课程设计报告-基于udp协议的网络聊天程序设计.doc

。 计算机网络编程综合程序设计项目基于UDP协议的网络聊天程序设计 院（系、部）： 信 息 工 程 学 院 姓 名： 班 级： 指导教师签名： 2011年 4 月 16 日北京目 录1 需求分析21.1 课程设计目的21.2 课程设计内容21.3 课程设计要求22 概要设计22.1 原理概述22.2功能模块调用流程设计33 详细设计43.1 流程图43.2 运行效果图53.3 主要源代码124 项目分析与总结174.1 遇到的问题和解决方法174.2 心得体会181、需求分析1.1课程设计目的开发一个专用于实现两台计算机之间即时通讯的软件，以方便两台计算机之间信息的交流。，在连接并通信时，尤其是近程的即时通讯，彻底的脱离了远程的服务器，避免了和远程服务器连接时过多的浪费网络资源。并且避免了服务器忙或与服务器无法连接时，浪费过多时间用于和服务器建立连接！因此，这个软件是极具适应性和实用性的即时通讯软件！本次课程设计的目的是学习基于UDP协议实现网络聊天程序，已达到学会面向无连接方式的程序设计方法，并理解网络编程中面向无连接的概念。1.2课程设计的内容用户数据报（UDP）是一个无连接协议，使用这种协议时，并不需要在两台计算机之间建立固定的连接，也就是说，通信双方没有服务器和客户机之分，它们之间进行的是对等通信，所以它的优势很明显，是现代通信不可或缺的一部分。所以，利用它的优势设计一个可以实现私聊和群聊的软件，实现两台计算机间的即时通讯。1.3 课程设计要求基于UDP协议实现一对一的聊天和一对多的聊天，提供友好的用户界面，便于用户进行操作。根据目前使用聊天程序的用户需求显示，用户对于聊天程序主要有以下几点要求：（1）聊天功能：可以实现实时接收和发送文字信息，并能支持公聊和私聊的方式。（2）用户功能：可以查看对方的开放信息，以及发送方的IP。2 概要设计2.1 原理概述采用UDP协议，通过服务器中转方式。因此，现在的IP侦探在你仅仅跟对方发送聊天消息的时候是无法获取到IP的。UDP 协议是不可靠协议，它只管发送，不管对方是否收到。但它的传输很高效，因为UDP协议排除了信息可靠传递机制，将安全和排序等功能移交给上层应用来完成，极大降低了执行时间，使速度得到了保证。例如，腾讯采用了上层协议来保证可靠传输：如果客户端使用UDP协议发出消息后，服务器收到该包，需要使用UDP协议发回一个应答包。如此来保证消息可以无遗漏传输。2.2功能模块调用流程设计：输入组播地址及段口号 开始初始化各个控件不可发送消息点击”开始聊天”按钮进行群聊判断是否进行群聊判断是否进行私聊输入IP地址及段口号点击”开始聊天”按钮进行私聊选择在线的私聊对象输入发送信息点击”发送”按钮在”接收发信息”框中显示聊天记录在”接收发信息”框中接收信息点击”清屏”按钮在”接收发信息”框中清除聊天记录点击”断开”按钮断开连接,不可发送信息点击”退出”按钮 结束NYYYYYYY退出程序NNNNN3 详细设计3.1流程图3.2界面设计与运行效果图：/界面设计/测试程序：初始化界面，组播地址为，端口号为6553。/测试程序：点击开始聊天，组播地址为，端口号为6553，开始群聊。/测试程序：界面显示群聊接收发消息。/测试程序：选择在线的私聊对象。/测试程序：输入对方IP地址，进行固定的私聊。/测试程序：不正确的情况端口号为空时。/测试程序：不正确的情况超出端口号范围时。/测试程序：不正确的情况端口号不合法时。/测试程序：以上情况均不能正确发送信息。/测试程序：不正确的情况组播地址非法时。/测试程序：不正确的情况发送的输入信息为空。/测试程序：点击清屏按钮接收发消息框清空。/电脑桌面程序栏中托盘图标3.3主要源代码：namespace chat public partial class chat : Form private static IPAddress m_GroupAddress; private bool isExit = false; private bool isShow = true; private bool m_bFlag; NotifyIcon myNotifyIcon; /委托类delegate delegate void AppendStringCallback(string text); AppendStringCallback appendStringCallback; private static UdpClient udpClient; private delegate void SetComboBoxCallback(string str); SetComboBoxCallback set_combobox_callback; public chat() InitializeComponent(); appendStringCallback = new AppendStringCallback(AppendString); set_combobox_callback = new SetComboBoxCallback(SetComboBox); m_GroupAddress = IPAddress.Parse(groupIPaddress.Text); try m_Icon1 = new Icon(20005.ico);/导入图标文件 m_Icon2 = new Icon(20060.ico); catch (Exception e) MessageBox.Show(Error + e.Message, Animate Tray - Error); m_bFlag = true; #region connect_and_stop private void btnChat_Click(object sender, EventArgs e) Thread receiveThread = new Thread(new ThreadStart(ReceiveData); /将线程设为后台运行 receiveThread.IsBackground = true; receiveThread.Start(); btnChat.Enabled = false; btnStop.Enabled = true; txbSend.Enabled = true; private void btnStop_Click(object sender, EventArgs