Linux平台下的聊天软件的设计与开发毕业设计

LinuxLinux 平台下的聊天软件的设计与开发平台下的聊天软件的设计与开发 摘摘要要 如今互联网技术高度发达， 网络聊天软件作为一种开销低且方便快捷的通讯 手段，被越来越多的人所使用。 本文阐述了如何使用 GTK+图形开发库和 C 语言编写一个基于 Linux 平台运 行的聊天软件的过程。 文章主要分为四个部分，第一部分主要分析了该类产品的 一个发展过程和开发此类软件的背景及意义。在此基础上， 进一步的分析了该类 产品的需求情况。在第三章中详细的介绍了所选取的开发环境，通过了解这些知 识将会对该类软件的开发流程有一个总体的认识。之后， 在通过对预备方案的分 析和总结后，最终确定设计路线。 程序设计路线这一章节对该软件的各个功能模块和操作处理流程进行了详 细的划分和设计，并且运用各种图表清晰的展现了软件的模块信息和总体结构。 软件的预期效果在这一章节中得到了体现，完成效果符合前期的需求分析。 最后总结了该软件开发的不足之处，还有软件需要完善的部分。 关键词关键词 ：Linux 系统；C/S 结构；TCP/IP 协议；网络编程；图形用户界面 Design and Implementation of Chat Software on theDesign and Implementation of Chat Software on the Platform of Linux Operating SystemPlatform of Linux Operating System AbstractAbstract Nowadays the network technology develops very rapidly, the chat program as a cheap and quick means of communication has been adopted by more and more people in the world. This disquisition expounds how to use the GTK+ and C cord a chat program based on the Linux platform, and the paper is divided into four parts. The first part is to deal with the development of this product and the background and significance of developing of this software. On this basis it goes on to describe the demand for this product. The third part introduces the choice about the circumstance of this development. With such knowledge in hand, we have a general idea of the developing program of this software. And the design idea will be determined through the analysis and summing-up of the preparatory design. In the section dealing with the program design, all the function modes and their operation flow of this software give an account of the detailed division and design. In addition, all the charts show the information of the modes and their whole structures. Finally, the paper points out the shortcomings in the design of the software. And it is hoped