课程设计报告基于udp协议的网络聊天程序设计.doc
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《计算机网络编程》综合程序设计项目
基于UDP协议的网络聊天程序设计
院（系、部）：
信息工程学院
姓名：
班级：
指导教师签名：
2011年4月16日·北京
目录
1需求分析 2
1.1课程设计目的 2
1.2课程设计内容 2
1.3课程设计要求 2
2概要设计 2
2.1原理概述 2
2.2功能模块调用流程设计 3
3详细设计 4
3.1流程图 4
3.2运行效果图 5
3.3主要源代码 12
4项目分析与总结 17
4.1遇到的问题和解决方法 17
4.2心得体会 18
1、需求分析
1.1课程设计目的
开发一个专用于实现两台计算机之间即时通讯的软件，以方便两台计算机之间信息的交流。
，在连接并通信时，尤其是近程的即时通讯，彻底的脱离了远程的服务器，避免了和远程服务器连接时过多的浪费网络资源。
并且避免了服务器忙或与服务器无法连接时，浪费过多时间用于和服务器建立连接！
因此，这个软件是极具适应性和实用性的即时通讯软件！
本次课程设计的目的是学习基于UDP协议实现网络聊天程序，已达到学会面向无连接方式的程序设计方法，并理解网络编程中面向无连接的概念。
1.2课程设计的内容
用户数据报（UDP）是一个无连接协议，使用这种协议时，并不需要在两台计算机之间建立固定的连接，也就是说，通信双方没有服务器和客户机之分，它们之间进行的是对等通信，所以它的优势很明显，是现代通信不可或缺的一部分。
所以，利用它的优势设计一个可以实现私聊和群聊的软件，实现两台计算机间的即时通讯。
1.3课程设计要求
基于UDP协议实现一对一的聊天和一对多的聊天，提供友好的用户界面，便于用户进行操作。
根据目前使用聊天程序的用户需求显示，用户对于聊天程序主要有以下几点要求：
（1）聊天功能：
可以实现实时接收和发送文字信息，并能支持公聊和私聊的方式。
（2）用户功能：
可以查看对方的开放信息，以及发送方的IP。
2概要设计
2.1原理概述
采用UDP协议，通过服务器中转方式。
因此，现在的IP侦探在你仅仅跟对方发送聊天消息的时候是无法获取到IP的。
UDP协议是不可靠协议，它只管发送，不管对方是否收到。
但它的传输很高效，因为UDP协议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。
例如，腾讯采用了上层协议来保证可靠传输：
如果客户端使用UDP协议发出消息后，服务器收到该包，需要使用UDP协议发回一个应答包。
如此来保证消息可以无遗漏传输。
2.2功能模块调用流程设计：
输入组播地址及段口号
开始
初始化各个控件
不可发送消息
点击”开始聊天”按钮
进行群聊
判断是否进行群聊
判断是否进行私聊
输入IP地址及段口号
点击”开始聊天”按钮
进行私聊
选择在线的私聊对象
输入发送信息
点击”发送”按钮
在”接收发信息”框中显示聊天记录
在”接收发信息”框中接收信息
点击”清屏”按钮
在”接收发信息”框中清除聊天记录
点击”断开”按钮
断开连接,不可发送信息
点击”退出”按钮
结束
N
Y
Y
Y
Y
Y
Y
Y
退出程序
N
N
N
N
N
3详细设计
3.1流程图
3.2界面设计与运行效果图：
//界面设计
//测试程序：
初始化界面，组播地址为224.100.0.1，端口号为6553。
//测试程序：
点击开始聊天，组播地址为224.100.0.1，端口号为6553，开始群聊。
//测试程序：
界面显示群聊接收发消息。
//测试程序：
选择在线的私聊对象。
//测试程序：
输入对方IP地址，进行固定的私聊。
//测试程序：
不正确的情况——端口号为空时。
//测试程序：
不正确的情况——超出端口号范围时。
//测试程序：
不正确的情况——端口号不合法时。
//测试程序：
以上情况均不能正确发送信息。
//测试程序：
不正确的情况——组播地址非法时。
//测试程序：
不正确的情况——发送的输入信息为空。
//测试程序：
点击清屏按钮接收发消息框清空。
//电脑桌面程序栏中托盘图标
3.3主要源代码：
namespacechat
{
publicpartialclasschat:
Form
{
privatestaticIPAddressm_GroupAddress;
privateboolisExit=false;
privateboolisShow=true;
privateboolm_bFlag;
NotifyIconmyNotifyIcon;
//委托类delegate
delegatevoidAppendStringCallback（stringtext）;
AppendStringCallbackappendStringCallback;
privatestaticUdpClientudpClient;
privatedelegatevoidSetComboBoxCallback（stringstr）;
SetComboBoxCallbackset_combobox_callback;
publicchat（）
{
InitializeComponent（）;
appendStringCallback=newAppendStringCallback（AppendString）;
set_combobox_callback=newSetComboBoxCallback（SetComboBox）;
m_GroupAddress=IPAddress.Parse（groupIPaddress.Text）;
try
{
m_Icon1=newIcon（"20005.ico"）;//导入图标文件
m_Icon2=newIcon（"20060.ico"）;
}
catch（Exceptione）
{
MessageBox.Show（"Error"+e.Message,"AnimateTray-Error"）;
}
m_bFlag=true;
}
#regionconnect_and_stop
privatevoidbtnChat_Click（objectsender,EventArgse）
{
ThreadreceiveThread=newThread（newThreadStart（ReceiveData））;
//将线程设为后台运行
receiveThread.IsBackground=true;
receiveThread.Start（）;
btnChat.Enabled=false;
btnStop.Enabled=true;
txbSend.Enabled=true;
}
privatevoidbtnStop_Click（objectsender,EventArgse）
{
//必须使用组播的地址范围内的地址
Terminate（）;
stringHostName=Dns.GetHostName（）;
