基于JAVA的文字聊天传输工具开发设计-毕业设计学位论文范文模板参考资料

1、毕业设计论文题目名称：报 告 人：专业班级：指导教师： 文件传输与文字聊天工具 摘 要随着计算机科学和Internet 的飞速发展, 网上聊天已成为人们相互交流的一种方式, 与E-mail、 相比, 聊天服务更具有实时性和有效性。 本论文提出一个运行于Elcipse 平台上的局域网聊天软件的解决方案。该聊天软件包括服务器端和客户端两个模块，客户端通过服务器端进行通信。服务器端模块主要实现了服务器的配置和数据的传递；客户端模块主要实现了用户注册、登录、文字聊天，文件传输等功能。该软件采用多线程技术支持多用户操作，并采用相关技术进行了优化，加快了文字传递速度。 该软件能够帮助企业在局域网内搭建起自

2、己的聊天系统，避免企业内部员工使用类似QQ 等软件泄露内部信息，但是该软件只实现了聊天的基本功能，还有很多不足之处需要改进。关键词c/s Socket； Java； GUI；数据库 Abstract Along with the high-speed development of the computer science and Internet, chatting on line has been an important method in our communication. Comparing with E-mail and telephone, the chat-line servi

3、ce is more real-time and effective. This thesis proposes a solution of a LAN chatting software based on JAVA language, which is operated on the Eclipse platform. This chatting software includes two modules: the server and the client, which can communicate with each other. The server module mainly co

4、mpletes the sever devices configuration. The client module mainly completes the users login, registration, instant messaging，File transfer and so on. This software uses the multithreading technical support multi-users operation, and uses the correlation technique to carry on the optimization to spee

5、d up the writing transmission speed. This software can help the company to build their own chatting system in the local area network, and it also can avoid the staff of the company disclosing the insider information by using the other software such as QQ, but this software has only completed the bas

6、ic function as a chatting system, so it need much more improvement.  Keywords c/s Socket； Java； GUI；database目录 引 言随着电脑和互联网的普及,网络聊天已经成为人们工作生活中传递信息、交流感情的重要工具。网络版的聊天软件种类繁多，如QQ、OICQ、MSN 等，实现了随时随地上网聊天，给人们带来了很大的方便。但是这些聊天软件也存在以下不足：用户必须连接Internet；用户再工作时容易沉迷于网络聊天。为了方便单位企业内部的信息交流，减少不必要的财力和人力资源浪费，开发一个局域网聊

7、天软件是非常必要的。 现在，多渠道的信息源、网络化的数据分布、快捷医用的交互操作、智能化的分析决策等特点越来越成为衡量有两聊天软件的关键，因此，本人开发一个局域网聊天软件，该聊天软件是基于JAVA语言运行于Eclipse平台上，利用的技术主要是Socket通信和多线程技术，使用MySQL 2005作为后台数据库管理。为实现和方便客户端间通信，在客户端进行了人性化的界面设计,用户可以注册号码，设置个人资料，实现双向聊天功能，可以指定好友查找以及模糊条件搜索添加好友并具文件传输等功能。该工具采用JAVA技术配合Eclipse软件实现。主要利用了JAVA的简单高效，面向对象，支持多线程，与操作系统和

8、运行的平台环境无关性等特点。以及eclipse软件的简单易学，操作方便的特性。同时也由于这个开发使用的主要工具基本上都是免费的。不需要多大的经济负担。 该聊天工具主要解决了两方面的问题。服务器端和客户端。在服务器端可以实现如下功能：能够处理用户的注册；通过身份验证方式处理用户登录；可以向所有在线用户广播信息；删除长久不使用的用户信息；配有操作文档；及时接收用户的服务请求帮助。在客户端可以实现如下功能：聊天信息的传输，支持私聊；文件的传输和接收等功能。标准Java包中提供了相当完善的针对网络通信和I/O相关操作的类库，利用这些类，可以设计出一个网络交互工具。socket编程让程序员几乎不用了解任