that further efforts will be made in the design. Key words:Key words: Linux Operating System; Client/Server Model; TCP/IP Protocol; Network Programming; Graphics User Interface 目目录录 论文页数：26 页 1引言 1 1.1 1.2 1.3 课题的背景及意义 1 网络聊天软件的发展及现状 1 TCP/IP 协议简介 2 1.3.1 TCP 协议简介 2 1.3.2 UDP 协议简介 2 1.4 1.5 套接字简介 3 开发平台简介 3 1.5.1 Linux 系统简介 3 1.5.2 Gtk+图形开发库简介 4 1.5.3 Gnome 的开发结构简介 4 1.5.4 Glade 集成开发工具简介 4 1.5.5 编程语言和编程工具简介 5 1.6 2 本章小结 5 软件需求分析 5 2.1 2.2 软件功能需求 5 总体性能需求 6 2.2.1 服务器端性能需求 6 2.2.2 客户端性能需求 6 2.3 2.4 3 错误处理需求 6 本章小结 6 程序设计方案 6 3.1方案比较 6 3.1.1 采用 TCP 方式连接 6 3.1.2 采用 UDP 方式连接 7 3.2 3.3 方案选择 8 总体设计方案 8 3.3.1 服务器功能模块划分 8 3.3.2 客户端功能模块划分 8 3.3.3 消息标识的定义 9 3.3.4 消息结构体的设计 10 4软件流程11 4.1 4.2 4.3 4.4 服务器消息处理流程 11 客户端操作流程 12 客户端消息发送和接收流程 13 申请用户流程 14 5详细设计15 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6 5.7 服务器主要函数和变量 15 服务器消息处理模块的设计与实现 15 服务器数据存储的方法 16 客户端主要窗口设计 17 客户端主要函数和变量 20 客户端功能模块的设计与实现 21 本章小结 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 结结论论 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 参考文献参考文献 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 致谢 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 声明 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 1 1引言引言 1.11.1 课题的背景及意义课题的背景及意义 在网络无所不在的今天，在 Internet 上，有 ICQ、MSN、Gtalk、OICQ 等网 络聊天软件， 极大程度上方便了处于在世界各地的友人之间的相互联系，也使世 界好像一下子缩小了，不管你在哪里，只要你上了网，打开这些软件，就可以给 你的朋友发送信息，不管对方是否也同时在线，只要知道他有号码。 Linux 操作系统作为一个开源的操作系统被越来越多的人所应用， 它的好处 在于操作系统源代码的公开化！ 只要是基于 GNU 公约的软件你都可以任意使用并 修改它的源代码。但对很多习惯于Windows 操作系统的人来说，Linux 的操作不 够人性化、交互界面不够美观，这给 Linux 操作系统的普及带来了很大的阻碍。 因此制作一个 Linux 操作系统下的拥有人性化界面的实时通讯工具，将给那些 刚刚接触 Linux 操作系统的用户带来极大的方便， 而且通过设计这样的一个应用 程序还能更好的学习网络编程知识和掌握 Linux 平台上应用程序设计开发的过 程，将大学四年所学知识综合运用，以达到检验学习成果的目的。 1.21.2 网络聊天软件的发展及现状网络聊天软件的发展及现状 网络的诞生从某种意义上来说改变了我们的生活， 它将这个世界的上不同地 域的人之间的距离拉近了。伴随着网络的诞生，网络聊天软件也随之而来。