elsem_clientsocket.Close();AfxMessageBox(_T(连接失败！);/m_namelist.InsertString(0, m_name);m_bInit=false;函数七：OnBnClickedSendMessage()/点击发送消息void CSimpleChatDlg:OnBnClickedSendMessage()/ TODO: 在此添加控件通知处理程序代码UpdateData();if(!m_bInit)AfxMessageBox(_T(没有连接到服务器！);return;CMessg msg;msg.m_strText=m_strMessage;msg.from = m_name;CString out;if(!m_bClient)out = msg.from;out += 说：;out += msg.m_strText;m_srvMessage.InsertString(0, out);/m_namelist.InsertString(0, msg.from);POSITION pos;for(pos=m_connectionList.GetHeadPosition();pos!=NULL;)CClientSocket * t= (CClientSocket *)m_connectionList.GetNext(pos);t-SendMessage(&msg);elseout = msg.from;out += 说：;out += msg.m_strText;m_srvMessage.InsertString(0, out);/m_namelist.InsertString(0, msg.from);m_clientsocket.SendMessage(&msg);m_strMessage=_T();UpdateData(false);函数八：OnBnClickedSetServer()/建立服务器void CSimpleChatDlg:OnBnClickedSetServer()/ TODO: 在此添加控件通知处理程序代码if(!m_bInit)m_bClient=false;m_bInit=true;if(m_pListenSocket.Init(GetDlgItemInt(IDC_PORT),this)=FALSE)m_bInit=false;return;函数九：ProcessPendingAccept()/处理链接void CSimpleChatDlg:ProcessPendingAccept()CClientSocket* pSocket = new CClientSocket();if (m_pListenSocket.Accept(*pSocket)CMessg msg;msg.m_strText=_T(一个游客进入聊天室了);m_srvMessage.InsertString(0, _T(一个游客进入聊天室了);POSITION pos;for(pos=m_connectionList.GetHeadPosition();pos!=NULL;)CClientSocket * t= (