聊天系统程序设计实践报告.docx
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聊天系统程序设计实践报告
程序设计实践
设
计
报
告
课题名称:
网络聊天程序的设计和实现
学生姓名:
班级:
班内序号:
学号:
日期:
1.
课题概述
1.1课题目标和主要内容
课题实现的主要内容:
本程序实现一个简单的网络聊天程序,采用客户机/服务器(Client/Server)模式,将客户端和服务端功能在一个程序中实现,运行时在不同的计算机上打开此程序即可进行聊天.程序实现一对多,多对多聊天功能,满足聊天的基本功能.
课题目标:
学会使用MFC搭建基本的对话框及基本控件的使用,了解socket套接字相关知识,实现简单聊天程序。
通过实践复习巩固课堂所学的理论知识,提高对所学知识的综合应用能力。
使用的开发平台:
MicrosoftVisualStudio2010、windows7
采用的主要工具:
计算机、相关图书资料
1.2系统的主要功能
功能列表或功能框图,以及功能的简要说明.
服务器端负责指定ip地址及端口号,建立服务器,有监听、接受、发送消息等功能。
客户端通过指定的ip及端口号来连接服务器,有接受和发送消息等功能.
2。
系统设计
2.1系统总体框架
包括系统框架图或层次逻辑图,设计思想等
首先由服务器在指定的端口开通指定的服务,然后在客户机通过指定服务器地址、端口来连接服务器以获得指定的服务。
服务器端
首先由一个服务器启动一个线程监听来自客户器的Socket连接,当服务器的Socket与客户器的Socket经过TCP协议的3次握手建立了连接后,双方就可以通过这个连接来进行信息的发送和接收,并可以进行文件的传输。
在进行程序设计时,对于多个用户连接服务器采用了多线程处理,每个客户端的Socket都启动一个线程来连接服务端的Socket,服务端的Socket接受连接后,通过一个结构体保存已经连接的客户端的地址和套接字,当客户端发送一个信息到服务端,服务器接收信息后,再从结构体中取出已保存的套接字转发所收到的信息。
客户端
由客户端的Socket提出连接请求,要连接的目标是服务器端的Socket。
为此,客户端的Socket首先要描述它要连接的服务器端socket,然后再定位所要连接的服务器端Socket。
与此同时服务端已经启动了一个监听的Socket,这样便在客户端和服务器端通过Sockets建立了连接。
2.2系统详细设计
[1]模块划分图及描述
模块分为连接服务器模块和建立服务器模块,服务器和客户端是相同的界面显示.
输入服务器IP,点击建立服务器即可建立服务器,显示:
“服务器建立成功”,用户运行程序后,输入服务器的IP、端口号,点击连接服务器,显示“连接服务器成功”,服务器端显示“一个游客进入了聊天室”,服务器与客户机连接成功,即可进行聊天.
[2]类关系图及描述
[3]程序流程图及描述
Send函数和recv函数收发数据
服务器端创建套接字:
socket(),指定本地端口:
bind(),在前面两个函数执行成功后,服务器已经为服务做好了准备,这时,对于面向连接的服务,调用listen函数对指定的端口实施监听,以探测客户端发来的请求,如果监听到客户端发来的请求,就需要调用accept函数来接受请求并建立连接。
连接建立后,客户端与服务器端就可以进行数据传输了,使用send函数和recv函数来收发数据。
套接字使用完毕后调用closesocket函数关闭套接字。
客户端与服务器端类似,需要使用socket函数创建套接字并指定所使用的协议,使用send函数和recv函数来收发数据,最后使用closesocket函数关闭套接字。
与服务器端不同,客户端不再需要使用bind函数指定套接字端口,使用listen函数监听客户端的请求,使用accept函数接受客户端请求并建立连接,而是使用connect函数向服务器发送连接请求并建立连接。
[4]存储结构、内存分配
主要的存储结构或变量:
存储结构、变量、对象
类型
说明
post
inetAddress
标识IP地址
port
int
标识端口
InitAndListen
Bool
Csever类成员函数public
InitAndConnet
Bool
Cclient类成员函数public
DoDataExchange
void
CchatSocketDlg类成员函数
OnInitDialog
bool
OnPaint
void
OnQueryDragIcon
HCURSOR
OnInputText
void
OnServerMessage
LRESULT
OnClientMessage
LRESULT
在C++中,内存分成5个区,他们分别是堆、栈、自由存储区、全局/静态存储区和常量存储区.栈,就是那些由编译器在需要的时候分配,在不需要的时候自动清除的变量的存储区。
里面的变量通常是局部变量、函数参数等;堆,就是那些由new分配的内存块,他们的释放编译器不去管,由我们的应用程序去控制,一般一个new就要对应一个delete。