最初 的网络聊天软件只是有简单的文本界面，功能也十分有限，随着技术的不断发展 与强大， 拥有更多功能和美观界面的聊天程序走进了我们的生活，也有越来越多 的人将网络聊天软件作为他们日常生活交流和通信的工具。 网络聊天软件在国外有 ICQ 等，在国内主要有 OICQ、Ticq 和一些基于网页 的即时通讯工具，像 Chinaren 网站上的 WebMaster 等等，都做得即美观，且功 能强大，OICQ 现在拥有非常大的用户群。 现在也有很多在网络上不使用服务器的通讯软件， 这种软件小巧且方便，也 能解决一部分问题。但是有服务器的通讯软件，有着不可比拟的优势：可以发送 离线消息，不管用户当时是否在线，下次上线时，就可以看到这条消息了。可以 保存用户的个人信息或个人简介，供人查看。而且，无服务器的通讯软件，是以 机器为通讯单元的，而有服务器的聊天软件是以人为通讯单元的。所以，带服务 器的聊天软件在网络上，有着非常广泛的用途，为网络上的通讯带来了极大的方 便， 它使人与人之间的交流不再只局限于某一个范围， 并且它的开销也是很小的， 你只需要拥有一部可以联网的 PC 机就足够了！ 第 1 页 共 26 页 1.31.3 TCP/IPTCP/IP 协议简介协议简介 TCP/IP 是国际互联网所采用进行网际互连的通信协议。实际所称的 TCP/IP 协议包括了在国际互联网络应用的一组协议， 互联网协议族是此协议族的另一个 名字。 1.3.11.3.1 TCPTCP 协议简介协议简介 因为我们这个程序所采用的是面向连接的 TCP 协议，所以我们这里就只对 TCP（传输控制协议）这一部分作详细的介绍。 TCP：传输控制协议（TCP：Transmission Control Protocol） 传输控制协议是一个 TCP/IP 组中能够实现可靠数据传送的传输层协议， 并 通过顺序响应能实现对应用程序的虚拟连接服务，在必要的时候进行包转发。与 IP 协议相结合，TCP 代表了网络协议的核心。 大多数网络应用程序是在相同的机器上运行的， 计算机上必须能确保目的地 的应用程序从源地址处获得数据包， 及源计算机上的应用程序的回复获得选择的 路经。 这一过程是通过使用 TCP 的“端口号”完成的。网络 IP 地址和端口号的 连接要达到唯一的标识,我们称之为“套接字”或“端点”。为了可靠通信，TCP 在端点间建立了连接或虚拟电路。 TCP 服务提供了数据流传输、可靠行、有效流控制、全双工操作和多路复用 技术等。 关于数据流传输，TCP 发送一个由序列号定义的无结构的字节流。这对应用 程序有利，因为在被送出 TCP 之前应用程序不需要划分成块，TCP 可以将字节 整合成字段,然后发送给 IP。 TCP 是面向连接的端到端的可靠协议,并保证传送数据包的顺序，而顺序是 用一个响应序号来保证的，这个响应序号告诉接收者发送者期望的下一个包。如 果在规定时间内， 没有收到关于这个包的确认响应， 则需要重新发送此包。 TCP 的 可靠机制允许设备处理丢失、删除及读错的包。 暂停机制允许设备监测丢失的包 并请求重发。 TCP 提供了有效流控制。当向发送者返回发送确认响应，接收 TCP 进程就 会暗示最高序列号，它能接收并保证不会发生溢出。 全双工操作：TCP 进程能够同时发送和接收包。 TCP 中的多路技术：大量上层同时会话在单连接时进行多路复用。 1.3.21.3.2 UDPUDP 协议简介协议简介 UDP 协议是英文 User Datagram Protocol 的缩写，即用户数据报协议，主 要用来支持那些需要在计算机之间传输数据的网络应用。 包括网络视频会议系统 第 2 页 共 26 页 在内的众多的客户/服务器模式的网络应用都需要使用 UDP 协议。UDP 协议从问 世至今已经被使用了很多年，虽然其最初的光彩已经被一些类似协议所掩盖，但 是即使是在今天，UDP 仍然不失为一项非常实用和可行的网络传输层协议。 与我们所熟知的 TCP（传输控制协议）协议一样，UDP 协议直接位于 IP（网 际协议）协议的顶层。根据 OSI（开放系统互连）参考模型，UDP 和 TCP 都属于 传输层协议。 UDP 协议的主要作用是将网络数据流量压缩成数据报的形式。一个典型的数 据报就是一个二进制数据的传输单位。 每一个数据报的前 8 个字节用来包含报头 信息，剩余字节则用来包含具体的传输数据。 既然 UDP 是一种不可靠的网络协议， 那么还有什么使用价值或必要呢？