IPHostEntryMyEntry=Dns.GetHostByName（Dns.GetHostName（））;
IPAddressMyAddress=newIPAddress（MyEntry.AddressList[0].Address）;
stringaddress=MyAddress.ToString（）;
RemComboBox（address）;
udpClient.Close（）;
btnChat.Enabled=true;
btnStop.Enabled=false;
txbSend.Enabled=false;
}
#endregion
#regionReceive_events
privatevoidReceiveData（）
{
IsValidPort（txtPort.Text）;
try
{
//使用的接收端口号
intport=int.Parse（txtPort.Text）;
udpClient=newUdpClient（port）;
//必须使用组播的地址范围内的地址
IPAddressgroupIP=IPAddress.Parse（groupIPaddress.Text）;
//50为生存时间，超时被丢弃
udpClient.JoinMulticastGroup（groupIP,50）;
}
catch
{
}
IPEndPointremote=null;
//接收从远程主机发送过来的信息
while（true）
{
try
{
//关闭udpClient时此句会产生异常
byte[]bytes=udpClient.Receive（refremote）;
stringaddress=remote.ToString（）;
intatIndex=address.IndexOf（":
"）;
stringmemberaddress=address.Substring（0,atIndex）;
//执行委托
cbxChoose.Invoke（set_combobox_callback,memberaddress）;
stringstr=Encoding.UTF8.GetString（bytes,0,bytes.Length）;
AppendString（string.Format（"来自{0}：
{1}",address,str））;
}
catch
{
//退出循环，结束线程
break;
}
}
}
#endregion
#regionSend_events
privatevoidsend（stringIPadd,stringPort）
{
UdpClientmyUdpClient=newUdpClient（）;
try
{
IPAddressadd=IPAddress.Parse（IPadd）;
intport=int.Parse（Port）;
IPEndPointiep=newIPEndPoint（add,port）;
intretry=0;
while（true）
{
try
{
//将发送内容转换为字节数组
byte[]bytes=Encoding.UTF8.GetBytes（txbSend.Text）;
//向子网发送信息
myUdpClient.Send（bytes,bytes.Length,iep）;
AppendString（string.Format（"发给{0}：
{1}",iep,txbSend.Text））;
txbSend.Clear（）;
txbSend.Focus（）;
break;
}
catch
{
if（retry<3）
{
retry++;continue;
}
else
{
MessageBox.Show（"发送失败！
"）;
}
}
finally
{
myUdpClient.Close（）;
}
}
}
catch
{
}
}
privatevoidbtnSend_Click（objectsender,EventArgse）
{
//检测发送框的信息是不是为空
if（txbSend.Text==""）
{
MessageBox.Show（"发送信息不能为空"）;
return;
}
IsValidPort（txtPort.Text）;
UdpClientmyUdpClient=newUdpClient（）;
intindex=cbxChoose.SelectedIndex;
//组播
if（txtIPaddree.Text==""&&（index==0||index==-1））
{
IsValidIP（groupIPaddress.Text）;
try
{
IPAddressadd=IPAddress.Parse（groupIPaddress.Text）;
intport=Convert.ToInt32（txtPort.Text）;
IPEndPointiep=newIPEndPoint（add,port）;
//将发送内容转换为字节数组
byte[]bytes=Encoding.UTF8.GetBytes（txbSend.Text）;
//向子网发送信息
myUdpClient.Send（bytes,bytes.Length,iep）;
txbSend.Clear（）;
txbSend.Focus（）;
}
catch
{
MessageBox.Show（"发送失败"）;
}
finally
{
myUdpClient.Close（）;
}
}
elseif（index==0||index==-1）
{
IsValidIP（txtIPaddree.Text）;
send（txtIPaddree.Text,txtPort.Text）;
}
else
{
send（cbxChoose.Text,txtPort.Text）;
}
}
#endregion
#regionIsValid_field
publicvoidTerminate（）
{
udpClient.DropMulticastGroup（m_GroupAddress）;
}
//检测输入对方IP有没有效
privatevoidIsValidIP（stringstr）
{
IPAddressip;
if（!
IPAddress.TryParse（str,outip））
{
MessageBox.Show（"非法IP地址"）;
return;
}
}
//检测端口号有没有效
privatevoidIsValidPort（stringstr）
{
intisPort;
if（txtPort.Text==""）
{
MessageBox.Show（"端口号不能为空"）;
return;
}
elseif（!
int.TryParse（str,outisPort））
{
MessageBox.Show（"端口号无效"）;
return;
}
elseif（（isPort<1024）||（isPort>65335））
{
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