090110汪锋.docx
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090110汪锋
中南大学
《计算机网络》课程设计报告
设计题目：
网络聊天室
专业班级：
计科0802
姓名：
汪锋
学号：
0902061110
指导老师：
郭克华
完成日期：
2011.1.14
一．题目内容描述
本项目主要是利用JAVA语言制作一个聊天室,实现群体聊天。
采用的是客户/服务器结构，二层的C/S结构是指以单一的服务器和局域网为核心，能通过客户端与用户进行直接对话。
典型的C/S结构有以下特点：
（1）服务器负责数据管理及程序处理；
（2）客户机负责界面描述和界面显示；
（3）客户机向服务器提出处理要求；
（4）服务器响应将处理结果返回客户机；
二．需求分析
1.开发背景：
随着计算机网络的发展，人们对生活的要求不断提高，计算机网络通信已成为了人们生活中的亮点，不可缺少的一部分。
由此而产生的聊天工具越来越多，网络聊天一类的聊天系统发展日新月异，因此本次课程设计制作一个简陋的聊天室程序，巩固自己的计算机网络及JAVA方面的知识。
2.功能要求
（1）登陆功能；
（2）客户可以通过服务器发送消息，实现多人聊天；
（3）客户端程序应该可以显示登陆用户列表；
（4）退出功能。
3.开发环境
WindowsXP+JDK1.6+JCreator
三．概要设计
为实现网络聊天的功能，采用WindowsSocket编程，服务器与客户端采用了TCP/IP连接方式，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，我们利用哈希表来实现这一功能，因此在服务器开启时需要建立用户信息对应的哈希表。
四.详细设计
客端和户服务器端的功能可划分为以下模块：
1.客户端：
（1）登陆功能：
建立与服务器的连接并登陆，能显示登陆错误信息。
（2）聊天功能：
发送消息到聊天室。
（3）退出功能：
退出与服务器的连接。
2.服务器端
（1）接受来自客户端的各种信息并分别处理。
（3）登陆信息：
检查登陆信息是否正确，并向客户端返回登陆信息，如信息正确。
就将在线用户发给该用户，并将该用户的状态发给各在线用户。
同时在服务器端显示出来。
（4）聊天信息：
转发给消息到每个用户。
（5）用户下线：
将此用户下线消息发给各客户端，并改写用户在服务器端的状态。
网络通信流程图
程序主要流程
五．源代码
服务端包含三类线程，主线程负责生成服务端窗口，并监听窗口及窗口中的按钮，ServerThread线程负责将客户机连入，ServerThreadSingle线程主要负责与客户端的通信。
代码如下：
importjava.awt.*;
importjava.awt.event.*;
import.*;
importjava.io.*;
importjava.util.Enumeration;
importjava.util.Hashtable;
importjava.util.Calendar;
publicclassServerextendsFrameimplementsActionListener{
privatebooleanserving=false;
privateColorbg=newColor（176,196,227）;
privateStringrightNow;
privateInetAddresssvrAddress;
privateServerSocketserver;
privateServerThreadst;
privateHashtableht;//记录StringuserName->DataOutPutStreamout
//privateHashtableht_s;//记录StringuserName->Socketconnection
privateLabelsvrIP=newLabel（"ServerIP:
"）;
privateTextFieldshowSvrIP=newTextField（）;
privateLabelsvrPort=newLabel（"Serverport:
"）;
privateTextFieldgetSvrPort=newTextField（"8888"）;
privateButtonenter=newButton（"Start"）;
privateTextAreaoutput=newTextArea（）;
privateLabeluser=newLabel（"User（0）"）;
privateListlist=newList（）;
//响应关闭按钮的内部类
privateclassWindowCloserextendsWindowAdapter
{
publicvoidwindowClosing（WindowEventwe）
{
System.exit（0）;
}
}
//布局设置方法，在构造方法里面调用
privatevoidsetup（）
{
Paneltop=newPanel（）;
top.setLayout（newFlowLayout（））;
top.add（svrIP）;
svrIP.setBackground（bg）;
top.add（showSvrIP）;
showSvrIP.setBackground（bg）;
top.add（svrPort）;
svrPort.setBackground（bg）;
top.add（getSvrPort）;
getSvrPort.setBackground（bg）;
top.add（enter）;
enter.setBackground（bg）;
Paneleast=newPanel（）;
east.setLayout（newBorderLayout（））;
east.add（"North",user）;
user.setBackground（bg）;
east.add（"Center",list）;
list.setBackground（bg）;
setLayout（newBorderLayout（））;
add（"North",top）;
top.setBackground（bg）;
add（"East",east）;
east.setBackground（bg）;
add（"Center",output）;
output.setBackground（bg）;
setBackground（bg）;
}
//构造方法
publicServer（）throwsUnknownHostException,IOException
{
super（"ChatRoomServer"）;
serving=false;
svrAddress=InetAddress.getLocalHost（）;
byte[]ip=svrAddress.getAddress（）;
showSvrIP.setText（（ip[0]&0xFF）+"."+（ip[1]&0xFF）+"."