其实 不然， 在有些情况下 UDP 协议可能会变得非常有用。因为 UDP 具有 TCP 所望尘莫 及的速度优势。 虽然 TCP 协议中植入了各种安全保障功能，但是在实际执行的过 程中会占用大量的系统开销，无疑使速度受到严重的影响。反观 UDP 由于排除了 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。 1.41.4 套接字简介套接字简介 应用层通过传输层进行数据通信时，TCP 和 UDP 会遇到同时为多个应用程序 进程提供并发服务的问题。 多个 TCP 连接或多个应用程序进程可能需要通过同一 个 TCP 协议端口传输数据。 为了区别不同的应用程序进程和连接，许多计算机操 作系统为应用程序与 TCPIP 协议交互提供了称为套接字(Socket)的接口。 区分不同应用程序进程间的网络通信和连接，套接字主要有 3 个参数： 通信 的目的 IP 地址、使用的传输层协议(TCP 或 UDP)和使用的端口号。通过将这 3 个参数结合起来，与一个 Socket 绑定， 应用层就可以和传输层通过套接字接口， 区分来自不同应用程序进程或网络连接的通信，实现数据传输的并发服务 1.51.5 开发平台简介开发平台简介 1.5.11.5.1 LinuxLinux 系统简介系统简介 Linux 操作系统是 UNIX 操作系统的一种克隆系统。它诞生于 1991 年的 10 月 5 日（这是第一次正式向外公布的时间）。以后借助于Internet 网络，并经 过全世界各地计算机爱好者的共同努力下， 现已成为今天世界上使用最多的一种 UNIX 类操作系统，并且使用人数还在迅猛增长。 GNU 计划和自由软件基金会(the Free Software Foundation - FSF)于 1984 年创办。旨在开发一个类似 Unix、并且是自由软件的完整操作系统：GNU 系统。 在 Linux 平台上运行的软件都是免费使用的，且你可以随意的改动代码部 分，只要他们是完全基于 GNU 的。 第 3 页 共 26 页 1.5.21.5.2 Gtk+Gtk+图形开发库简介图形开发库简介 Gtk+(GIMP Toolkit，GIMP 工具包)是一个用于创造图形用户接口的图形库。 Gtk+是基于 LGPL 授权的。 Gtk+图形库使用一系列称为 “构件” 的对象来创建应用程序的图形用户接口。 它提供了窗口、标签、命令按钮、开关按钮、检查按钮、无线按钮、框架、列表 框、组合框、树、列表视图、笔记本、状态条等构件。可以用它们来构造非常丰 富的用户界面。在用 Gtk+开发 Gnome 的过程中，由于实际需要，在上面的构件 基础上，又开发了一些新构件。一般把这些构件称为Gnome 构件(与 Gtk+构件相 对应)。 这些构件都是 Gtk+构件库的补充， 它们提供了许多 Gtk+构件没有的功能。 从本质上来说， Gtk+构件和 Gnome 构件是完全类似的东西。GTK 本质上是面向 对象的应用程序编程接口(API )。虽然完全是用C 写成的，但它仍然是用类和回 调函数(指向函数的指针)的方法实现的。 1.5.31.5.3 GnomeGnome 的开发结构简介的开发结构简介 只使用 Gtk+ 构件也可以开发出优秀的 Linux 应用程序，但是 Gnome 构件， 特别是 GnomeApp、GnomeUIInfo 等，使开发界面一致的应用程序变得更加容易。 Gnome 的一些新特性，如 popt 参数分析，保存应用程序设置等也是 Gtk+构件所 没有的。 Gnome 的开发架构包含以下一些内容： 1. 非 Gnome 库： 2. Gnome 库： 3. 其他库 这些库一般被使用在 Gnome应用程序中， 但它不是 Gnome-libs 专属的部分。 1.5.41.5.4 GladeGlade 集成开发工具简介集成开发工具简介 Glade 是面向 GTK+/Gtkmm 的图形界面开发工具。它向用户提供可视化的界 面设计环境，并以XML 文件的格式进行保存。Glade 提供了一个类库，在程序运 行的时候， 它可以通过读取 XML 文件而生成相应的程序界面，从而达到了程序代 码逻辑与用户界面的完全分离。另一方面，有另一个工具（glade-）可以用来 把这些 XML 文件直接生成相应的 Gtk+/Gtkmm 代码。