JAVA课程设计报告：语音QQ仿真.doc

Java 语言与面向对象技术课程设计 Java 程序设计 课程设计报告 题 目 语音 QQ 仿真 学 院 计算机科学与工程 专 业 物联网工程 学生姓名 xx 学 号 1300370110 指导教师 2015 年 6 月 25 日 魔板游戏 2 目 录 目 录 2 1 前言 1 2 需求分析 1 3 概要设计 1 4 系统详细设计 根据你自己课题功能设计不同函数 此处称为模块 5 4 1 QQ 软件登陆模块设计 5 4 2 好友列表模块设计 5 4 3 聊天窗口模块设计 5 4 4 语音接收与发送线程模块设计 5 4 5 文本接收与发送线程模块设计 5 5 测试 1 6 总结 1 参考文献 2 附录 2 Java 语言与面向对象技术课程设计 语音语音QQQQ仿真仿真 课程设计目的课程设计目的 1 加深对 Java 语言与面向对象技术 课程基础知识的理解 掌握 Java 语言面 向对象程序设计的开发方法和步骤 2 进一步理解面向对象程序设计的思想和方法 利用 Java 语言进行程序设计的能 力 3 课程设计将课本上的理论知识和实际应用相结合 锻炼学生发现问题 分析问 题和解决问题的能力 加强学生研发 编写 调试程序的能力 4 培养学生在项目开发中团队合作精神 创新意识及能力 5 提高学生科技论文写作能力 规范完成课程设计报告 1 1 前言前言 在网络越来越发达的今天 人们对网络的依赖越来越多 越来越离不开网络 由此而产生的聊天工具越 来越多 网络聊天时一类的聊天系统的发展日新月异 因此产生了制作一个局域网的网络聊天工具的 而且通过制作该程序还能更好的学习网络软件编程知识 2 需求分析需求分析 由于对 QQ 原理的好奇 加之听说某高校的毕业设计就是编译一个完整的 QQ 于 是对 QQ 聊天软件产生兴趣 既方便后人学习模仿 又有利自身的学习 既然是模仿 首先界面要相像 要有登陆界面 好友列表 聊天窗口 然后是基本的功能问题 要 实现 QQ 文字聊天 语音聊天 还要能发送文件 3 概要设计概要设计 系统的功能模块划分 用到的文件大小共 15 个 功能流程 首先是登录界面 输入密码正确 才能进入 魔板游戏 4 好友列表 进入好友列表后 能侦查到附近的好友在线 点击好友的头像即可进入聊 天窗口 聊天窗口中 可实现文本聊天 语音按钮实现语音聊天 文本传送实现文件 传送 如下是各个窗口类之间的功能流程图 3 2 主体功能 1 实现基本的一对一聊天 实现同时与多人聊天 2 实现好友列表 并可随时添加好友 3 有本地好友列表可储存固定好友 4 能实现一对一语音对话聊天 5 实现一次性的中小文件远程传送 Java 语言与面向对象技术课程设计 5 2 详细设计详细设计 根据你自己课题功能设计不同函数 此处称为模块 4 1 QQQQ 软件登陆软件登陆模块设计模块设计 1 效果图 2 类的主要成员变量和方法 private JPanel contentPane private JPasswordField passwordField JLabel lblNewLabel new JLabel New label Icon icon new ImageIcon D a png JButton btnNewButton 1 new JButton New button JLabel m newlabel 1 new JLabel JButton btnNewButton new JButton u767B u5F55 JLabel lblNewLabel 1 new JLabel New label Icon icon 1 new ImageIcon D b png Icon icon 3 new ImageIcon D c png 3 主要程序代码 char m Key a b c 1 2 3 public void actionPerformed ActionEvent arg0 char password1 passwordField getPassword for int i 0 i password1 length i if password1 length m Key length m newlabel 1 setText 6 位密码 break 魔板游戏 6 else if m Key i password1 i m newlabel 1 setText 密码错误 break else if m Key i password1 i TestFrame application new TestFrame application getJFrame setVisible true 4 2 好友列表好友列表模块设计模块设计 1 效果图 2 类的主要成员变量和方法 private JFrame jFrame null private JPanel jContentPane null Java 语言与面向对象技术课程设计 7 private JScrollPane scrollPane null TestPane OprationPane new TestPane String M name String M ID Button AddF new JButton 添加好友 3 主要程序介绍 String 这个窗口类的功能实现 用到了三个文件 TestFrame java TestPane java MemberModel java 这三国窗口采用层层 套接的的方式完成整个好友列表的窗口 MemberModel 用于制作一个成员的框架 TestPane 基于 MemberModel 建造一个列表 TestFrame 才是好友列表的窗口 窗口中设置添加好友的按钮 MemberModel 框架赋予响应聊天窗口的点击事件 部分程序 jPanel addMouseListener new java awt event MouseAdapter public void mouseExited java awt event MouseEvent e exchangeExited 鼠标移出模板区 改变背景颜色 public void mouseEntered java awt event MouseEvent e exchangeEnter 鼠标移进模板区 改变背景颜色 Override public void mouseClicked MouseEvent e Thread t1CharWin new Thread new NewChatWindow nickname M IDAdress thread 1 t1CharWin start 4 3 聊天窗口模块设计聊天窗口模块设计 1 效果图 魔板游戏 8 2 类的主要成员变量和方法 private JPanel contentPane JPanel panel new JPanel JLabel lblNewLabel new JLabel New label JTextArea textArea new JTextArea JPanel