9、何网络通信协议，就可以编写出强大的网络系统。要建立一个Server-Client结构的聊天系统，也非难事。善加利用socket以及多线程编程，就能实现这个工具的设计。 第一章概述1.1 课题背景及意义 本设计的开发采用C/S结构，在基于java开发环境下，使用java编程语言进行开发。本文首先论述国内外聊天工具的发展情况和现今的发展方向，并对开发环境和开发语言进行了简单介绍；对本设计所要开发的多功能聊天软件作了较为全面的需求分析，并给出了多功能聊天软件的设计方案。为实现网络聊天的功能，采用 Windows Socket 编程，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

10、的思路，服务器端是所有信息的中心。由于服务器端要保存用户信息，我们利用数据库来实现这一功能，因此首先需要建立用户信息数据库。 在客户端保存聊天纪录和用户号码这一功能的实现中，采用了文件系统设计。 在信息到来及好友上线时，通过闪动托盘图标和播放不同的音乐进行提示。建立消息链表来保存用户接收的各种消息。主要功能包括文字聊天、文件传输天等；本毕业设计主要实现的是多功能聊天软件的部分功能，即文字聊天、文件传输等功能，主要完成的任务包括服务器模块的设计、数据库的设计、添加好友、文字聊天和文件传输等功能。，构成一个实用的、功能完善的聊天软件，达到预期目标；通过运行、测试与分析，该多功能聊天软件运行稳定、可

11、靠，具有一定的实用价值。该论文针对课题背景对国内发展现状进行解析，并且阐述了本设计的研究意义，进行了设计的具体分析，聊天工具流程的分析与设计，数据库模块的分析与设计，文字聊天以及文件传输模块的分析与具体实现。添加好友、服务器以及其它特殊功能模块实现分析。1.2 课题内容与目标结合自己在大学阶段所学的知识和参与实验经验，研究设计了基于java技术的文件传输与文字聊天工具. 聊天工具分为服务器端和客户端两大模块。下图为软件功能模块图： 设计目标： 聊天工具分为服务器端和客户端，以及图形化界面。简单分析服务器端和客户端所要完成的任务。（1）服务器端应当建立一个ServerSocket，并且不断进行侦

12、听是否有客户端连接或者断开连接(包括判断没有响应的连接超时)。（2）服务器端应当是一个信息发送中心，所有客户端的信息都传到服务器端，由服务器端根据要求分发信息。（3）客户端与服务器端建立通信通道，向服务器端发送信息。（4）客户端接收来自服务器的信息。主要研究开发内容是：熟悉 java和 MySQL 2005 服务器的配置，搭配系统开发平台，探索在此开发平台下，利用 socket 编程技术、多线程开发技术、TCP、UDP 协议等进行局域网聊天软件的实际开发。 第二章开发环境及技术处理器：Inter Pentium PIII或更高处理器内存：512M以上网络：局域网开发系统应尽可能采用高档的硬件，

13、因此在应用时应采用更好的配置。操作系统：windows XP开发语言：JAVA后台数据库开发：MySQL 2005Eclipse介绍eclipse-galileoEclipse 是一个开放源代码的、基于 Java 的可扩展开发平台。就其本身而言，它只是一个框架和一组服务，用于通过插件组件构建开发环境。幸运的是，Eclipse 附带了一个标准的插件集，包括 Java 开发工具（Java Development Tools，JDT）。 Eclipse最初是由IBM公司开发的替代商业软件Visual Age for Java的下一代IDE开发环境，2001年11月贡献给开源社区，现在它由非营利软件供

14、应商联盟Eclipse基金会（Eclipse Foundation）管理。 2003年，Eclipse 3.0选择OSGi服务平台规范为运行时架构。 2007年6月，稳定版3.3发布。2008年6月发布代号为Ganymede的3.4版。2009年7月发布代号为GALILEO的3.5版。 Eclipse是著名的跨平台的自由集成开发环境（IDE）。最初主要用来Java语言开发，但是目前亦有人通过插件使其作为其他计算机语言比如C+和Python的开发工具。Eclipse的本身只是一个框架平台，但是众多插件的支持使得Eclipse拥有其他功能相对固定的IDE软件很难具有的灵活性。许多软件开发商以Ecl