对于比较小型的项目，这种 方法是比较适用的。 这种通过 XML 对界面进行描述的特性极大地增强了程序的灵活性， 界面的设 计与代码的编写可由相关的人员进行。 也许这是以后桌面应用程序开发的一个方 向。 第 4 页 共 26 页 1.5.51.5.5 编程语言和编程工具简介编程语言和编程工具简介 因为 C 语言是平台适应性最强的语言， 差不多每种平台上都会有一个 C 编译 器。C 语言也更易移植，因而，在 Linux 下编程的最佳语言应该是 C 语言，Linux 上的很多应用程序就是用 C 语言写的。因为 Gtk+ 和 Gnome 是用 C 语言编写的， 所以在开发 Linux 下的 GUI 程序时使用 C 语言是非常方便的。 Linux 发布版本中都提供了 C 编译器 gcc，它目前的版本是 4.1。 Linux 系统下的 gcc（GNU C Compiler）是 GNU 推出的功能强大、性能优越 的多平台编译器，是GNU 的代表作品之一。gcc 是可以在多种硬体平台上编译出 可执行程序的超级编译器，其执行效率与一般的编译器相比平均效率要高 20%30% gcc 编译器能将 C、C+语言源程序、汇程式化序和目标程序编译、连 接成可执行文件，如果没有给出可执行文件的名字，gcc 将生成一个名为 a.out 的文件。 调试器 GDB 能让你观察另一个程序在执行时的内部活动， 或程序出错时发生 了什么。 GDB 主要能做四件事(包括为了完成这些事而附加的功能)，帮助用户找出程 序中的错误。 运行程序，设置所有的能影响程序运行的东西。 保证程序在指定的条件下停止。 当程序停止时，让用户检查发生了什么。 改变程序。 那样用户可以试着修正某个 bug 引起的问题， 然后继续查找另一 个 bug。 用户可以用 GDB 来调试 C 和 C+写的程序。 1.61.6 本章小结本章小结 随着计算机应用技术的日益普及， 网络也遍及到我们生活的每个角落，很好 的利用这人资源， 将为我们的工作和学习带来极大的方便和提高工作效率。 所以， 开发一个网络里的 C/S 通讯软件是十分必要的。 由于设计该软件的主要目的是深入的学习 Linux 平台上应用程序的编写方 法，本系统将采用 GNU 的理论方法进行开发。 2 2软件需求分析软件需求分析 为了开发出符合要求的网络聊天程序，首先必须知道使用者的需求。对需求 的深入理解是开发工作获得成功的前提条件，它对目标项目提出完整、准确、清 晰、具体的要求。 2.12.1 软件功能需求软件功能需求 登录功能。 第 5 页 共 26 页 申请新用户的功能。 客户可以通过服务器转发，实现一对一的聊天。 服务器端可以保存用户的信息。 客户端程序可以显示在线好友。 应该具有易用、美观的图形界面。 2.22.2 总体性能需求总体性能需求 2.2.12.2.1 服务器端性能需求服务器端性能需求 服务器需要同时连接很多个用户， 并能提供给这些连接用户所需要的任务处 理请求，这就要求服务器能同时处理多个 socket 连接。 服务器模型一般分为循环服务器和并发服务器， 循环服务器一次只能处理一 个连接， 也就是说同一时间只能由一个用户连接到服务器进行消息处理，这种情 况是不被允许的。 因此我们将采用多线程方式的并发服务器来设计服务器端， 这样将能从很大 程度上提高服务器的运行效率。 2.2.22.2.2 客户端性能需求客户端性能需求 客户端只需要连接到服务器便可以进行任务的处理工作， 因此客户端的主要 性能要求为图形界面运行的稳定性和对出错信息的及时反映。 当一个窗体出现问题时能够及时的处理，让主程序不受影响。 2.32.3 错误处理需求错误处理需求 所有的应用程序在运行过程中都会出现出错的情况， 这种错误可能来自于程 序本身的 BUG 也可能是用户操作的失误所造成的。当有错误发生时，我们应该有 一个很好的机制来保障错误能够及时地被排除。 因此， 当应用程序出现了错误的时候我们就需要程序能提供给我们出错的信 息， 这样用户就能够很快的找出具体的出错原因， 以便寻找合理的途径去解决它。 2.42.4 本章小结本章小结 需求是开发的前提， 只有明确了需求才能开发出一个符合用户期望的优质软 件。 上面已经总体上列出该聊天程序的基本功能需求，接下来的工作就是如何将 这些功能开发的尽量完善，使得界面清晰简单，方便易用。 