panel 1 new JPanel JButton btnNewButton new JButton u53D1 u9001 JButton btnNewButton 1 new JButton u8BED u97F3 u804A u5929 int scount 0 public static int isYuYinYesNO 0 String M NAME public static String M IPADR ChatWindow ChatWindow JuBing this DatagramPacket sendpacket receivepacket 声明发送和接收数据包 DatagramSocket sendsocket receivesocket private JTextField textArea 1 ChartReceive yuyinreceive new ChartReceive Thread t1 new Thread yuyinreceive thread 3 MyYuyinMethou YuYin new MyYuyinMethou public boolean ifDisPose true Server ResiveFile new Server ThreadresivefileThread 3 主要程序代码 Java 语言与面向对象技术课程设计 9 void ButtonSent throws Exception String str textArea 1 getText 获得文本框数据 if pareTo 0 如果为空 try textArea append nto M NAME textArea 1 getText String s textArea 1 getText byte data new byte 100 data str getBytes 将键盘输入放到字节缓冲区内 sendpacket new DatagramPacket data data length InetAddress getByName M IPADR 2298 InetAddress getByName 192 168 0 101 2289 sendsocket send sendpacket catch IOException exc textArea append exc toString 6666 n exc printStackTrace 魔板游戏 10 4 4 语音接收与发送线程语音接收与发送线程模块设计模块设计 1 类的主要成员变量和方法 接收 int BendiID 3333 public DatagramSocket socket private AudioFormat format new AudioFormat AudioFormat Encoding PCM SIGNED 44100 0f 16 1 2 44100 0f false 管道 private SourceDataLine line private byte data 发送 public static final int PORT 3368 InetAddress toIp InetAddress getByName 192 168 0 101 目的 ip InetAddress caddr InetAddress getByName 192 168 0 101 private TargetDataLine line 管道 private byte data 存放每次从麦克获得的数据 public String ClientIPadre 格式 private AudioFormat format new AudioFormat AudioFormat Encoding PCM SIGNED 44100 0f 16 1 2 44100 0f false 2 主要程序代码 把接收到的信息传到麦克 即播放 public ChartReceive try DataLine Info info new DataLine Info SourceDataLine class format line SourceDataLine AudioSystem getLine info DatagramSocket socket new DatagramSocket BendiID catch Exception e e printStackTrace Java 语言与面向对象技术课程设计 11 public void run System out println receive threading start int length int format getFrameSize format getFrameRate 2 0f try line open format line start socket new DatagramSocket BendiID while true 数组的创建载什么时候 是否影响数据信息 data new byte length DatagramPacket dp new DatagramPacket data data length socket receive dp line write data 0 data length System out println receive success new String data UTF 8 catch Exception e e printStackTrace 发送 public ChartSend DataLine Info info new DataLine Info TargetDataLine class format try line TargetDataLine AudioSystem getLine info catch LineUnavailableException e e printStackTrace public void SetClientIP String ip this ClientIPadre ip public void run System out println send threading start 魔板游戏 12 try line open format line getBufferSize line start int length int format getFrameSize format getFrameRate 2 0f int length int format getFrameSize format getFrameRate int k 0 while true data new byte length line read data 0 data length sendData if ChatWindow isYuYinYesNO 1 break catch LineUnavailableException e e printStackTrace 4 5 