基于UDP的P2P模式的聊天程序

1、基于基于 UDPUDP 的的 P2PP2P 模式的聊天程序模式的聊天程序 一、一、 课题内容和要求课题内容和要求 使用 UDP 协议编写聊天软件，使得客户端之间可以自由地进行键盘聊天。 【程序的具体要求】 1）以图形界面运行, 提供聊天内容输入界面和收到的文字聊天内容。 2）允许客户选择不同的其他客户方（peer）进行聊天，假定已知对方的 IP 地址。 二、二、需求分析需求分析 本次试验需要使用 UDP 协议的 P2P 模式，所以在试验之前应该对其进行一定了解。 UDP 是 User Datagram Protocol 的简称， 中文名是用户数据包协议，是 OSI 参考 模型中一种无连接的传输

2、层协议，提供面向事务的简单不可靠信息传送服务。UDP 是 ISO 参考模型中一种无连接的传输层协议，提供面向事务的简单不可靠信息传送服务。UDP 协议基本上是 IP 协议与上层协议的接口。UDP 协议适用端口分辨运行在同一台设备上的 多个应用程序。UDP 协议的全称是用户数据报协议，在网络中它与 TCP 协议一样用于处理 UDP 数据包。在 OSI 模型中，在第四层传输层，处于 IP 协议的上一层。UDP 有不提 供数据报分组、组装和不能对数据包的排序的缺点，也就是说，当报文发送之后，是无 法得知其是否安全完整到达的。 UDP 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

3、系统在内的众多的客户/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。 P2P

4、 是英文 Peer-to-Peer（对等）的简称，又被称为“点对点” 。 “对等”技术，是 一种网络新技术，依赖网络中参与者的计算能力和带宽，而不是把依赖都聚集在较少的 几台服务器上。P2P 还是英文 Point to Point （点对点）的简称。它是下载术语，意思 是在你自己下载的同时，自己的电脑还要继续做主机上传，这种下载方式，人越多速度 越快但缺点是对硬盘损伤比较大（在写的同时还要读） ，还有对内存占用较多，影响整机 速度。点对点技术（peer-to-peer， 简称 P2P）又称对等互联网络技术，是一种网络新 技术，依赖网络中参与者的计算能力和带宽，而不是把依赖都聚集在较少的几台服务

5、器 上。但 P2P 并非纯粹的点对点技术，实为解作群对群(Peer-to-Peer)。在虚拟私人网络 VPN (Virtual Private Network)中，也有 P2P 这个名称，它才是真正解作点对(Point- to-Point)。对等联网：1、是只读的网络的终结（Peer-to-peer is the end of the read-only Web） 。2、使你重新参与互联网（Peer-to-peer allows you to participate in the Internet again）3、使网络远离电视(Peer-to-peer steering the Intern

6、et away from TV)如上文所言，P2P 不是一个新思想，从某些角度看它甚至是整个最初创建 互联网的最基本的思想。 本次编程用的工具是 VC6.0，因为需要做图形化界面，所以又自学了 MFC。 这个试验的主要部分在，使用 UDP 协议上面，制作图形界面，创建套接字等方面。 运行以后程序会出现很多的.h 和.cpp 的文件，框架和主代码写于在 UDPChatDlg.cpp 文 件和 UDPSock.cpp 文件中。在做图形界面的时候，我打算做一个对话框，一个输入框， 两个 IP 地址栏，两个端口栏，一个发送键，一个关闭键，一个设置 IP 地址键。每一个 界面都对应一个类来实现其功能。

7、在 UDPChatDlg.cpp 中，BOOL CUDPChatDlg:OnInitDialog()中，实现了很多的功能， 创建调用套接字、获得主机 IP 和端口号，以及对方的的 IP 初始值。void CUDPChatDlg:OnBtnConn()中，实现了设置键的功能。void CUDPChatDlg:OnBtnSend() 中，是实现了发送的功能，读取输入框的信息并点击响应，使其能够显示在对话框，而 且会对另外类的功能进行调用。void CUDPChatDlg:SendMsg()是自己添加的功能，使其 图形化界面比较完善，可以显示发送方还有接收方。void CUDPChatDlg:OnB