3 3程序设计方案程序设计方案 3.13.1 方案比较方案比较 3.1.13.1.1 采用采用 TCPTCP 方式连接方式连接 TCP 方式连接的一个显著特点就是需要有服务器，这种类型的程序通常被称 为客户机/服务器模式。 第 6 页 共 26 页 客户机/服务器模型也是一种网络模型，但与前述的网络模型不同，它并不 是定义了网络的层次结构，而是描述了一种网络程序运行的方式。 客户及/服务器模型将网络应用程序分为客户和服务器两部分。客户方对服 务器方发送信息请求，服务器方对其做出相应回答，提供服务。在 TCP/IP 网络 应用中，多数网络应用程序是使用客户/服务器模型设计的。服务程序通常在一 个众所周知的地址监听对服务的请求，也就是说，服务进程一直处于休眠状态， 直到一个客户程序提出了请求信息。此时， 服务程序被惊醒并且为客户提供服 务，对客户的请求做出适当的反应。虽然基于连接的服务是设计客户/服务器应 用程序的标准，但有些服务也是可以通过数据报 Socket 提供的。 当建立服务器程序时，应该将服务器程序设计成等候客户的请求。TCP 传输 层通过协议端口和应用程序通信，也就是说，为了接收客户请求，服务器程序必 须对传输层的一个特定协议端口进行侦听。当服务器配置 socket 接口时，它使 用 bind()函数让 socket 执行体登记一个协议端口。 也就是说，程序告诉 socket 执行体使用哪一个协议端口进行数据传送。Socket 执行体接着告诉传输层某个 特定协议端口已被使用，并将其收到的所有数据传送给 Socket API。 3.1.23.1.2 采用采用 UDPUDP 方式连接方式连接 采用 UDP 协议的程序不需要有服务器， 两个程序之间可以通过无连接的方式 进行通信，所以无连接是使用 UDP 协议程序的一个显著特点。 使用无连接协议的程序和使用面向连接协议的服务器程序之间的主要相似 之处是它们都必须对一个协议端口进行侦听。 例如，无连接和连接服务器程序必 须在协议端口侦听客户请求。同样， 由于无连接客户程序没有和远地主机建立直 接连接， 所以它也必须对协议端口进行侦听，以便接收以对它服务请求产生的数 据报应答。Socket API 中的 bind()函数让程序将一个本地地址（包括主机地址 和协议端口）和一个 Socket 联系起来。 下面程序行显示了一个典型的函数调用： result bind(socket_handle,local_structuresocket_address, address_ length) 无连接客户程序也对一个协议端口进行侦听。 使用无连接协议的程序不和远 地主机建立直接连接。无连接客户程序使用数据报发送网络服务请求，它不建立 点到点连接。 因此无连接客户程序必须在一个协议端口， 对应答数据报进行侦听。 与服务器程序一样， 无连接客户程序也使用 bind 函数让 Socket 执行体登记协议 端口。也就是说，类似服务器程序，无连接客户程序告诉 Socket 执行体使用哪 个协议端口进行数据传输。Socket 执行体处理传输层内 UDP 软件模块和客户程 序之间的接口。 第 7 页 共 26 页 3.23.2 方案选择方案选择 综合以上分析，本软件开发选择方案如下： Linux 系统采用 C 语言开发， TCP 方式进行连接。采用 C/S 结构。系统界面 美观内容丰富，很好的实现了与用户的交互。 3.33.3 总体设计方案总体设计方案 为实现网络聊天的功能，该软件采用 Socket 编程，服务器与客户端采用了 TCP/IP 方式连接，在设计聊天方案时，实行将所有信息发往服务器端，再由服 务器进行分别处理的思路，服务器端是所有信息的中心。 3.3.13.3.1 服务器功能模块划分服务器功能模块划分 服务器负责向各个客户端发布系统消息。 接受来自客户端的各种信息并分别处理。 针对这些操作，服务器做了如下的模块划分： 处理登陆信息模块：检查登陆信息是否正确，并向客户端返回登陆信息，如 信息正确。就将在线用户发给该用户，并将该用户的状态发给各在线用户。同时 在服务器端显示出来。 处理聊天信息模块：转发消息给指定的用户。 处理申请信息模块： 通过用户申请模块进行新用户的注册， 保存该用户信息。 