文本接收与发送线程文本接收与发送线程模块设计模块设计 1 效果图 2 类的主要成员变量和方法 窗口 setDefaultCloseOperation JFrame EXIT ON CLOSE setBounds 100 100 450 300 contentPane new JPanel Java 语言与面向对象技术课程设计 13 contentPane setBorder new EmptyBorder 5 5 5 5 contentPane setLayout new BorderLayout 0 0 setContentPane contentPane JTabbedPane tabPane new JTabbedPane 选项卡布局 Container con new Container 布局 1 Container con1 new Container 布局 2 JLabel label2 new JLabel 选择文件 JTextField text2 new JTextField JButton button2 new JButton 选择 JButton button1 new JButton 传送 JFileChooser jfc new JFileChooser 接收文本的线程 private DatagramSocket receive private String ip private int serverPort private int clientPort private File file private String path private DatagramPacket pkg private DatagramPacket messagepkg 发送文本的线程 private DatagramSocket send private DatagramPacket pkg private DatagramPacket messagepkg private int serverPort private int clientPort private String path private File file private String ip 3 主要程序代码 发送线程 void send try 文件发送者设置监听端口 send new DatagramSocket clientPort BufferedInputStream bis new BufferedInputStream new FileInputStream new File path 确认信息包 byte messagebuf new byte 1024 messagepkg new DatagramPacket messagebuf messagebuf length 魔板游戏 14 文件包 byte buf new byte 1024 63 int len while len bis read buf 1 pkg new DatagramPacket buf len new InetSocketAddress ip serverPort 设置确认信息接收时间 3 秒后未收到对方确认信息 则重新发送一次 send setSoTimeout 3000 while true send send pkg send receive messagepkg System out println new String messagepkg getData break 文件传完后 发送一个结束包 buf end getBytes DatagramPacket endpkg new DatagramPacket buf buf length new InetSocketAddress ip serverPort System out println 文件发送完毕 send send endpkg bis close send close public void run send 接收线程 public void receive try 接收文件监听端口 receive new DatagramSocket serverPort 写文件路径 Java 语言与面向对象技术课程设计 15 BufferedOutputStream bos new BufferedOutputStream new FileOutputStream new File path 读取文件包 byte buf new byte 1024 63 pkg new DatagramPacket buf buf length 发送收到文件后 确认信息包 byte messagebuf new byte 1024 messagebuf ok getBytes messagepkg new DatagramPacket messagebuf messagebuf length new InetSocketAddress ip clientPort 循环接收包 每接到一个包后回给对方一个确认信息 对方才发下一个包 避免丢包和乱序 直到收到一个结束包后跳 出循环 结束文件传输 关闭流 while true receive receive pkg if new String pkg getData 0 pkg getLength equals end System out println 文件接收完毕 bos close receive close break receive send messagepkg System out println new String messagepkg getData bos write pkg getData 0 pkg getLength bos flush bos close receive close 5 测试测试 1 语音开关打开 实现功能 但关闭时 是采用整个窗口重启 这是投机取巧 不符合设计要求 2 在实现一对一聊天时 监听端口打开 有不明客户端对这台 IP 设备的这个端口发送文本 设备 也能接受不明设备的信息 3 文件的传送大小受限 4 不能同时打开多个聊天窗口 魔板游戏 16 6 总结总结 这次课设让我我首次接触做软件 是我做软件的启蒙 受益匪浅 虽然技术方面没有达到预期 的那样 但是学会去掌握一种技术的方法 通过查阅 了解技术的概念 查找使用方法 再去上网 读懂别人使用这种技术的例子 随后嵌套到自己的程序应用中来 这就是我做这个可这最基本的步 骤 首先 这个课设我做得还算是挺简单的 用窗口编辑器编辑窗口界面 基本有几个窗口界面 登录 好友列表 聊天窗口 添加好友窗口 文本传送选择文件的窗口 其中的逻辑关系不再重复 罗嗦 图形界面都好办 最难的界面就是好友列表 从小到大 先做一个好友成员的图形模型 储存 好友的属性 设置点击能进入与该好友聊天的功能 外层在用 Panel 来做好友列表 使用好友图形 模型数组实现列表 在外层就是好友列表的窗口了 文本聊天功能的实现 在聊天窗口打开时 启动文本监听 按下 发送 对该好友发送文本 底层技术流程是这样 