如果程序员没有释放掉,那么在程序结束后,操作系统会自动回收;自由存储区,就是那些由malloc等分配的内存块,他和堆是十分相似的,不过它是用free来结束自己的生命的;全局/静态存储区,全局变量和静态变量被分配到同一块内存中,在以前的C语言中,全局变量又分为初始化的和未初始化的,在C++里面没有这个区分了,他们共同占用同一块内存区;常量存储区,这是一块比较特殊的存储区,他们里面存放的是常量,不允许修改。
2.3关键算法分析
算法1:
OnServerMessage
LRESULTCChatSocketDlg:
:
OnServerMessage(WPARAMwParam,LPARAMlParam)
{
SOCKETsocket,ts;
intlength,i,j;
CStringstr=”";
CEdit*output=NULL;
chars[1024];
intlen;
switch(lParam)
{
caseFD_ACCEPT:
socket=accept(m_server。
m_hSocket,NULL,NULL);
m_sShow+=”\n";
m_sShow+="一个游客进入了聊天室";
GetDlgItem(IDC_SHOW)->SetWindowText(m_sShow);
output=(CEdit*)GetDlgItem(IDC_SHOW);
output-〉LineScroll(output->GetLineCount());
m_connectionList.AddHead(socket);
return0;
caseFD_READ:
length=m_connectionList。
GetCount();
for(i=0;i{
socket=m_connectionList.GetAt(m_connectionList。
FindIndex(i));
if(socket==wParam)
{
len=recv(socket,s,1024,0);
s[len]=NULL;
for(j=0;j{
socket=m_connectionList.GetAt(m_connectionList。
FindIndex(j));
if(socket!
=wParam)
{
send(socket,s,strlen(s),0);
}
}
m_sShow=m_sShow+s;
GetDlgItem(IDC_SHOW)->SetWindowText(m_sShow);
CEdit*output=(CEdit*)GetDlgItem(IDC_SHOW);
output—>LineScroll(output—〉GetLineCount());
return0;
}
}
return0;
caseFD_WRITE:
return0;
caseFD_CLOSE:
return0;
default:
m_sShow=m_sShow+"客户端发生网络错误”;
GetDlgItem(IDC_SHOW)-〉SetWindowText(m_sShow);
CEdit*output=(CEdit*)GetDlgItem(IDC_SHOW);
output->LineScroll(output—>GetLineCount());
return0;
}
}
服务器端消息传输及连接
Accept接受请求,建立连接,如果连接成功则显示:
“一个游客进入了聊天室";read用于读取消息,包括send和recv数据传输函数。
算法2:
OnClientMessage
LRESULTCChatSocketDlg:
:
OnClientMessage(WPARAMwParam,LPARAMlParam)
{
CEdit*output=NULL;
chars[1024];
intlen;
switch(lParam)
{
caseFD_CONNECT:
len=GetLastError();
if(len!
=0)
{
AfxMessageBox(”连接失败”);
}
else
{
m_bInit=TRUE;
m_bClient=TRUE;
m_sShow=”连接成功!
\n”;
GetDlgItem(IDC_SHOW)->SetWindowText(m_sShow);
}
return0;
caseFD_READ:
len=recv(m_client.m_hSocket,s,1024,0);
s[len]=NULL;
m_sShow+=s;
output=(CEdit*)GetDlgItem(IDC_SHOW);
output—>SetWindowText(m_sShow);
output->LineScroll(output—〉GetLineCount());
return0;
caseFD_WRITE:
return0;
caseFD_CLOSE:
return0;
default:
output=(CEdit*)GetDlgItem(IDC_SHOW);
output—>SetWindowText("网络错误,连接失败!
