基于java即時聊天系統的設計與實現-畢業論文(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 標志，此時用戶A在IM系統中的狀態為在線（Online Presence）。第二步，根據用戶A存儲在IM服務器上的好友列表（Buddy List），服務器將用戶A在線的相關信息發送給也同時在線的IM好友的PC機，這些信息包括在線狀態、IP地址、IM客戶端使用的TCP端口（Port）號等，IM好友的客戶端收到此信息后將在予以提示。第三步是IM服務器把用戶A存儲在服務器上的好友列表及相關信息回送到他的客戶端機，這些信息包括也在線狀態、IP地址、IM客戶端使用的TCP端口（Port）號等信息，用戶A的IM客戶端收到后將顯示這些好友列表及其在線狀態。 通訊方式(1)在線直接通訊如果用戶A想與他的在線好友用戶B聊天，他將直接通過服務器發送過來的用戶B的IP地址、TCP端口號等信息，直接向用戶B的PC機發出聊天信息，用戶B的IM客戶端軟件收到后顯示在屏幕上，然后用戶B再直接回復到用戶A的PC機，這樣雙方的即時文字消息就不再IM服務器中轉，而是直接通過網絡進行點對點的通訊，即對等通訊方式（Peer To Peer）。【5】(2)在線代理通訊用戶A與用戶B的點對點通訊由于防火墻、網絡速度等原因難以建立或者速度很慢，IM服務器將會主動提供消息中轉服務，即用戶A和用戶B的即時消息全部先發送到IM服務器，再由服務器轉發給對方。因為該系統其需求是十分明確的，所以該系統的開發流程采用瀑布模型進行設計，分為幾大步驟：先進行需求分析，再是系統設計，然后是詳細設計與編碼，其次是軟件的測試，最后是軟件的運行和維護。【6】在實際過程中這些步驟經常是重疊和彼此間有信息交換，它不是一個簡單線性過程，而是包括開發步驟的多個反復。如圖2所示。需求分析系統設計詳細設計與編碼軟件測試 軟件運行與維護圖2 即時通訊系統開發流程圖該即時聊天工具按如下過程完成通信：(1)客戶向服務器注冊，告知服務器該客戶監聽某主題；(2)客戶注冊之后，向服務器發送消息；(3)服務器再把消息發送給所有監聽此主題的客戶。根據以上描述，該系統功能模塊圖請見圖3。即時聊天系統服務器端客戶端建立連接存儲數據監聽用戶新建用戶登 錄通訊交流圖3 通訊系統的功能模塊 服務器端由圖3可知服務器端完成至少3大功能：建立連接、存儲數據和監聽客戶。這3大功能的具體含義如下：(1)建立一個ServerSocket連接，不斷偵聽是否有客戶端連接或者斷開連接。(2)服務器端是一個信息發送中心，所有客戶端的信息都傳到服務器端，再由服務器根據要求分發出去。(3)數據庫數據操作包括將用戶信息存儲到數據庫等。 客戶端客戶端要完成4大功能：新建立用戶、用戶登錄、通信交流。這些功能的含義如下：(1)新建立用戶：客戶端與服務器端建立通信信道，向服務器端發送新建用戶的信息，接收來自服務器的信息進行注冊。(2)用戶登錄：客戶端與服務器端建立通信信道，向服務器端發送信息，完成用戶登錄。(3)通信交流：客戶端可完成的信息的編輯、發送和接收等功能。 數據庫概要設計因為本系統采用的是2級C/S結構模式，所以，為了減少服務器的存儲量，方便程序設計，本系統只對用戶信息進行存儲。利用JAVA中的hibernate框架技術進行存儲。在Hibernate中，各表的映射文件….，在本系統中，用戶表信息可以用Xml代碼實現。用戶表(user)表1 用戶信息表名稱字段名稱類別主鍵非空用戶編號id數字是是登錄名CustName文本否是登錄密碼CustPassword文本否是年齡Age文本否是性別Sex文本否是電子郵箱文本否是5 詳細設計 服務器端的設計與實現作為C/S模式下的系統開發，很顯然服務器端程序的設計是非常重要的。下面就服務器端的相關程序模塊進行設計，并一定程度上實現了相關功能。 主服務器類的設計設計服務器時需要考慮如下幾個因素：(1)服務器的運行速度；(2)服務器的響應速度，包括新建連接和發送數據的響應速度；(3)I/O吞吐量；(4)其他：流量控制（QoS）、安全性。