15、ipse为框架开发自己的IDE。 Eclipse 最初由OTI和IBM两家公司的IDE产品开发组创建，起始于1999年4月。IBM提供了最初的Eclipse代码基础，包括Platform、JDT 和PDE。目前由IBM牵头，围绕着Eclipse项目已经发展成为了一个庞大的Eclipse联盟，有150多家软件公司参与到Eclipse项目中，其中包括Borland、Rational Software、Red Hat及Sybase等。Eclipse是一个开发源码项目，它其实是 Visual Age for Java的替代品，其界面跟先前的Visual Age for Java差不多，但由于其开放源码

16、，任何人都可以免费得到，并可以在此基础上开发各自的插件，因此越来越受人们关注。近期还有包括Oracle在内的许多大公司也纷纷加入了该项目，并宣称Eclipse将来能成为可进行任何语言开发的IDE集大成者，使用者只需下载各种语言的插件即可。 虽然大多数用户很乐于将 Eclipse 当作 Java IDE 来使用，但 Eclipse 的目标不仅限于此。Eclipse 还包括插件开发环境（Plug-in Development Environment，PDE），这个组件主要针对希望扩展 Eclipse 的软件开发人员，因为它允许他们构建与 Eclipse 环境无缝集成的工具。由于 Eclipse 中

17、的每样东西都是插件，对于给 Eclipse 提供插件，以及给用户提供一致和统一的集成开发环境而言，所有工具开发人员都具有同等的发挥场所。 基于 Eclipse 的应用程序的突出例子是 IBM 的 WebSphere Studio Workbench，它构成了 IBM Java 开发工具系列的基础。例如，WebSphere Studio Application Developer 添加了对 JSP、servlet、EJB、XML、Web 服务和数据库访问的支持。关键技术2.2.1 JAVA介绍Java是一种简单的，面向对象的，分布式的，解释型的，健壮安全的，结构中立的，可移植的，性能优异的动态语

18、言。 Java语言的语法与C语言和C+语言很接近，使得大多数程序员很容易学习和使用Java。另一方面，Java丢弃了C+ 中很少使用的、很难理解的、令人迷惑的那些特性，如操作符重载、多继承、自动的强制类型转换。特别地，Java语言不使用指针，并提供了自动的废料收集，使得程序员不必为内存管理而担忧。 Java语言提供类、接口和继承等原语，为了简单起见，只支持类之间的单继承，但支持接口之间的多继承，并支持类与接口之间的实现机制。Java语言全面支持动态绑定，而C+ 语言只对虚函数使用动态绑定。总之，Java语言是一个纯的面向对象程序设计语言。 Java语言支持Internet应用的开发，在基本的J

19、ava应用编程接口中有一个网络应用编程接口，它提供了用于网络应用编程的类库，包括URL、URLConnection、Socket、 ServerSocket等。Java的RMI(远程方法激活)机制也是开发分布式应用的重要手段。 Java的强类型机制、异常处理、废料的自动收集等是Java程序健壮性的重要保证。对指针的丢弃是Java的明智选择。Java的安全检查机制使得Java更具健壮性。 Java通常被用在网络环境中，为此，Java提供了一个安全机制以防恶意代码的攻击。除了Java语言具有的许多安全特性以外，Java对通过网络下载的类具有一个安全防范机制（类ClassLoader），如分配不同的

20、名字空间以防替代本地的同名类、字节代码检查，并提供安全管理机制（类SecurityManager）让Java应用设置安全哨兵。 Java程序（后缀为java的文件）在Java平台上被编译为体系结构中立的字节码格式（后缀为class的文件）, 然后可以在实现这个Java平台的任何系统中运行。这种途径适合于异构的网络环境和软件的分发。 这种可移植性来源于体系结构中立性，另外，Java还严格规定了各个基本数据类型的长度。Java系统本身也具有很强的可移植性，Java编译器是用Java实现的，Java的运行环境是用ANSI C实现的。 如前所述，Java程序在Java平台上被编译为字节码格式， 然后可