8、tnFont()也 是添加的一项功能，用来调节字体大小颜色等。 在 UDPSock.cpp 中，void CUDPSock:OnReceive()这个需要说明，是为了接收信息 的，其中调用了自己定义的结构，用于灵活分配空间，在试验过程中，在这个地方也出 现了问题。 三、三、概要设计概要设计 这次试验程序的代码，我将程序的头文件和源文件分开些的。另外要说明的是，试 验代码是用 CSocket 写的，CSocket 是多线程的。 头文件中，Protocol.h 文件是我自己写的代码，用于实现动态的获得消息，可以是 程序在运行获得消息的时候，首先获得报头，然后再去获得消息的数据包，这样可以分 配合适

9、的内存，不要分配固定的内存。 UDPChat.h 文件里面用到了 CWinApp，MFC 中的主应用程序类封装用于 Windows 操 作系统的应用程序的初始化、运行和终止。基于框架生成的应用程序必须有且仅有一个 从 CWinApp 派生的类的对象。在创建窗口之前先构造该对象。 UDPChatDlg.h 文件中，CUDPSock m_sockUDP;来使用 UDP 套接字，CHARFORMAT m_cfDefault;来控制默认字体，void SendMsg(BOOL bSelf, CString strName, CTime 显示消息的函数。 在 UDPSock.h 中，主要是对 CUDPS

10、ocket 进行声明调用等。 源文件中，很多都是框架的代码，在此可以忽略。对一些功能函数和模块进行说明。 StdAfx.cpp 文件中，用于调用程序所有的主要头文件，一定不能省略。 对于 UDPChat.cpp 文件，其实不用进行过多的说明，但是在程序中，一定要注意 AfxInitRichEdit();初始化 RichEdit，否则会出现一些问题。 接下来是 UDPChatDlg.cpp 源文件，这是程序的主要代码，很多的框架代码以及功能 函数都在这个地方。1、BOOL CUDPChatDlg:OnInitDialog()中，CString str, strSockName, strPort;

11、是为了获取主机 IP。m_sockUDP.Close();是为了创建 UDP 套接字， 在程序中，我对其进行了封装，然后调用。m_sockUDP.GetSockName(strSockName, uiPort);可以用来获取本机的端口，因为题目说在已知对方 IP 的条件下，所以当然要获 得 IP，虽然也可以手动查询本机 IP，但是这样的话方便了很多。 2、CUDPChatDlg:OnBtnConn()中，实现了设置键的功能，就是在输入对方 IP 和端口号 以后，进行连接响应。3、void CUDPChatDlg:OnBtnSend()中，是进行主要工作，调用 一些功能以及响应发送的命令。m_c

12、trlRichSend.SetFocus();是用于获取字符串，清空 发送框。T_MSG_STRUCT tMsgHdr;用于发送数据包准备工作。lstrcpy(lpMsg, str.GetBuffer(0);str.ReleaseBuffer();用来复制消息内容。 m_ctrlRichSend.GetDefaultCharFormat(tMsgHdr.cf); 用来设置字体。 tMsgHdr.timeSent = CTime:GetCurrentTime();用于设置发送时间。tMsgHdr.uiMsgLen = str.GetLength();用于设置消息长度，_tcscpy(tMsgHd

13、r.szName, m_strSelfName); 用于设置发送者名称，DWORD dwIPAddress; 等代码 用于获取目的主机的 IP 和端口。还 有一些功能就不一一介绍了，在下面的程序都有给出注释。4、最后 void CUDPChatDlg:OnBtnFont()中，是自己添加的功能，用于实现修改字体的大小，颜色， 字体等功能。 最后是 UDPSock.cpp 源文件，void CUDPSock:OnReceive(int nErrorCode)是这个 文件的主要部分，实现了先接收消息头部、然后接收消息，并显示别人发送过来的消息。 其实在抓取消息的时候，我并没有用线程，而是像一个死循

14、环一样，不断的抓取信息， 知道用户点击发送才开始响应，并获取消息和显示。 四、四、详细设计详细设计 因为程序代码含有很多框架的代码，都是系统自带的，所以我找一些重要的自己写 的代码附在此部分。 1、UDPChatDlg.cpp 文件中的代码是主要代码，所以全部反映出来： #include stdafx.h #include UDPChat.h #include UDPChatDlg.h #include Protocol.h #ifdef _DEBUG #define new DEBUG_NEW #undef THIS_FILE static char THIS_FILE = _FILE_;

