在线词典开发-毕业论文

. . 山东农业大学毕 业 论 文题目： 学 院 信息科学与工程学院 专业班级 电子信息科学与技术X班 届 次 届 学生姓名 学 号 指导教师 XXX 职称 二O一四 年 六 月 十四 日装订线. . . III目 录1绪论11.1 在线词典的特点21.2设计路线及开发工具21.2.1 设计路线21.2.2 开发工具22 开发工具介绍32.1 Linux操作系统简介32.1.1 Linux操作系统的优势32.1.2 Linux发行版本32.1.3 Linux编程环境32.2 SOCKET52.2.1 socket类型52.3 TCP 52.4 SQLite3 62.4.1 SQLite3简介62.4.2 SQLite3的数据类型63 方案设计及技术关键73.1方案设计73.1.1功能分析73.1.2设计分析73.2 SOCKET103.2.1 概述103.2.2 地址填充123.3 TCP133.3.1 TCP连接过程134 编程实现144.1服务器端144.2客户端145 程序测试结果与分析165.1程序测试结果165.1.1 服务器端165.1.2 客户端165.2结论22参考文献24致谢25附录26Contents1 Foreword11.1 The characteristics of the online dictionary21.2 Design route and development tools21.2.1 Design route21.2.1 Design route22 Development tools to introduces32.1 Introduction to the Linux operating system32.1.1 The advantage of Linux operating system32.1.2 Linux distributions32.1.3 Linux programming environment32.2 SOCKET52.2.1 The socket type52.3 TCP52.4 SQLite362.4.1 Introduction of SQLite362.4.2 SQLite3 data types63 The design and key technology73.1 System design73.1.1 Functional analysis73.1.2 Design analysis73.2 SOCKET103.2.1 The summarize of SOCKET103.2.2 Fill the address123.3 TCP133.3.1 TCP connection process134 Programming to realize144.1 The server side144.2 The client side145 Test results and analysis program165.1 System testing analysis165.1 The server side165.1 The client side165.2 Cnclusion22References24Acknowledgments 25Appendix26基于Linux的在线词典设计与实现级电子信息科学与技术X班指导老师XXX 职称【摘要】在当今时代人们越来越依赖网络，不仅仅是网上冲浪网上购等娱乐活动，如今诸如词典等一些工具书也被在网上大量的运用。1990 年以后,由于计算机技术和网络技术的飞速发展,在线词典应运而生。在线词典是建立于Interne之上的,通过使用某种计算机语言将机器可读的词典转化为可在网络中在线检索的数据库系统。它是利用网络通信技术可为读者提供实时共享查询服务的重要网上参考工具，是在Intemet上运行的词典，是比电子词典更为领先的词典形式。网络载体以其优越的综合性能，代表了现代信息技术发展的最高成就，并在多方面克服了传统载体的不足。基于Linux C通过TCP网络通信技术以及数据库存储技术就能够简单实现在线词典的开发。