发布系统消息模块： 将用户上下线的消息发给各客户端，并改写用户在服务 器端和客户端的状态。 服务器功能示意图： 服务器端 处 理 申 请 信 息 转 发 聊 天 信 息 发 布 系 统 消 息 处 理 登 陆 信 息 图 4-1 服务器功能模型 3.3.23.3.2 客户端功能模块划分客户端功能模块划分 客户端主要负责处理用户的操作信息， 当用户做出相应的动作时客户端应该 能够及时地做出相应，当 GTK 图形程序检测到鼠标点击时，将触发一个事件，对 第 8 页 共 26 页 该事件进行动作的定义和函数的编写便可完成相应的动作。因此， 针对这些操作 特性，将客户端模块进行如下划分： 登陆功能模块：建立与服务器的连接并登陆，能显示登陆错误信息。 界面显示模块：将在线好友显示在好友列表中，并显示其当前状态。 聊天功能模块：处理各种聊天信息，并判断消息类型。 离线消息模块：接收和发送离线消息，对离线消息进行处理。 配置信息模块：提供基本的软件配置操作。 客户端功能示意图： 客户端 登陆到服务器 配 置 信 息 模 块 离 线 消 息 模 块 聊 天 功 能 模 块 界 面 显 示 模 块 图 4-2 客户端功能模型 3.3.33.3.3 消息标识的定义消息标识的定义 #define GIF_LOGIN_MSG 1 用户登录 #define GIF_CALL_MSG 2 用户呼叫 #define GIF_ADDRLIST_MSG 3 更新联系人列表信息 #define GIF_ADD_CONTACTS_MSG 4 添加连接信息 #define GIF_DELETE_CONTACTS_MSG 5 删除连接信息 #define GIF_CHAT_MSG 6 聊天信息 #define GIF_DISCONNECT_MSG 7 用户下线消息 #define GIF_SUCCESS_N_ERROR_MSG 8 消息请求成功或失败信息 #define GIF_OFFLINE_REQUEST_MSG 9 发送离线消息 #define GIF_OFFLINE_MSG 10 离线消息 #define GIF_OFFLINE_DELETE_MSG 11 删除离线消息 用户发送消息成功或失败定义： 第 9 页 共 26 页 #define GIF_ERROR_LOGIN_INCORRECT 101 错误的登陆信息 #define GIF_SUCCESS_ADD_CONTACTS 102 添加连接信息成功 #define GIF_ERROR_ADD_CONTACTS 103 添加连接信息错误 #define GIF_SUCCESS_DELETE_CONTACTS 104 删除连接信息成功 #define GIF_ERROR_DELETE_CONTACTS_NOT_A_CONTACT 105 用户离线 #define GIF_ERROR_DELETE_CONTACTS_NOT_A_MEMBER 106 无指定用户 3.3.43.3.4 消息结构体的设计消息结构体的设计 消息头： typedef struct _gifhdr_t unsigned int type; unsigned int length; char sender10; char receiver10; unsigned int reserved; gifhdr_t; 用户信息结构： typedef struct _users_t char loginid20; char password20; users_t; 在线用户信息结构： typedef struct _online_users_t char loginid20; int sockfd; online_users_t; 用户联系人信息结构： typedef struct _user_contacts_t char loginid20; 第 10 页 共 26 页 user_contacts_t; 用户当前状态： typedef struct _user_status_t char loginid20; unsigned int status; user_status_t; 离线消息存储时离线消息结构： typedef struct _offline_msgs_t char sender20; char dateserial20; unsigned int new; char message1024; offline_msgs_t; 用户发送离线消息结构： typedef struct _offline_msgs_send_t char sender20; char dateserial20; unsigned int new; unsigned int length; offline_msgs_send_t; 4 4软件流程软件流程 本节主要叙述了该软件的整体运作流程， 包括服务器和客户端对消息的处理 等流程，通过本节将能够对软件的工作流程得到一个总体的认识。 