");
closesocket(m_client。
m_hSocket);
m_bInit=false;
return0;
}
}
客户端消息传输及连接
Connect函数想服务器发送连接请求并建立连接,成功则显示:
“连接服务器成功”,read用于读取消息,包括send和recv数据传输函数.
2.4其他
使用多态,不同的对象可以执行相同的动作,但要通过它们自己的实现代码来执行。
比如客户端和服务器端均用send和recv来进行数据传输。
3.程序运行结果分析
建立服务器,运行结果如下:
客户端连接服务器,运行结果如下:
开始对话,结果如下:
服务器端输入IP建立服务器,并把IP和端口号提供给客户端,客户端输入IP和端口号,连接服务器,就可以进行聊天了。
进行聊天时,数据从下方的文字编辑框中输入,回车键发送消息。
聊天结束,可点击退出按钮。
如果聊天未结束,服务器首先推出,则在客户端显示网络发生错误,连接失败。
4.总结
4.1课题的难点和关键点
问题:
程序设计完毕后运行时,在一台笔记本上同时运行客户端和服务器端可正常运行,但在两台笔记本上运行时,两台笔记本(用的无线网)见无法进行聊天,客户端无法连接到服务器端。
解决办法:
尝试在机房的两台台式电脑(接网线)上运行,可正常进行聊天。
分析原因:
无线网是由路由器实现的,需要在路由器上为作为服务器的计算机做一个端口转发。
客户端连接的IP地址,实际上是连接的是路由器,但是路由器并不知道这个请求是给谁的,必须在路由器上做端口转发,不然路由器不会把接收到的请求发给服务器。
4.2本课题的评价
本程序的不足之处:
此程序只是实现了简单的收发消息功能,功能较单一,还有许多改进提升的地方
(1)增加登陆界面,用户通过号码和口令进入系统,对用户身份进行验证增加系统的安全性.
(2)可以考虑保存聊天记录功能,方便用户查看。
(3)界面美化方面较欠缺,可以更加友好和美观.
课题本身:
我认为程序设计这门课很有趣,我对这门课很感兴趣,我觉得它对我们以后的发展很有用,很值得学,但是有一定的难度,并且安排的课时较少,我们在课上学到的知识有限,需要课下花大量的时间去自学,查资料,但是,由于我们正在处于大二下学期,课业较紧张,专业课实验课都很多,任务量大,并且正处于各科的期末考试阶段,导致学习较紧张,时间不够用,给学生的压力很大。
建议将其安排在小学期时间段,在没有其他学科压力下可以安心的钻研这门课,减轻学生的压力。
4。
3心得体会
这次实验很好的锻炼了我的心理素质,考验了我的知识水平。
面临众多学科的期末考试及各种实验,我仍能坚持查资料,顶住压力刻苦钻研,独立编出程序,对于对自己的编程能力一直没自信的我是一种鼓励,看到自己的成果,很感动。
我也懂得了坚持的重要性,编程期间遇到好多错误,不断的调bug,不断地尝试,曾奋斗一晚上,仍不觉疲惫,相信坚持就一定会有结果。
通过这次课程设计,使我对程序设计和C++有了更进一步的认识和了解,也让我学会了MFC和界面制作的一些知识.我也发现我的好多不足之处,首先是自己在基础上还不行,经常出错,通过学习已有所改进;再有对vs的一些标准库函数不太了解,还有对函数调用的正确使用不够熟悉,还有对Vs中经常出现的错误也不了解,我懂得了实践的重要性.
参考文献
[1]侯俊杰。
《深入浅出MFC》.华中科技大学出版社。
2001
[2]朱磊,周彬.《Windows下的C/C++高级编程》.人民邮电出版社.2002
[3] 霍尔顿。
《VisualC++2012入门经典(第六版)》.清华大学出版社.2013