【关键词】Linux C 、TCP网络通信 、SQlite3数据库The design and implementation of online dictionary based on LinuxWeixianyu【Abstract】More and more relies on the network in the present era people, is not merely on the net on the surfing network buys and so on the recreational activities, now such as dictionary and so on some reference books also by on-line massive utilization.After 1990, as a result of the computer technology and the networking rapid development, the online dictionary arises at the historic moment.The online dictionary is establishes above Interne, through uses some kind of machine language the dictionary which may read the machine to transform for may in the network the online retrieval database system.It is may provide the real-time sharing inquiry service using the network communication for the reader on the important network to refer to the tool, is dictionary which moves on Intemet, compares the electronic dictionary more leading dictionary form.The network carrier by its superior overall performance, has represented the modern information technology development highest achievement, and has been overcoming the traditional carrier insufficiency variously.Can realize the online dictionary development simply based on Linux C through the TCP network communication as well as the database memory technology. 【Key words】Linux C 、TCP 、SQlite3 Database山东农业大学学士学位论文1 绪论 词典是用来解释词语的意义、概念、用法的工具书。广义的词典包括语文词典及各种以词语为收录单位的工具书；狭义词典仅指语文词典。其整体结构一般由前言、凡例、正文、附录、索引等部分组成。正文以词条的形式解释词目，词条实现有序化编排。从不同的标准或特征出发，词典可分多种类型。中国古代包括词典在内的以解字释词为主要内容的专书统称为字书。尔雅、方言、 说文解字 是中国出现最早的有代表性的字书。电子辞典是指将传统的辞典中的内容转换为数字格式存储的文件，并且将它们保存在存储器中。用户使用时只需要通过键盘输入需要查询的条目，电子辞典通过自身携带的处理器，按照一定的编码查询方式便可以找到相关条目的解释，并在显示屏上显示从而让用户了解。比如输入一个英文单词后便可以找到该单词的中文解释、音标，有的产品还可以进行实际的发声演示。子词典有两种类型:一种是将某种文本词典转换为光盘形式的电子词典,它具备文本词典的所有功能,同时还具有文本词典所不具备的多媒体效果；另一种是混合型电子词典,如现在市场有售的金山词霸快译通文曲星,它们一般是以几种文本词典为蓝本,由电脑公司开发,编撰而成。1990 年以后,由于计算机技术和网络技术的飞速发展,在线词典应运而生。在互联网上，能够使用词典、百科全书等进行信息检索的服务。大型的门户网站大多提供免费的词典服务。也有提供更为详细信息的收费服务。 包含词典、短句、翻译等众多在线工具，致力于英语学习交流、及时反馈英语相关问题的社区。“海词“是互联网上首款搜索智能化，词库海量化的网络在线词典。是在Intemet 上运行的词典,是比电子词典更为领先的词典形式.网络载体以其优越的综合性能,代表了现代信息技术发展的最高成就,并在多方面克服了传统载体的不足,具有比传统介质载体优越得多的性质特征,完全符合现代科学发展对科学交流的要求。最新的实现了网页查词、模糊拼写查词、音节查词、浏览器地址栏查词、语音查词、拍照翻译查词等功能。同时支持桌面端的屏幕取词、手机端的语音查词、摄像头查词、跨软件复制查词、快捷通知栏查词等所有查词功能。