15、#endif / / CAboutDlg dialog used for App About class CAboutDlg : public CDialog public: CAboutDlg(); / Dialog Data /AFX_DATA(CAboutDlg) enum IDD = IDD_ABOUTBOX ; /AFX_DATA / ClassWizard generated virtual function overrides /AFX_VIRTUAL(CAboutDlg) protected: virtual void DoDataExchange(CDataExchange*

16、 pDX); / DDX/DDV support /AFX_VIRTUAL / Implementation protected: /AFX_MSG(CAboutDlg) /AFX_MSG DECLARE_MESSAGE_MAP() ; CAboutDlg:CAboutDlg() : CDialog(CAboutDlg:IDD) /AFX_DATA_INIT(CAboutDlg) /AFX_DATA_INIT void CAboutDlg:DoDataExchange(CDataExchange* pDX) CDialog:DoDataExchange(pDX); /AFX_DATA_MAP(

17、CAboutDlg) /AFX_DATA_MAP BEGIN_MESSAGE_MAP(CAboutDlg, CDialog) /AFX_MSG_MAP(CAboutDlg) / No message handlers /AFX_MSG_MAP END_MESSAGE_MAP() / / CUDPChatDlg dialog CUDPChatDlg:CUDPChatDlg(CWnd* pParent /*=NULL*/) : CDialog(CUDPChatDlg:IDD, pParent) /AFX_DATA_INIT(CUDPChatDlg) / NOTE: the ClassWizard

18、will add member initialization here /AFX_DATA_INIT / Note that LoadIcon does not require a subsequent DestroyIcon in Win32 m_hIcon = AfxGetApp()-LoadIcon(IDR_MAINFRAME); void CUDPChatDlg:DoDataExchange(CDataExchange* pDX) CDialog:DoDataExchange(pDX); /AFX_DATA_MAP(CUDPChatDlg) DDX_Control(pDX, IDC_R

19、ICHEDIT_BOX, m_ctrlRichBox); DDX_Control(pDX, IDC_RICHEDIT_SEND, m_ctrlRichSend); /AFX_DATA_MAP BEGIN_MESSAGE_MAP(CUDPChatDlg, CDialog) /AFX_MSG_MAP(CUDPChatDlg) ON_WM_SYSCOMMAND() ON_WM_PAINT() ON_WM_QUERYDRAGICON() ON_WM_DESTROY() ON_BN_CLICKED(IDC_BTN_CONN, OnBtnConn) ON_BN_CLICKED(IDC_BTN_SEND,

20、OnBtnSend) ON_BN_CLICKED(IDC_BTN_CLOSE, OnBtnClose) ON_BN_CLICKED(IDC_BTN_FONT, OnBtnFont) /AFX_MSG_MAP END_MESSAGE_MAP() / / CUDPChatDlg message handlers BOOL CUDPChatDlg:OnInitDialog() CDialog:OnInitDialog(); / Add About. menu item to system menu. / IDM_ABOUTBOX must be in the system command range

21、. ASSERT(IDM_ABOUTBOX ASSERT(IDM_ABOUTBOX AppendMenu(MF_SEPARATOR); pSysMenu-AppendMenu(MF_STRING, IDM_ABOUTBOX, strAboutMenu); / Set the icon for this dialog. The framework does this automatically / when the applications main window is not a dialog SetIcon(m_hIcon, TRUE);/ Set big icon SetIcon(m_hI

22、con, FALSE);/ Set small icon / TODO: Add extra initialization here / WSADATA wsaData; TCHAR name155; TCHAR *ip; PHOSTENT hostinfo; / 获取本机 IP 地址 CString str, strSockName, strPort; UINT uiPort; if (WSAStartup(MAKEWORD(2, 0), WSACleanup(); str.Format(_T(%s), ip); GetDlgItem(IDC_EDIT_ADDRESS_LOCAL)-SetW