針對TCP/IP協議的數據結構，設計服務器的程序結構需要考慮以下的因素：(1)多線程；(2)多進程；(3)單線程。主服務器類實現了服務器端的多線程，使用SeverSocket s=newServerSocket(1001)語句在1001端口創建套接口；使用new ServerThread(socket)語句創建新的線程。主服務器類調用ServerThread類，而每個ServerThread實體就是一個獨立的線程，剛好對應于客戶端的連接請求響應線程。服務器端有一個（或多個）進程在指定的端口等待客戶的連接信息，一旦連接成功，就可以按設計的數據交換方法和格式進行數據傳輸。客戶端只在需要的時候向服務器端發出連接請求。實現界面如圖4。圖4 服務器啟動界面現就其中一些核心代碼進行講解。public class AppServer extends Thread{}其中public是JAVA的關鍵字，用來表示該類是共有，在整個程序里都可以訪問到它；Class表示類定義，它后面接著用戶定義的類的類名為AppServer；extends表示繼承的意思，他后面的類Thread是子類，能夠繼承父類AppServer所定義的一些變量。這條語言表示的意思就是聲明一個公共類AppServer，用子類Thread繼承父類AppServer中的一些變量。static boolean newMessage。其中，static是關鍵字，表示靜態變量，Boolean表示變量類型為布爾型，變量名為newMessage。這條語句的意思是定義一個靜態變量newMessage，它的類型為布爾型。值得強調的是布爾型數據只有兩個值true和false，并且它們不對應人數整數值。if(start) { (已啟動...)。 log(null,服務器已啟動.. )。 }else { (關閉中...)。 }這是一條if條件判斷語句，它表示變量start如果不為空，那么執行語句第一個大括號中的語句，如果為空，則執行else中的語句。其中，log為輸出語句，表示在窗口中輸出“服務器已啟動”信息。public void run() { try {while (start) { Socket client = ()。 Connection con = new Connection(client, u, v, userInfo)。 } } catch (IOException e) { log(e, 不能監聽！)。 } }這個函數的作用是監聽用戶信息，void表示定義的函數不需要返回值，while是循環語句關鍵字，在語句中的意思為直到start的值不為空，將循環執行后面括號的語句，直到start值為空后，循環才結束。Connection con表示連接用戶信息。Catch是對java中的異常進行捕獲，并且能夠拋出異常，便于程序能夠正常運行。 登錄驗證模塊系統的登錄模塊是比較重要的，這是用戶的一個身份驗證，是通訊系統必須的一個功能模塊。如果客戶端輸入的字符串表方式需要登錄，那么服務器在接收到該信息后連接數據庫，準備從數據庫選擇昵稱和密碼。服務器接收到客戶端發送過來的號碼和密碼信息后，設定數據庫查尋條件，并執行數據庫查尋，通過比較輸入的用戶名和密碼數據庫信息來卻請用戶的登錄是否成功。以下為登陸驗證的流程圖。符合不符合登陸系統輸入信息驗證進入系統圖5 用戶登錄流程圖 注冊處理模塊新建用戶是即時通訊工具的一個基本功能。用戶新建過程也在線程監聽函數run()中。新建用戶的過程是這樣的：首先使用Register_Customer()方法加載數據庫驅動類；()方法獲取數據；在獲取注冊名時，進行判斷，查看用戶名是否重復，如果重復，則向客戶端彈出提示信息，見圖6；如果不重復，服務器接收客戶端用戶發送的昵稱、密碼、用戶Email等信息，執行數據庫添加操作完成用戶的創建；最后向用戶反饋注冊成功信息。