在线词典拥有最快捷的查词速度。1.1 在线词典的特点1信息容量大且资源丰富 在线词典是现代信息技术与传统辞书编撰原理相结合的产物。同传统词典相比,在线词典所具备的优势和特点更符合网络时代的要求。在线词典一般不拘泥于原印刷版的内容,而是增加了许多新的内容,在信息容量上大大超过了印刷版,再加上在线词典可实时更新并加入新的条目,使其在容量上更具优势。它不仅可为读者提供极其丰富而详尽的释义内容,而且可为读者提供来自不同在线词典的释义信息,从而实现多种词典资源的并行搜索服务,同时还可输出集成后的检索结果,使读者获取有关该词目的更为准确而全面的知识。不同门类的在线词典所形成的词典库可供读者任意选择使用。在线词典可以容纳海量词汇和相关信息,这是任何工具词典都难以匹敌的。2实时共享且使用方便在线词典可以充分利用互联网的优势,突破时间,空间,语言障碍,所有网络上的词典尽可随时随地在线使用,读者可根据自己的需要上网检索,浏览。在线词典可供多人同时使用,不会 发生”借阅”冲突(最多会出现网络堵塞)。另外,大部分在线词典可免费使用,这样就实现了信息系统,网络资源共享。重视,利用在线词典体现了直接面向最终用户(读者),即所谓“用户驱动”的时代方向。3更新及时且内容新颖对于传统的印刷型词典来说,一般需10 年左右才能修订,更新一次,有的时间更长,对新词汇,新内容的收集反映具有明显的滞后效应.与之相比,在线词典最明显的特点就是它的动态性,可以随时升级系统更新信息,这是光盘版的词典和各种袖珍电子词典所无法比拟的。另外,许多在线词典包括固定词库和自定义词库,其中固定词库是最初建立的词库,而自定义词库则是根据使用者提供的新词而建立的词库。词典编者对自定义词库进行整理并及时添加到词典中,使更多读者获得更完备的知识信息。1.2 设计技术路线及开发工具1.2.1 设计路线按照软件工程管理思想对软件的研究、可行性分析、需求分析、概念结构设计、逻辑结构设计、功能设计、详细设计、编码、实施、维护各阶段进行严格的控制。保证系统开发质量。根据设计任务查阅聊天室系统工作的具体特点、任务组成等，查阅相关资料。深入研究开发系统所需的相关理论和技术，通过需求分析确定本系统的总体设计方案。1.2.2开发工具1、Linux操作系统完善的内置网络是Linux的一大特点。Linux在通信和网络功能方面优于其他操作系统。其他操作系统不包含如此紧密地和内核结合在一起的连接网络的能力，也没有内置这些联网特性的灵活性。而Linux为用户提供了完善的、强大的网络功能。因为Linux的这几大优点是得程序的开发便得方便快捷。2、socket 网络套接字Socket是一种IPC方法，它允许位于同一主机（计算机）或使用网络连接起来的不同主机上的应用程序之间交换数据。第一个被广泛接受的socketAPI实现于1983年，出现在了4.2BSD中，实际上这组API已经被移植到了所有的UNIX实现以及其他大多数操作系统上了。3、SQLite数据库SQLite数据库是小型便携式，轻量级数据库，便于移植。关系型数据库。 没有用户帐户的概念，依赖于文件系统。存放的数据可以不定义数据类型，但是为了程序员之间进行交流或者数据库的移植，一般给存储的数据添加数据类型。2开发工具的介绍2.1 Linux操作系统简介2.1.1 Linux作为操作系统的优势1、低成本开发系统Linux的源码开放性允许任何人可以获取并修改Linux的源码。这样一方面大大降低了开发的成本，另一方面又可以提高开发产品的效率。2、可应用与多种硬件平台Linux可支持x86、PowerPC、ARM、MIPS、SH等多种体系结构，并且已经被移植到多种硬件平台。Linux采用一个统一的框架对硬件进行管理，同时从一个硬件平台到另一个硬件平台的改动与上层应用无关。3、可制定的内核Linux具有独特的内核模块机制，它可以根据用户的需要，实时地将某些模块插入或移出内核，并能根据嵌入式设备的个性需求量体裁衣。经剪裁的Linux内核最小可达到150KB一下，尤其适合嵌入式领域中资源受限的实际情况。4、性能优异Linux系统内核精简、稳定高效，能够充分发挥硬件的功能，因此它比其他操作系统的运行效率更高。在个人计算机上使用Linux时，可以将它作为工作站。它非常适合在嵌入式领域中应用，对比其它操作系统，它占用的资源更小，运行跟稳定，速度更快。5、良好的网络支持Linux是首先实现TCP/IP协议的操作系统，它的内核在网络方面非常完整，并提供了对包括10吉比特、100吉比特及1000吉比特的以太网，还有无线网、令牌环和光纤甚至卫星的支持。2.1.2 Linux发行版本由于Linux属于GNU系统，而且这个系统采用GPL协议，并保证了源代码的公开，于是众多公司或组织发布了诸如Red Hat、Debian、Ubuntu等版本。