e) /必须使用组播的地址范围内的地址 Terminate(); string HostName = Dns.GetHostName(); IPHostEntry MyEntry = Dns.GetHostByName(Dns.GetHostName(); IPAddress MyAddress = new IPAddress(MyEntry.AddressList0.Address); string address = MyAddress.ToString(); RemComboBox(address); udpClient.Close(); btnChat.Enabled = true; btnStop.Enabled = false; txbSend.Enabled = false; #endregion #region Receive_events private void ReceiveData() IsValidPort(txtPort.Text); try /使用的接收端口号 int port = int.Parse(txtPort.Text); udpClient = new UdpClient(port); /必须使用组播的地址范围内的地址 IPAddress groupIP = IPAddress.Parse(groupIPaddress.Text); /50为生存时间，超时被丢弃 udpClient.JoinMulticastGroup(groupIP, 50); catch IPEndPoint remote = null; /接收从远程主机发送过来的信息 while (true) try /关闭udpClient时此句会产生异常 byte bytes = udpClient.Receive(ref remote); string address = remote.ToString(); int atIndex = address.IndexOf(:); string memberaddress = address.Substring(0, atIndex); /执行委托 cbxChoose.Invoke(set_combobox_callback, memberaddress); string str = Encoding.UTF8.GetString(bytes, 0, bytes.Length); AppendString(string.Format(来自0：1, address, str); catch /退出循环，结束线程 break; #endregion #region Send_events private void send(string IPadd, string Port) UdpClient myUdpClient = new UdpClient(); try IPAddress add = IPAddress.Parse(IPadd); int port = int.Parse(Port); IPEndPoint iep = new IPEndPoint(add, port); int retry = 0; while (true) try /将发送内容转换为字节数组 byte bytes = Encoding.UTF8.GetBytes(txbSend.Text); /向子网发送信息 myUdpClient.Send(bytes, bytes.Length, iep); AppendString(string.Format(发给0：1, iep, txbSend.Text); txbSend.Clear(); txbSend.Focus(); break; catch if (retry 3) retry+; continue; else MessageBox.Show(发送失败！); finally myUdpClient.Close(); catch private void btnSend_Click(object sender, EventArgs e) /检测发送框的信息是不是为空 if (txbSend.Text = ) MessageBox.Show(发送信息不能为空); return; IsValidPort(txtPort.Text); UdpClient myUdpClient = new UdpClient(); int index = cbxChoose.SelectedIndex; /组播 if (txtIPaddree.Text = & (index = 0 | index = -1) IsValidIP(groupIPaddress.Text); try IPAddress add = IPAddress.Parse(groupIPaddress.Text); int port = Convert.ToInt32(txtPort.Text); IPEndPoint iep = new IPEndPoint(add, port); /将发送内容转换为字节数组 byte bytes = Encoding.UTF8.GetBytes(txbSend.Text); /向子网发送信息 myUdpClient.Send(bytes, bytes.Length, iep); txbSend.Clear(); txbSend.Focus(); catch MessageBox.Show(发送失败); finally myUdpClient.Close(); else if (index = 0 | index = -1) IsValidIP(txtIPaddree.Text); send(txtIPaddree.Text, txtPort.Text); else send(cbxChoose.Text, txtPort.Text); #endregion #region IsValid_field public void Terminate() udpClient.DropMulticastGroup(m_GroupAddress); /检测输入对方IP有没有效 private void IsValidIP(string str) IPAddress ip; if (!IPAddress.TryParse(str, out ip) MessageBox.Show(非法IP地址); return; /检测端口号有没有效 