Socket和多线程编程的聊天程序实现.docx

一、 课题内容和要求1.课题内容基于Socket和多线程编程的聊天程序实现2.课题要求网络聊天程序设计非常复杂，允许多个人同时聊天更加需要多线程技术的支持，请实现一个简单的多线程网络聊天程序模拟。二、 设计思路分析1. 在网络越来越发达的今天，人们对网络的依赖越来越强，网络聊天已经成了许多人生活中必不可少的一部分，基于这样的需求，出现了许多网络聊天通信工具，像QQ，MSN等等，但是人们已经不再满足于单一的两个人之间的聊天，而是对多人同时聊天产生了兴趣，于是出现了网络聊天室，不同地方的人可以在那个虚拟的聊天室里面热烈聊天。基于这样的想法，我们用JAVA设计一个多人同时聊天的小程序，用Socket编程实现网络通讯，面向连接的，采用多线程的实现技术。2. 在程序中，可以设置加入连接的最大数目，通过更改IP地址和端口号，成为不同的客户端，与服务器端连接，进行多用户聊天。3. 为方便用户交互，我们采用图形化的用户界面。实现了好友添加，消息收发、显示等基本功能。三、 概要设计该网络聊天程序大致分为三个主要部分：客户端、服务器端和用户图形界面。各个部分的初步设计思想、流程及存储结构如下：1. 程序整体框架：主程序监听一端口，等待客户接入；同时构造一个线程类，准备接管会话。当一个Socket会话产生后，将这个会话交给线程处理，然后主程序继续监听。打开Socket命 名监听端口建立连接收发消息关闭连接打开Socket连接服务器收发消息关闭连接服务器端程序客户端程序2. 客户端（Client）客户端，使用Socket对网络上某一个服务器的某一个端口发出连接请求，一旦连接成功，打开会话；会话完成后，关闭Socket。客户端不需要指定打开的端口，通常临时的、动态的分配一个端口。3. 服务器端（Server）服务器端，使用ServerSocket监听指定的端口，端口可以随意指定（由于1024以下的端口通常属于保留端口，在一些操作系统中不可以随意使用，所以建议使用大于1024的端口），等待客户连接请求，客户连接后，会话产生；在完成会话后，关闭连接。4. 用户图形界面用户图形界面方便程序与用户的交互，多个用户参加，完成会话功能，具体的设计要方便用户的使用，直观清晰，简洁明了，友好美观。5. 存储结构下面列出主要存储结构或变量：存储结构、变量、对象类型说明PostInetAddress标识IP地址Portint标识端口Server ServerThread服务器端连接数Client Socket客户端连接数Client(String ip,int p,Face chat)publicClient类成员函数Public void run()VoidClient、Server类成员函数Server(int port,Face chat)publicServer类成员函数Face()PublicFace类成员函数四、 详细设计 代码分服务器端、客户端、和用户图形界面三部分，分别如下：1.服务器端服务器端主要是使用ServerSocket类，相当于服务器Socket，用来监听试图进入的连接，当新的连接建立后，该类为他们实例化一个Socket对象，同时得到输入输出流，调用相应方法完成会话。具体代码如下：package nupt.java.socket;import java.awt.*;import .*;import java.io.*;public class Server extends Thread ServerSocket skt; / ServerSocket类监听进入的连接，为每个新的连接产生一个Socket对象 Socket Client =new Socket10; Socket Client1=null; int i = 0; TextArea in; int port,k=0,l=0; PrintStream theOutputStream; Face chat; public Server(int port, Face chat) try this.port = port; skt = new ServerSocket(port); this.chat = chat; catch (IOException e) chat.ta.append(e.toString(); public void run() chat.ta.append(等待连线.); while (true) try Clientk = skt.accept(); /当有客户端连接时就新建一个子线程 if (i 2) ServerThread server = new ServerThread10; serverk= new ServerThread(Clientk, this.chat, i); l=server.length; serverk.start(); chat.ta.append(“客户端“+ Clientk.getInetAddress() + 已连线n); /for(int j=0;jserver.length;j+) theOutputStream = new PrintStream(serverk.getClient().getOutputStream(); i = serverk.getI(); k+; else /theOutputStream = new PrintStream(null); catch (SocketException e) catch (IOException e) chat.ta.append(e.toString(); public void dataout(String data) /for(int j=0;j + tftype.getText() + n); if (iamserver) server.dataout(tftype.getText(); else client.dataout(tftype.getText(); tftype.setText(); public void keyTyped(KeyEvent e) public void keyReleased(KeyEvent e) 1.程序运行初始化界面如下：2.输入发送的聊天内容后的测试效果：通过以上测试分析可知，程序很好地完成了课题的要求，运行结果正确，利用JAVA语言的异常处理机制很好地处理了各种异常，使得程序的性能变得相对稳定，界面舒适易用，可以满足基本聊天需要！ 一、 调试过程中的问题程序的调试相对程序的编码复杂多了，需要很大的精力才能做好。1.问题的描述(1) JAVA语言的基本知识已具备，但是Socket网络方面还不是很了解，花了不少工夫。Socket(套接字)，用于描述IP地址和端口，通信链的句柄。应用程序通常通过它向网络发出或应答请求。有Socket和ServerSocket两个类，ServerSocket用于服务器端，Socket是建立网络连接时使用的。在连接成功时，应用程序两端都会产生一个Socket实例，操作这个实例，完成会话。(2) 关于IP地址的获取，刚开始不知道通过什么方法解决，后来查书知道JAVA的InetAddress类，可以得到主机地址。但是我想通过程序自动获取加进来的IP地址，可以调用public byte getAddress()方法，但是没能成功，相互的连接也不是很顺畅，留待下次解决。2.程序改进的思考 程序只是实现了简单的收发消息功能，功能比较单一，还有许多改进提升的地方。(1)增加登录界面，用户通过号码和口令进入系统，对用户身份进行验证增加系统的安全性。(2)可以考虑保存聊天记录功能，方便用户查看。(3)界面美化方面比较欠缺，可以更加友好和美观。二、 专业课程设计总结第一周的专业课程设计结束了，这是一个不断学习的过程，给我留下了太多的东西。课题是基于Socket和多线程的聊天程序，我的第一选择就是JAVA语言，因为不管是在网络应用方面还是在多线程支持方面，JAVA都有很大的便利和优势。同时，我也体会到了Eclipse7.0开发工具的强大功能。进一步理解了面向对象的思想。由于JAVA是面向对象的语言，主要的特征就是封装，写类。在该课题中，很容易就分成三个类，Server类、Client类和Face类，这样分工明确，几个类可以单独写。再实例化类对象，完成必要的操作。其中Server类和Client类都是继承Thread类，Face类继承Frame类，实现代码复用。每次都会谈到程序调试问题，这是个比较重要的问题，我觉得起初就要用工程的思想，从整体上考虑问题，这样调试起来相对简单。总之，这要靠不断实践来提高。类似这样的实践都是不断学习的过程，其中肯定会碰到问题，比如这次的JAVA