本次开发选择的Linux版本为Ubuntu。这是一个以桌面应用为主的Linux操作系统。Ubuntu基于Debian发行版和GNOME桌面环境，与Debian的不同在于它每6个月发布一个新版本。Ubuntu具有庞大的社区力量，用户可以方便地从社区获得帮助。2.1.3 Linux编程环境1、Linux编辑器vi的使用在使用和管理Linux的过程中，许多的时候需要使用文件编辑器修改配置文件，正因如此，Linux系统中由许多优秀的文本编辑器。Linux系统提供了一个完整的编辑器家族系列，包括ed、ex、Emacs等。按功能可将它们分为两类：行编辑器（ed、ex）和全屏编辑器（vi、Emacs）。行编辑器每次只能对单行进行操作，使用起来很不方便。而全屏编辑器可以实现对整个屏幕进行编辑，用户编辑的文件直接显示在屏幕上，从而克服了行编辑器的那种不直观的操作方式，便于学习和使用，具有强大的功能。基本上vi可以分为三种模式，分别是一般模式、编辑模式和命令模式，各种模式的功能区分如下：1) 一般模式以vi打开一个文件就直接进入一般模式了（这是默认模式）。在这个模式中，你可以使用上下左右键来移动光标，可以删除正行，也可以复制、粘贴文件数据。2) 编辑模式在编辑模式中可以进行删除、复制、粘贴等操作，但是却无法编辑文件的内容，只有当你按下i、I、o、O、a、A、r、R中任何一个之后才会进入编辑模式。3) 命令模式按下【ESC】键可退出编辑模式而进入一般模式，然后在其中输入：、/、？三个中的任何一个就可以将光标移到最底下一行从而进入命令模式。在这种模式中，可以进行查找、读取、存盘、等一系列操作。2、GCC编译器GCC是一套有GNU开发的编程语言编译器。它是一套以GPL及LGPL许可证所发行的自由软件，也是GNU计划的关键部分，亦是自由的类UNIX以及苹果电脑Mac OS X 操作系统的标准编译器。GCC原名为GNU C 语言编译器。因为它原本只能处理C语言。GCC很快发展变得可以处理C+。之后可有处理Fortran、Pascal、Java等其他语言。GCC是一个交叉平台编译器，能够在当前CPU平台上为多种不同体系结构的硬件平台开发软件，因此尤其适合在嵌入式领域的开发编译。GCC的编译流程分为4个步骤，分别为1) 预处理阶段在该阶段，编译器将代码中的.h文件编译进来，并且用户可用“-E”进行查看。该选项是让GCC在预处理结束后停止编译过程。2) 编译阶段接下来进行的是编译阶段。在这个阶段中，GCC首先由检查代码的规范性、是否有语法错误等，以确定代码的实际要做的工作。在检查无误后，GCC把代码翻译成汇编语言。用户可以使用“-S”选项来进行查看，该选项只进行编译而不进行汇编，生成汇编代码。3) 汇编阶段汇编阶段是把编译阶段生成的“.s”文件转成目标文件。此时可以使用选项“-c”就可以看到代码已转化为“.o”的二进制目标代码4) 链接阶段在成功编译后，就进入了链接阶段。这里涉及一个重要的概念：函数库。系统吧函数放入“lib.so.6”的库文件中，GCC会在默认时搜索“/usr/lib”路径查找。3、Make工程管理器工程管理器可以用来管理较多的文件。如果一个由上百个源文件构成的项目，如果其中只有一个或者少数几个文件进行了修改，若用GCC进行编译，则需要把所有的文件重新编译一遍。原因就在于编译器不知道哪些文件是最近跟新的，所以程序员就不得不处理所有的文件来完成重新编译工作。实际上make就是一个自动编译管理器，能够根据文件时间戳自动发现跟新过的文件，从而减少编译的工作量。同时，它通过读入Makefile文件的内容来执行大量的编译工作，用户只需要编写一次简单的编译语句即可。它大大提高了项目开发和维护的工作效率，几乎所有的嵌入式项目编程均会设计make管理器。2.2 SOCKET一个典型的客户端/服务器场景中，应用程序使用socket进行通信的方式如下。1、各个应用程序创建一个socket。scket是一个允许通信的“设备”，个应用程序都需要用到它。2、服务器将自己的socket绑定到一个众所周知的地址（名称）上使得客户端能够定位到它的位置。2.2.1 socket类型每个socket实现都至是、提供了两种socket：流和数据报。这两种socket类型在UNIX和Internet domain中都得到了支持。表2.1对这两种socket类型的属性进行了总结（947页）。1、socket（SOCK_STREAM）常需要一对互相连接的socket，因此流socket通常被称为面向连接的。术语“对等socket”是指连接另一端的socket，“对等地址”表示该socket的地址，“对等应用程序”表示利用这个对等socket的应用程序。