private void IsValidPort(string str) int isPort; if (txtPort.Text = ) MessageBox.Show(端口号不能为空); return; else if (!int.TryParse(str, out isPort) MessageBox.Show(端口号无效); return; else if (isPort 65335) MessageBox.Show(端口号应该大于或等于1024，小于或等于65535); return; #endregion #region tray_field private void chat_Load(object sender, EventArgs e) btnChat.Enabled = true; btnStop.Enabled = false; txbSend.Enabled = false; cbxChoose.SelectedIndex = -1; /在当前窗体的容器中创建托盘图标NotifyIcon的实例 myNotifyIcon = new NotifyIcon(ponents); /指定托盘图标 myNotifyIcon.Icon = new Icon(1644.ico); /鼠标悬停在托盘图标上方时显示的内容 myNotifyIcon.Text = 我的聊天器; /设置关联的上下文菜单 myNotifyIcon.ContextMenuStrip = this.contextMenuStrip1; /显示托盘图标 myNotifyIcon.Visible = true; /添加用户双击任务栏中的托盘图标时触发的事件 myNotifyIcon.DoubleClick += new EventHandler(myNotifyIcon_DoubleClick); void myNotifyIcon_DoubleClick(object sender, EventArgs e) if (isShow) this.Hide(); isShow = false; else this.Show(); isShow = true; private void chat_FormClosing(object sender, FormClosingEventArgs e) if (isExit = false) /取消关闭窗体事件 e.Cancel = true; /隐藏窗体 this.Hide(); else udpClient.Close(); private void 显示窗口toolStripMenuItem1_Click(object sender, EventArgs e) this.Show(); private void 退出程序toolStripMenuItem2_Click(object sender, EventArgs e) isExit = true; Application.Exit(); private void notifyIcon1_MouseDoubleClick(object sender, MouseEventArgs e) if (isShow) this.Hide(); isShow = false; else this.Show(); isShow = true; private Icon m_Icon1; private Icon m_Icon2; private void 打开计时器ToolStripMenuItem_Click(object sender, EventArgs e) tmIcon.Start(); private void 停止计时器ToolStripMenuItem_Click(object sender, EventArgs e) tmIcon.Stop(); private void tmIcon_Tick(object sender, EventArgs e) if (m_Icon1 != null & m_Icon2 != null) /如果两个图标文件都被正确载入 /只要tmIcon被启动，则在两个图标之间不断进行选择变换，实现动画效果 if (m_bFlag = true) notifyIcon1.Icon = m_Icon2; m_bFlag = false; else notifyIcon1.Icon = m_Icon1; m_bFlag = true; #endregion #region control_delegate_method private void AppendString(string text) if (rtbMessage.InvokeRequired) rtbMessage.Invoke(appendStringCallback, text); else rtbMessage.AppendText(text + rn); private void SetComboBox(string str) /去除掉cbxChoose控件选项的重复内容 cbxChoose.Items.Add(str); for (int i = 0; i this.cbxChoose.Items.Count; i+) for (int j = 0; j this.cbxChoose.Items.Count; j+) if (i != j) if (this.cbxChoose.Itemsi.ToString() = this.cbxChoose.Itemsj.ToString() this.cbxChoose.Items.Remove(this.cbxChoose.Itemsj); /删除combobox里的地址 private void RemComboBox(string str) for (int i = 0; i this.cbxChoose.Items.Count; i+) if (this.cbxChoose.Itemsi.ToString() = str.ToString() this.cbxChoose.Items.Remove(str.ToString(); #endregion private void btnClear_Click(object sender, EventArgs e) rtbMessage.Clear(); private void