23、indowText(str); / 创建 UDP 套接字 m_sockUDP.Close(); if (!m_sockUDP.Create(0, SOCK_DGRAM, NULL) MessageBox(_T(连接服务器失败!), _T(提示), MB_OK | MB_ICONINFORMATION); return FALSE; / 获取本机端口 m_sockUDP.GetSockName(strSockName, uiPort); strPort.Format(_T(%u), uiPort); GetDlgItem(IDC_EDIT_LOCAL_PORT)-SetWindowText(st

24、rPort); / 初始化名字 m_strSelfName.Format(_T(), str, uiPort); / 初始值 (CIPAddressCtrl *)GetDlgItem(IDC_IPADDRESS_REMOTE)-SetAddress(127, 0, 0, 1); GetDlgItem(IDC_EDIT_REMOTE_PORT)-SetWindowText(_T(0); / 默认字体 ZeroMemory( m_cfDefault.yHeight = 180; m_cfDefault.cbSize = sizeof(CHARFORMAT); m_cfDefault.dwMask

25、|= CFM_SIZE; m_cfDefault.dwMask |= CFM_FACE; m_cfDefault.dwMask |= CFM_BOLD; m_cfDefault.dwMask |= CFM_ITALIC; m_cfDefault.dwMask |= CFM_OFFSET; m_cfDefault.dwMask |= CFM_STRIKEOUT; m_cfDefault.dwMask |= CFM_UNDERLINE; m_cfDefault.dwEffects m_cfDefault.dwEffects m_cfDefault.dwEffects m_cfDefault.dwE

26、ffects m_cfDefault.yOffset = 0; lstrcpy(m_cfDefault.szFaceName, _T(宋体); / return TRUE; / return TRUE unless you set the focus to a control void CUDPChatDlg:OnSysCommand(UINT nID, LPARAM lParam) if (nID dlgAbout.DoModal(); else CDialog:OnSysCommand(nID, lParam); / If you add a minimize button to your

27、 dialog, you will need the code below / to draw the icon. For MFC applications using the document/view model, / this is automatically done for you by the framework. void CUDPChatDlg:OnPaint() if (IsIconic() CPaintDC dc(this); / device context for painting SendMessage(WM_ICONERASEBKGND, (WPARAM) dc.G

28、etSafeHdc(), 0); / Center icon in client rectangle int cxIcon = GetSystemMetrics(SM_CXICON); int cyIcon = GetSystemMetrics(SM_CYICON); CRect rect; GetClientRect( int x = (rect.Width() - cxIcon + 1) / 2; int y = (rect.Height() - cyIcon + 1) / 2; / Draw the icon dc.DrawIcon(x, y, m_hIcon); else CDialo

29、g:OnPaint(); / The system calls this to obtain the cursor to display while the user drags / the minimized window. HCURSOR CUDPChatDlg:OnQueryDragIcon() return (HCURSOR) m_hIcon; void CUDPChatDlg:OnDestroy() CDialog:OnDestroy(); / TODO: Add your message handler code here / m_sockUDP.Close(); / void C

30、UDPChatDlg:OnBtnConn() / TODO: Add your control notification handler code here / UpdateData(FALSE); MessageBox(_T(设置成功!), _T(提示), MB_OK | MB_ICONINFORMATION); / void CUDPChatDlg:OnBtnSend() / TODO: Add your control notification handler code here / CString str; INT iLen = m_ctrlRichSend.GetWindowText

31、Length(); / 条件验证 if (iLen = 0) MessageBox(_T(发送内容不能为空，n 请重新输入！), _T(提示), MB_OK | MB_ICONINFORMATION); return; if (iLen = 1000) MessageBox(_T(您所发的信息太长。), _T(请截短信息), MB_OK | MB_ICONINFORMATION); return; / 获取字符串，清空发送框 m_ctrlRichSend.SetFocus(); m_ctrlRichSend.SetSel(0, iLen); str = m_ctrlRichSend.GetSe

32、lText(); m_ctrlRichSend.ReplaceSel(_T(); / 发送数据包准备工作 T_MSG_STRUCT tMsgHdr; LPTSTR lpMsg = new TCHARstr.GetLength() + 1; / 复制消息内容 lstrcpy(lpMsg, str.GetBuffer(0); str.ReleaseBuffer(); / 设置字体 m_ctrlRichSend.GetDefaultCharFormat(tMsgHdr.cf); / 设置发送时间 tMsgHdr.timeSent = CTime:GetCurrentTime(); / 设置消息长度