有些时候，术语“远程”是作为对等的同义词使用。类似地，有些时候术语“本地”被用来指连接的这一端上的应用程序、socket或地址。一个流socket只能与一个对等的socket进行连接。2、数据报（SOCK_DGRAM）允许数据报以称为数据报的消息的形式进行交。在换数据报socket中，消息边界得到了保留，但数据报传输是不可靠的。消息的到达可能是无序的、重复的或者根本就无法到达。数据报是更一般的无连接socket概念的一个示例。与流socket不同，一个数据报socket在使用时无需与另一个socket连接。2.3 TCPTCP在两端点（即应用程序）之间提供了可靠的、面向连接的、双向字节流通信信道。主要特点如下。1、面向连接的传输；2、端到端的通信；3、高可靠性，确保传输数据的正确性，不出现丢失或乱序；4、全双工方式传输；5、采用字节流方式，即以字节为单位传输字节序列；6、紧急数据传送功能。2.4 SQLite32.4.1 SQLite3简介SQLite3 是一个开源的嵌入式关系数据库，实现自包容、零配置、支持事务的SQL数据库引擎。特点是：不需要一个额外的系统来运行整个数据库系统；写入或是读取数据都是直接连接到文件中；由于都以文件形式存在，所以可以将数据随意在大部分平台下使用；支持大部分SQL92语法；运行数据库操作时所占用的资源较小。2.4.2 SQLite3的数据类型1、SQLite3内部只支持一下几种数据类型1) NULL：空值2) INTEGER：有符号整数，根据值的大小存储在1/2/3/4/6/8字节空间3) REAL：浮点数，存储在8字节空间4) TEXT：文本字符串，以数据库的编码方式存储文本5) BLOB：二进制字节数2、SQLite3的数据类型还有一大特点就是Typelessness(无类型)。也就是说SQLite3是无类型的，这样可以保存任何类型的数据到你所想要保存的任何表的任何列中, 无论这列声明的数据类型是什么。但是便于程序员之间进行交流或者数据库的移植，一般给存储的数据添加数据类型。3 方案设计及技术关键3.1方案设计3.1.1 功能分析本设计是在Linux系统下实现一个在线词典。主要有服务器和客户端。功能基本包括注册、登陆、查询、查看搜索记录。1、服务器端：负责处理用户发来的各种消息，管理用户注册、登陆、查询以及用户信息保存。2、客户端：主要是进行查询。3.1.2 设计分析本设计的系统为服务器/客户端的形式。服务器主要就是处理客户信息，首先要存储客户的用户名和密码。还要进行数据处理给客户端发送数据，其中还包括将词典存储进数据库。客户端想要进行查询则需注册并登陆，如果没有登陆则不能查询。1、服务器的设计1）、服务器创建流式套接字（TCP的方式）使用Bind函数建立套接字与地址联系。因为使用的是TCP面向连接的方式进行网络通信，所以在多个客户端要求通信的时候都就产生了并发。由于TCP传输比较可靠，在词典的应用上有必要使用这种方式。为了解决TCP并发服务器的问题有多种方式，在此我选择了利用进程实现tcp并发的方法。原理是在每个客户端请求到来之后。专门创建一个子进程来处理客户端消息。流程如下：socket（）； bind（）； listen（）； signal(SIGCHLD, handler); while（1） connectfd = accept（）； if（pid = fork（） 0） . if(pid = 0) close(sockfd); while(1) recv(); send(); else close(connectfd); * 并发的问题是本设计的难点也是现在软件设在客户端/服务器方面的难点。2）、本设计信息传递的载体是结构体，通过结构体里的“type”项实现功能的选择如图3.1。图3.1信息载体同样的，在客户端收到的单词信息也是通过结构体这个载体进行传递。详细流程设计见附录。2、客户端的设计客户端的设计就相对简单一些，主要构成就是套接字连接和两个选择菜单的设计。1）、用户注册登录菜单如图3.2图3.2 登陆菜单流程2）、查询菜单如图3.3图3.3 查询菜单流程3.2 SOCKET3.2.1 概述1、连接流程(TCP)一个典型的流socket服务器会使用socket()创建socket，然后使用bind()将这个socket绑定到一个众所周知的地址上。服务器连接着调用listen()以允许在该socket上接受连接。监听socket上的客户端连接是通过accept()来接受的，它将返回一个与客户端的socket进行连接的新socket的文件描述符。