监听时 打开监听端口 不断循环监听接受数据 用DatagramPacket存放 接收到的信息 receivesocket receive receivepacket 得到这个包裹含有接收到的数据信息 随后进行解压成byte进类型的数据 再将 byte 类型转换成我们熟悉的字符串 再把字符串显示我 们的界面上即可完成一次一对一的通话 在语音对话与文本传送设计中 采用线程实现多功能 同样都是采用在聊天窗口就启动语音监 听线程 文本监听线程 都可以循环接收对应类型的信息 其中详细原理大致相同 只不过是数据 是语音数据 采用SourceDataLine 得到语音数据 0 在这个过程中 遇到耗时最多的问题包括 1 套接字的端口打开与关闭的问题 由于逻辑错误造成套接字已经打开监听端口而没有关闭但 又关闭不了 造成无法再次与好友对话的问题 2 还有就是语音监听线程 由于窗口中打开多个线程 每个线程 交替运行 各自都占用一定 的时间 语音接收线程运行时刻是随机一段一段的 因此 语音接收的信号也是一段一段 断断续 续的 因此 我采用设置语音线程的高优先级 让语音打开时优先执行语音线程 就可得到较为清 晰的音频型号 3 还有就是语音回音问题 由于线程一直监听麦克分管道的信号 导致软件接收到信号后 播 放声音 在监听到麦克风有音频信号 再发送 这样就出现轻微的回音 但不影响通话内容 最后 这次课设通过自己去做 体会 还是受益匪浅的 自己该花的时间也花了 只是在这方 面下的功夫还是不够深 在今后的时间里一定赶紧多加努力 同时非常感谢老师一直以来耐心地为我们分析错误及迷惑 一层层为我们打开了 通往光明的窗 是我们对实验从一无所有逐渐走向成熟 最终能自信的把单片机作为 自己兴趣爱好 而不是一种压力 我会继续追寻对 Java 这门课程的兴趣 努力取得更 好的成绩 Java 语言与面向对象技术课程设计 17 参考文献参考文献 专专 译译 著 著 序号 著者 书名 译者 M 出版地 出版者 出版年 起 止页码 期期 刊 刊 序号 著者 篇名 J 刊名 年 卷号 期号 起 止页码 论论 文文 集 集 序号 著者 篇名 A 编者 论文集名 C 出版地 出版者 出版者 出版年 起 止 页码 学位论文 学位论文 序号 著者 题名 D 保存地 保存单位 授予年 专利文献 专利文献 序号 专利所有者 专利题名 P 专利国别 专利号 出版日期 标准文献 标准文献 序号 标准代号 标准顺序号 发布年 标准名称 S 报报 纸 纸 序号 责任者 文献题名 N 报纸名 年 月 日 版次 网络资料 网络资料 序号 具体网址 举例如下 1 王传昌 高分子化工的研究对象 J 天津大学学报 1997 53 3 1 7 2 李明 物理学 M 北京 科学出版社 1977 58 62 3 Gedye R Smith F Westaway K et al Use of Microwave Ovens for Rapid Orbanic Synthesis Tetrahedron Lett 1986 27 279 4 王健 建筑物防火系统可靠性分析 D 天津 天津大学 1997 5 姚光起 一种痒化锆材料的制备方法 P 中国专利 891056088 1980 07 03 6 GB3100 3102 0001 1994 中华人民共和国国家标准 S 附录附录 附录关键代码或其它有需要附录的内容 代码要有基本的注释 package QQQQQ public class CenterApp public static boolean ISOKPASS public CenterApp LandWindow CenterFrame new LandWindow 魔板游戏 18 CenterFrame setVisible true 本机开放端口文字 2289 语音 3333 public static void main String args TODO Auto generated method stub new CenterApp package QQQQQ import java awt EventQueue import java awt event ActionEvent import java awt event ActionListener import java awt event WindowEvent import javax swing Icon import javax swing ImageIcon import javax swing JButton import javax swing JFrame import javax swing JLabel import javax swing JPanel import javax swing JPasswordField import javax swing border EmptyBorder public class LandWindow extends JFrame implements ActionListener private JPanel contentPane private JPasswordField passwordField JLabel lblNewLabel new JLabel New label Icon icon new ImageIcon D a png JButton btnNewButton 1 new JButton New button JLabel m newlabel 1 new JLabel JButton btnNewButton new JButton u767B u5F55 JLabel lblNewLabel 1 new JLabel New label Icon icon 1 new ImageIcon D b png Icon icon 3 new ImageIcon D c png Java 语言与面向对象技术课程设计 19 Launch the application public static void main String args EventQueue invokeLater new Runnable public void run try LandWindow frame new LandWindow frame setVisible true frame addWindowListener new WindowAdapter public void windowClosing WindowEvent e System exit 0 catch Exception e e printStackTrace Create the frame protected void processWindowEvent WindowEvent e super processWindowEvent e if e getID WindowEvent WINDOW CLOSING System exit 0 public LandWindow