4.14.1 服务器消息处理流程服务器消息处理流程 第 11 页 共 26 页 服务器运行后即处于监听状态， 当监听到有连接请求时服务器进入消息处理 流程，因为服务器为并发服务器，所以可以同时对多个请求做出相应。具体流程 如下图所示： 图 4-3 服务器流程图 4.24.2 客户端操作流程客户端操作流程 这款聊天软件的客户端采用图形化用户接口方式，GTK 图形界面的主要特点 就是事件触发， 当处理引擎接收到某一窗体消息时，处理引擎就会按照事先编写 好的函数作相应的处理动作，下图总体上描述了客户端软件的操作处理流程： 第 12 页 共 26 页 图 44 客户端操作流程图 4.34.3 客户端消息发送和接收流程客户端消息发送和接收流程 客户端运行后首先要用户登录到服务器， 如果登陆成功服务器会将在线的用 户联系人列表发送给客户端， 此时客户端即可显示有哪些好友在线而哪些是离线 的。 当用户点击在线好友时便会弹出一个聊天信息窗体，该窗体用于发送和接收 用户的聊天信息。当用户点击离线用户时便会触发一个离线消息事件，该事件通 过服务器转发方式发送给离线用户，当对方上线时便可查看该离线消息。具体流 程如下图所示： 第 13 页 共 26 页 图 4-5 客户端消息处理流程图 4.44.4 申请用户流程申请用户流程 管理员在服务器一端统一注册用户，然后将账号分发给各用户，申请用户为 单独程序完成， 当新用户注册好后系统会创建 3 个用户信息表用来保存相应的客 户信息。具体流程如下图所示： 运行用户管理程序 添 加 用 户 显 示 用 户 删 除 用 户 退 出 程 序 图 4-6 管理用户流程图 第 14 页 共 26 页 5 5详细设计详细设计 该部分详细讲述了服务器和客户端的界面和代码， 直观地对该软件进行设计 说明，通过该部分将对软件有一个全面的了解。 5.15.1 服务器主要函数和变量服务器主要函数和变量 套接字描述字：int sockfd, client_sockfd 套接字地址结构：struct sockaddr_in servAddr, cliAddr 线程 id 标识：pthread_t pthd 线程调用函数：void gif_handle_client(int client_sockfd) 服务器主体函数只负责了套接字的创建、 帮定和监听任务，一旦服务器接收 到了来自客户端的消息后，就会创建一个线程来处理该连接，当线程创建后它就 会调用该函数对客户消息进行处理。 该函数中有 7 个主要消息处理模块，这些模块针对不同的客户消息进行处 理， 将他们组合在一起便形成了一套完整的消息处理机制。在 4.2.1 中我们叙述 了服务器的消息处理流程，而最后的消息处理部分就是由这 7 个模块来完成的。 发送联系人状态函数： voidgif_send_clients_contact_list(chat*client_loginid,int client_sockfd, int type)该函数的主要作用是当用户的在线状态标志发生变动 时， 服务器要及时地做出判断，并向该用户的联系人发送该用户状态变更后的信 息，以便对方能够及时地了解到联系人的状态信息。 获取系统时间函数：char *gif_get_system_time() 该函数取出当前系统时间并随消息一同发出， 以便让用户能更好的了解到消 息是何时发出的。 5.25.2 服务器消息处理模块的设计与实现服务器消息处理模块的设计与实现 服务器的消息处理模块主要由 7 部分组成，下面进行分别论述： 用户登录消息处理模块： 当服务器接收到用户消息并判断是登录消息后， 服务器将根据用户所发送过 来的用户名和密码到 users.db