一个典型的流socket客户端会使用socket()创建一个socket，然后通过调用connect()建立一个连接并制定服务器的众所周知的地址。当两个流socket连接之后就可以使用read()和write()在任意一个方向上传输数据了。一旦拥有引用一个流socket端点的文件描述符的所有进程都执行了一个隐式或显示的close()之后，连接就会终止。图3.4演示了socket上使用这些系统调用。图3.4 socket系统函数调用2、函数接口1)、int socket(int domain, int type, int protocol); 功能：创建套接字，返回一个文件描述符 参数：domain AF_INET 网络通信 AF_LOCAL AF_UNIX 本地通信 type SOCK_STREAM 流式套接字 tcp SOCK_DGRAM 数据报套接字 udp SOCK_RAW 原始套接字 ping protocol 0 返回值 ： 成功 文件描述符 失败 -12)、int bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen); 功能：绑定网络地址和端口号 参数：sockfd 文件描述符 addr 网络地址 addrlen 网络地址结构体的长度 返回值：成功 0 出错 -13)、int listen(int sockfd, int backlog);功能： 监听网络套接字参数： sockfd backlog 最大监听数返回值： 成功0 出错-14)、int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen);功能： 接收客户端连接请求，返回一个新的文件描述符参数 :sockfd addr 客户端网络地址结构体 addrlen 结构体大小指针返回值：成功 新的文件描述符 出错 -15)、int connect(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);功能：客户端发送连接请求参数：sockfd addr 服务器网络地址结构体指针 addrlen 结构体大小返回值：成功 0 出错 -16)、ssize_t send(int sockfd, const void *buf, size_t len, int flags)功能： 发送消息参数： sockfd buf 发送消息缓存区 len 发送消息缓存区的大小 flags 0返回值：成功 实际发送字节数 失败 -17)、ssize_t recv(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags);功能：接收消息参数：sockfd buf 接收消息的缓存区 len 接收消息的大小 flags 0返回值： 成功 实际接收的字节数 失败 -13.2.2 地址填充 网络地址： struct sockaddr_in _SOCKADDR_COMMON (sin_);/*地址族(宏定义)*/unsigned short int sin_port;/*端口号*/struct in_addr sin_addr;/*IP地址*/unsigned char sin_zero8;/*填充0保持与struct sockaddr同样大小*/;1、地址族如上文所示，在结构体sockaddr_in中_SOCKADDR_COMMON (sin_)选项可以设置网络协议，表3.1列出了该字段的常见值。表3.1地址族常见值所需头文件#include_SOCKADDR_COMMON(sin_);AF_INET:IPv4协议AF_INET6:IPv6协议AF_LOCAL:UNIX域协议AF_LINK:链路地址协议2、端口号计算机数据存储有两种字节序：小端字节序和大端字节序。这样就导致了再在网络中两台主机之间进行通信的时候会造成错误。但是网络字节序转化函数可以轻松解决这个问题。这样的函数有四个：htons、ntohs、htonl、ntohl。这四个函数实现了网络字节序和主机字节序之间的转化。这里我们用到的是htons。uint16_t htons(uint16_t hostshort);功能：主机字节序转化为网络字节序。参数：hostshort 主机字节序的16bit数据。返回值：成功 要转化的字节序失败 -1。3、IP地址一般的IP地址都是用点分十进制的数值表示，而socket编程中用到的值是二进制的，这用就要对IP地址进行映射操作，同样的Linux为我们提供了这样的函数。in_addr_t inet_addr(const char *cp);功能：将点分十进制的地址映射成二进制地址。参数：cp 要映射的点分