setTitle QQ setBounds 100 100 410 331 contentPane new JPanel contentPane setBorder new EmptyBorder 5 5 5 5 setContentPane contentPane 魔板游戏 20 contentPane setLayout null this setResizable false lblNewLabel setBounds 0 0 433 161 contentPane add lblNewLabel lblNewLabel setIcon icon btnNewButton 1 setBounds 10 186 146 111 contentPane add btnNewButton 1 m newlabel 1 setBounds 166 271 162 26 contentPane add m newlabel 1 btnNewButton addActionListener this passwordField new JPasswordField passwordField setBounds 166 195 162 34 contentPane add passwordField btnNewButton setBounds 166 239 162 33 contentPane add btnNewButton lblNewLabel 1 setBounds 0 160 404 147 contentPane add lblNewLabel 1 lblNewLabel 1 setIcon icon 1 btnNewButton 1 setIcon icon 3 passwordField setText abc123 char m Key a b c 1 2 3 public void actionPerformed ActionEvent arg0 char password1 passwordField getPassword for int i 0 i screenSize height frameSize height screenSize height if frameSize width screenSize width frameSize width screenSize width frame setLocation screenSize width frameSize width 2 screenSize height frameSize height 2 public static void main String args Java 语言与面向对象技术课程设计 27 try UIManager setLookAndFeel UIManager getSystemLookAndFeelClassName catch Exception e e printStackTrace ChatWindow package QQQQQ import java io import import java awt AWTEvent import java awt EventQueue import javax swing JFrame import javax swing JPanel import javax swing border EmptyBorder import javax swing JLabel import javax swing JTextArea import javax swing JList import javax swing JSpinner import javax swing JButton import java awt event ActionListener import java awt event ActionEvent import java awt event WindowEvent import javax swing JTextField import javax swing GroupLayout import javax swing GroupLayout Alignment import javax swing BoxLayout 魔板游戏 28 import denglu ChartSend import java awt BorderLayout import java awt Color import liaotian Server public class ChatWindow extends JFrame implements ActionListener private JPanel contentPane JPanel panel new JPanel JLabel lblNewLabel new JLabel New label JTextArea textArea new JTextArea JPanel panel 1 new JPanel JButton btnNewButton new JButton u53D1 u9001 JButton btnNewButton 1 new JButton u8BED u97F3 u804A u5929 int scount 0 public static int isYuYinYesNO 0 String M NAME public static String M IPADR ChatWindow ChatWindow JuBing this DatagramPacket sendpacket receivepacket 声明发送和接收数据包 DatagramSocket sendsocket receivesocket private JTextField textArea 1 ChartReceive yuyinreceive new ChartReceive Thread t1 new Thread yuyinreceive thread 3 MyYuyinMethou YuYin new MyYuyinMethou public boolean ifDisPose true Server ResiveFile new Server ThreadresivefileThread Launch the application protected void processWindowEvent WindowEvent e super processWindowEvent e Java 语言与面向对象技术课程设计 29 if e getID WindowEvent WINDOW CLOSING CloseChatWindow ChatWindow JuBing dispose System exit 0 System gc SuppressWarnings deprecation void CloseChatWindow ifDisPose false