21、以在实现这个Java平台的任何系统中运行。在运行时，Java平台中的Java解释器对这些字节码进行解释执行，执行过程中需要的类在联接阶段被载入到运行环境中。 与那些解释型的高级脚本语言相比，Java的确是高性能的。事实上，Java的运行速度随着JIT(Just-In-Time)编译器技术的发展越来越接近于C+。 在java语言中，线程是一种特殊的对象，它必须由Thread类或其子（孙）类来创建。通常有两种方法来创建线程：其一，使用型构为Thread(Runnable) 的构造子将一个实现了Runnable接口的对象包装成一个线程，其二，从Thread类派生出子类并重写run方法，使用该子类创建

22、的对象即为线程。值得注意的是Thread类已经实现了Runnable接口，因此，任何一个线程均有它的run方法，而run方法中包含了线程所要运行的代码。线程的活动由一组方法来控制。 Java语言支持多个线程的同时执行，并提供多线程之间的同步机制（关键字为synchronized）。 Java语言的设计目标之一是适应于动态变化的环境。Java程序需要的类能够动态地被载入到运行环境，也可以通过网络来载入所需要的类。这也有利于软件的升级。另外，Java中的类有一个运行时刻的表示，能进行运行时刻的类型检查。 Java语言的优良特性使得Java应用具有无比的健壮性和可靠性，这也减少了应用系统的维护费用。

23、Java对对象技术的全面支持和Java平台内嵌的API能缩短应用系统的开发时间并降低成本。Java的编译一次，到处可运行的特性使得它能够提供一个随处可用的开放结构和在多平台之间传递信息的低成本方式。特别是Java企业应用编程接口（Java Enterprise APIs）为企业计算及电子商务应用系统提供了有关技术和丰富的类库。2.2.2 MySQL介绍 SQL是Structured Query Language(结构化查询语言)的缩写。SQL是专为数据库而建立的操作命令集，是一种功能齐全的数据库语言。在使用它时，只需要发出“做什么”的命令，“怎么做”是不用使用者考虑的。SQL(Structur

24、ed Query Language，结构化查询语言)是一个功能强大的数据库语言。SQL通常使用于数据库的通讯。ANSI（美国国家标准学会）声称，SQL是关系数据库管理系统的标准语言。SQL语句通常用于完成一些数据库的操作任务，比如在数据库中更新数据，或者从数据库中检索数据。使用SQL的常见关系数据库管理系统有：Oracle、 Sybase、 Microsoft SQL Server、 Access、 Ingres等等。MySQL是一个小型关系型数据库管理系统，开发者为瑞典MySQL Ab公司。在2008年1月16号被Sun公司收购。而2009年,SUN又被Oracle收购.对于Mysql的前途

25、,没有任何人抱乐观的态度.目前MySQL被广泛地应用在Internet上的中小型网站中。由于其体积小、速度快、总体拥有成本低，尤其是开放源码这一特点，许多中小型网站为了降低网站总体拥有成本而选择了MySQL作为网站数据库。windows socket网络编程接口 选定WINDOWS 平台开发网络通信程序，可以选择WINDOWS 的SOCKETS 编程接口，Windows Sockets 是一套开放的、支持多种协议的Windows 下的网络编程接口。现在的Winsock 已经基本上实现了与协议无关，你可以使用Windows sockets 来调用多种协议的功能，但较常使用的是TCP/IP 协议。

26、Windows sockets 无疑是我们进行网络编程的利器。所有的Windows Sockets 实现都支持流套接口和数据报套接口。应用程序调用Windows Sockets 的API 实现相互之间的通讯。Windows Sockets 又利用下层的网络通讯协议功能和操作系统调用实现实际的通讯工作。它们之间的关系如图2-1所示： 图2-1 Windows Sockets 实现通讯工作的各层关系图2.2.4多线程开发技术 多线程在构建大型系统的时候是需要重点关注的一个重要方面，特别是在效率（系统跑得多快？）和性能（系统工作正常？）之间做一个权衡的时候。恰当的使用多线程可以极大的提高系统性能。使

27、用多线程的好处有以下几点： ·使用线程可以把占据长时间的程序中的任务放到后台去处理；·用户界面可以更加吸引人，这样比如用户点击了一个按钮去触发某些事件的处理，可以弹 出一个进度条来显示处理的进度； ·程序的运行速度可能加快； ·在一些等待的任务实现上如用户输入、文件读写和网络收发数据等，线程就比较有用了。 在这种情况下我们可以释放一些珍贵的资源如内存占用等等。 在本质上和结构来说，一般来说，你可以"手动"为长时间运行的任务创建一个新的线程，另外对于短时间运行的任务尤其是经常需要开始的那些，进程池是一个非常好的选择。进程池可以同时运行多