33、tMsgHdr.uiMsgLen = str.GetLength(); / 设置发送者名称 _tcscpy(tMsgHdr.szName, m_strSelfName); / 获取目的主机的 IP 和端口 DWORD dwIPAddress; (CIPAddressCtrl *)GetDlgItem(IDC_IPADDRESS_REMOTE)-GetAddress(dwIPAddress); CString strPort; GetDlgItem(IDC_EDIT_REMOTE_PORT)-GetWindowText(strPort); / 设置 SOCKADDR_IN SOCKADDR_IN

34、 clientaddr; clientaddr.sin_addr.S_un.S_addr = htonl(dwIPAddress); clientaddr.sin_family = AF_INET; clientaddr.sin_port = htons(atoi(strPort); / 发送数据包 m_sockUDP.SendTo( m_sockUDP.SendTo(lpMsg, (str.GetLength() + 1) * sizeof(TCHAR), (SOCKADDR *) / 目的主机的名称 CString strRemoteName; strRemoteName.Format(_

35、T(), inet_ntoa(clientaddr.sin_addr), strPort); / 显示到聊天框中 SendMsg(TRUE, strRemoteName, tMsgHdr.timeSent, lpMsg, tMsgHdr.cf); / 焦点回到发送框 m_ctrlRichSend.SetFocus(); / 释放空间 SAFEDELETEA(lpMsg); / / /* / Method: SendMsg / FullName: CUDPChatDlg:SendMsg / Access: protected / Returns: void / Qualifier: / Para

36、meter: BOOL bSelf 是否是自己发送的 / Parameter: CString strName 要显示的发送、目的主机的名字 / Parameter: CTime m_ctrlRichBox.AddText(_T(rn), m_cfDefault); str.Format(_T(%s %s %s 说:rn), time.Format(_T(%H:%M:%S), bSelf ? _T(你对) : strName, bSelf ? strName : _T(对你); if (bSelf) / 显示自己发送的标题 m_ctrlRichBox.AddTitle(str, m_cfDef

37、ault, RGB(0, 128, 64); else / 显示别人发送的标题 m_ctrlRichBox.AddTitle(str, m_cfDefault); str.Format(_T(%s), strMsg); / 显示消息 m_ctrlRichBox.AddText(str, cf); / 任务栏按钮闪烁效果 if (!bSelf / void CUDPChatDlg:OnBtnClose() / TODO: Add your control notification handler code here OnCancel(); void CUDPChatDlg:OnBtnFont()

38、 / TODO: Add your control notification handler code here / / CHARFORMAT cf; LOGFONT lf; memset( memset( m_ctrlRichSend.GetDefaultCharFormat(cf); /得到相关字体属 BOOL bIsBold = cf.dwEffects BOOL bIsItalic = cf.dwEffects BOOL bIsUnderline = cf.dwEffects BOOL bIsStrickout = cf.dwEffects /设置属性 lf.lfCharSet = c

39、f.bCharSet; lf.lfHeight = cf.yHeight / 15; lf.lfPitchAndFamily = cf.bPitchAndFamily; lf.lfItalic = bIsItalic; lf.lfWeight = (bIsBold ? FW_BOLD : FW_NORMAL); lf.lfUnderline = bIsUnderline; lf.lfStrikeOut = bIsStrickout; lstrcpy(lf.lfFaceName, cf.szFaceName); CFontDialog dlg( dlg.m_cf.rgbColors = cf.c

40、rTextColor; if (dlg.DoModal() = IDOK) dlg.GetCharFormat(cf);/获得所选字体的属性 m_ctrlRichSend.SetWordCharFormat(cf); m_ctrlRichSend.SetDefaultCharFormat(cf); / BOOL CUDPChatDlg:PreTranslateMessage(MSG* pMsg) / TODO: Add your specialized code here and/or call the base class / / 屏蔽 ENTER 和 ESC if (pMsg-message = WM_KEYDOWN / return CDialog:PreTranslateMessage(pMsg); 2、UDPSock.cpp 文件中的代码是自己编写用于接收信息的，所以把 OnReceive（） 类附在这里。