receivesocket close t1 stop if isYuYinYesNO 0 CloseYuYinsend yuyinreceive socket close ChatWindow JuBing dispose Create the frame public ChatWindow String name String ip M NAME name M IPADR ip ResiveFile Setting M IPADR 4399 4400 D test txt D e png resivefileThread new Thread ResiveFile Thread 1 resivefileThread start t1 setPriority 7 t1 start System out println M NAME M IPADR 0000000 Thread tyinReceive new Thread new ChartReceive thread 4 enableEvents AWTEvent WINDOW EVENT MASK 魔板游戏 30 yuyinreceive new ChartReceive t1 new Thread yuyinreceive thread 3 t1 setPriority 7 t1 setPriority 7 t1 start YuYin new MyYuyinMethou ip YuYin SetClientIpAdres ip YuYin new MyYuyinMethou try Thread tyinReceive new Thread new ChartReceive thread 4 tyinReceive start init waitforpackets catch Exception e e printStackTrace void init setTitle u804A u5929 u7A97 u53E3 setDefaultCloseOperation JFrame EXIT ON CLOSE setBounds 100 100 475 359 contentPane new JPanel contentPane setBackground new Color 0 139 139 contentPane setBorder new EmptyBorder 5 5 5 5 setContentPane contentPane contentPane setLayout null this setResizable false panel setBackground new Color 0 139 139 JPanel panel new JPanel panel setBounds 0 0 469 197 contentPane add panel panel setLayout null Java 语言与面向对象技术课程设计 31 JLabel lblNewLabel new JLabel New label lblNewLabel setBounds 0 10 222 22 lblNewLabel setText 正在与 M NAME 聊天 panel add lblNewLabel textArea setBounds 0 31 465 156 panel add textArea panel 1 setBackground new Color 0 139 139 JPanel panel 1 new JPanel panel 1 setBounds 0 235 469 96 contentPane add panel 1 try sendsocket new DatagramSocket 初始化 receivesocket new DatagramSocket 2289 catch SocketException se se printStackTrace System exit 0 btnNewButton setBounds 362 17 93 61 btnNewButton addActionListener new ActionListener public void actionPerformed ActionEvent e if textArea 1 getText null try ButtonSent textArea 1 setText null catch Exception e1 TODO Auto generated catch block System out println Sent 函数有错 e1 printStackTrace 魔板游戏 32 panel 1 setLayout null panel 1 add btnNewButton textArea 1 new JTextField textArea 1 setBounds 10 10 342 76 textArea 1 setColumns 10 panel 1 add textArea 1 JButton button new JButton u4F20 u9001 u6587 u4EF6 button addActionListener new ActionListener public void actionPerformed ActionEvent arg0 new MyFream button setBounds 260 207 93 23 contentPane add button btnNewButton 1 setBounds 153 207 93 23 contentPane add btnNewButton 1 Thread tSend new Thread new ChartSend thread 3 JButton btnNewButton 1 new JButton u8BED u97F3 u804A u5929 btnNewButton 1 addActionListener new ActionListener SuppressWarnings deprecation public void actionPerformed ActionEvent arg0 MyYuyinMethou YuYin new MyYuyinMethou if scount 0 isYuYinYesNO 0 btnNewButton 1 setText 语音关闭 YuYin SetClientIpAdres M IPADR YuYin StarYuYin else CloseYuYinsend CloseChatWindow Thread t1CharWin2 new Thread new Java 语言与面向对象技术课程设计 33 NewChatWindow 2 M NAME M IPADR thread chatwindow t1CharWin2 start scount scount 1 2 new MyYu