28、个任务，还可以使用框架类。对于资源紧缺需要进行同步的情况来说，它可以限制某一时刻只允许一个线程访问资源。这种情况可以视为给线程实现了锁机制。2.2.5TCP/IP协议、UDP协议 网际协议IP 是TCP/IP 的心脏，也是网络层中最重要的协议。 IP 层接收由更低层（网络接口层例如以太网设备驱动程序）发来的数据包，并把该数据包发送到更高层-TCP 或UDP 层；相反，IP 层也把从TCP 或 UDP 层接收来的数据包传送到更低层。IP 数据包是不可靠的，因为 IP 并没有做任何事情来确认数据包是按顺序发送的或者没有被破坏。IP 数据包中含有发送它的主机的地址（源地址）和接收它的主机的地址（目的

29、地址）。 如果IP 数据包中有已经封好的TCP 数据包，那么IP 将把它们向上传送到TCP 层。TCP 将包排序并进行错误检查，同时实现虚电路间的连接。 TCP 数据包中包括序号和确认，所以未按照顺序收到的包可以被排序，而损坏的包可以被重传。 UDP 与TCP 位于同一层，但对于数据包的顺序错误或重发。因此，UDP 不被应用于那些使用虚电路的面向连接的服务，UDP 主要用于那些面向查询 -应答的服务. TCP 和UDP 服务通常有一个客户/服务器的关系。两个系统间的多重连接是这样相互确认并协调一致的，TCP 或UDP 连接唯一地使用每个信息中的如下四项进行确认： 源IP 地址 发送包的IP 地

30、址。 目的IP 地址 接收包的IP 地址。 源端口 源系统上的连接的端口。 目的端口 目的系统上的连接的端口。 端口是一个软件结构，被客户程序或服务进程用来发送和接收信息。一个端口对应一个16 比特的数。服务进程通常使用一个固定的端口，例如， SMTP 使用25。这些端口号是“广为人知”的，因为在建立与特定的主机或服务的连接时，需要这些地址和目的地址进行通讯。Client/Server结构 Client/Server 结构（C/S 结构）是大家熟知的客户机和服务器结构。通过它可以充分利用两端硬件环境的优势，将任务合理分配到Client 端和 Server 端来实现，降低了系统的通讯开销。目前大

31、多数应用软件系统都是 Client/Server 形式的两层结构。 C/S 结构软件分为客户机和服务器两层，客户机不是毫无运算能力的输入、输出设备，而是具有了一定的数据处理和数据存储能力，通过把应用软件的计算和数据合理地分配在客户机和服务器两端，可以有效地降低网络通信量和服务器运算量。由于服务器连接个数和数据通信量的限制，这种结构的软件适于在用户数目不多的局域网内使用。 C/S 结构的优点是能充分发挥客户端的处理能力，很多工作可以在客户端处理后再提交给服务器。对应的优点就是客户端响应速度快。 缺点主要有以下几个： 只适用于局域网。而随着互联网的飞速发展，移动办公和分布式办公越来越普及，这需要我

32、们的系统具有扩展性。这种方式远程访问需要专门的技术，同时要对系统进行专门的设计来处理分布式的数据。 第三章 系统分析与设计 聊天交流是目前互联网提供的主要内容。聊天系统有多种实现方式，类似ICQ 属于一种点对点的聊天系统；还有一种是基于Socket 的集中式聊天系统，这种聊天系统需要登录统一的聊天服务器。 在基于Socket 的聊天系统中，主要有两种角色：服务器和客户端，不同的客户端登录集中式的服务器，通过服务器将一个客户端发出的信息推送到其他所有客户端。 基于Socket 的聊天系统最早实现是使用网页刷新方式，通过客户端不断地自动刷新，将服务器端整个页面内容下载到客户端显示，这种方式的聊天速

33、度慢，而且有刷屏现象，很快被更新的聊天技术所替代。 聊天系统在客户端和服务器之间主要传送的是文字信息，服务器端只需要把最近的文字信息推送到客户端，这样减少了网络传输内容，节省了网络传输的时间，无疑提高了聊天速度。这种“推”技术是目前基于Socket 聊天系统的主要实现技术。 在基于Socket 的聊天系统，客户端和服务器必须保持随时随地的连接。这有别于普通 Web 浏览的连接方式。在使用浏览器访问服务器时，先由客户端发出HTTP 协议，然后服务器响应处理这个客户端的响应，再返回处理结果；请求（Request）和响应（Response）是一种一对一的前后因果关系。 而在基于Socket 的聊天系

34、统中，客户端发出聊天信息的同时，客户端也在接受服务器发送过来的其他人的聊天信息，因此，请求和响应不存在那种前后对应关系，是两种分别独立进行的进程。因为服务器任何时候都可能发送信息到客户端，因此，客户端和服务器一旦建立连接，必须能让服务器在以后发送中寻找定位到这个连接。 局域网聊天系统使该系统的用户能够通过客户端登入到该系统，然后直接与系统交互。首先，需启动服务器，进行服务器的配置，进行正确的服务器配置和数据库连接并测试成功后，开启服务器。接下来，在客户端，该系统的用户能够通过登录界面进入，然后直接与系统交互，进行文字传送。本系统支持的活动列表如下： （1） 配置服务器，连接数据库；（2） 开启

35、服务器； （3） 用户注册账号； （4） 用户登录系统；（5） 用户与系统交互，进行文字传送； （6） 用户登录后，可查找，添加和删除好友；（7） 用户好友登录后，自动弹出系统消息，提示有好友上线； （8） 实现文件传输功能；A识别参与者参与者的描述如下： （1）普通用户 描述：普通用户可以注册 QQ 号码，登录聊天系统，添加好友，文字传送，文件传输。 示例：注册的普通用户。 （2）管理员 描述：管理员除了有普通用户所有权限外，还具有其它权限：配置服务器，开启服务。 B识别用例经过识别参与者后，对系统需求进一步分析，可以确定系统中有如下用例： （1）Registe（注册） 本用例提供了普通用户

36、注册的功能。 （2）Login（登录） 本用例提供已注册的普通用户和管理员登录系统的功能。 （3）Addfriends（添加好友） 本用例提供了普通用户添加好友功能。（4）startserver（开启服务） 本用例为管理员提供了开启服务的功能。（5）configserver（配置服务器） 本用例为管理员提供了配置服务器的功能。经过识别参与者后，对系统需求进一步分析，建立如图系统用例图。考虑到系统的可重用性和伸缩性，需要将本系统的网络通信底层和应用系统分离开。这样，基于可重用的网络通信层，可以实现其他各种实时性较高的应用系统。 本系统在架构设计上将分3 个层次，如图3-2 所示。 3-2 架构层

37、次图本系统最底层是Socket 通信层，将负责客户端和服务器之间快速的数据交换，它通过接口层和最上面应用层保持实时数据联系。用户从客户端进入到本系统前，将实现统一的用户登录验证机制。Socket 底层设计分两大部分：协议设计和连接处理设计：协议设计和连接处理设计；接口层的目的是提供底层和应用蹭一个中介媒体的作用，但是不能设计得太复杂，以免延误数据传送时间。在本系统中，客户端需要将用户输入的聊天信息发往服务器，那么建立一个线程一直实现发送功能，由于客户端监视用户输入也有一个监视线程在运行。这样，有两个线程各司其职。一个负责监视输入，另外一个线程负责将输入发送出去。那么再这两个线程之间如何通信？最经常使用的办法是使用队列（Queue）模式。Queue 模式是处理消息通信的基本办法，如图3-3 所示。 本系统中应用Queue 模式有一个问题，加入动作是由用户输入决定的，一旦有用户输入，就会发生假如动作，那么，提取线程会在队列另外一段进入死循环不断的读取，这样才能在队列中一旦有对象事件时，能够被立即提取出来，因此必须使用while（！Thread. interrupted（）实现死循环。 如图3-4 所示。 图3-4 改进后的队列Queue 模式 由此可见，并不是说使用了多线程就能提高系统性能，更重要的是还要注意