+（ip[2]&0xFF）+"."+（ip[3]&0xFF））;
showSvrIP.setEditable（false）;
output.setEditable（false）;
enter.addActionListener（this）;
addWindowListener（newWindowCloser（））;
setup（）;
pack（）;
setSize（500,400）;
show（）;
}
//用于接收客户消息的线程类
privateclassServerThreadSingleextendsThread{
publicSocketconnection;
privateDataInputStreamin;
privateDataOutputStreamout;
privatebooleanlogin;
privateStringuserName;
publicServerThreadSingle（Socket_connection）{
try{
connection=_connection;
in=newDataInputStream（connection.getInputStream（））;
out=newDataOutputStream（connection.getOutputStream（））;
login=false;
userName=newString（""）;
start（）;
}catch（IOExceptionioe）{
output.append（"Error:
"+ioe）;
}
}
publicvoidrun（）{
try{
Stringline=newString（"Q"）;
while（!
login）{
if（!
serving）break;
line=in.readUTF（）;
if（line.charAt（0）=='L'）{
userName=line.substring
（2）;
if（userName.length（）==0）{
out.writeUTF（"R"）;//refused
break;
}
//判断是否已存在该用户名
for（Enumeratione=ht.keys（）;e.hasMoreElements（）;）{
Stringstr=（String）（e.nextElement（））;
if（str.equalsIgnoreCase（userName））{
out.writeUTF（"R"）;//refused
return;
}
}
//向登陆的用户发送当前在线用户列表
login=true;
list.add（userName）;
user.setText（"User（"+list.getItemCount（）+"）"）;
String[]str=list.getItems（）;
line="A";//accepted
for（inti=0;iline+=（str[i]+""）;
}
out.writeUTF（line）;
line="L"+userName;
rightNow=Calendar.getInstance（）.getTime（）.toLocaleString（）;
output.append（rightNow+"\n"+userName+"login.\n\n"）;
//向在线用户（不包括当前客户）发送消息
for（Enumeratione=ht.elements（）;e.hasMoreElements（）;）{
DataOutputStreamout=（DataOutputStream）（e.nextElement（））;
out.writeUTF（line）;
}
ht.put（userName,out）;//将登录的客户加入名单
//ht_s.put（userName,connection）;
}
}
while（login）{
line=in.readUTF（）;
if（!
serving）break;
if（line.charAt（0）=='Q'）{
out.writeUTF（"Q"）;
login=false;
ht.remove（userName）;//将退出登录的客户从名单中剔除
ht_s.remove（userName）;
list.remove（userName）;
user.setText（"User（"+list.getItemCount（）+"）"）;
line="Q"+userName;
}
else{
line=userName+"said:
\n"+line.substring
（2）;
}
rightNow=Calendar.getInstance（）.getTime（）.toLocaleString（）;
output.append（rightNow+"\n"+（line.charAt（0）=='Q'?
userName+"logout.":
line）+"\n\n"）;
//向所有客户发送消息
for（Enumeratione=ht.elements（）;e.hasMoreElements（）;）{
DataOutputStreamout=（DataOutputStream）（e.nextElement（））;
out.writeUTF（line）;
}
}
in.close（）;
out.close（）;
connection.close（）;
}catch（SocketExceptionse）{
ht.remove（userName）;
ht_s.remove（connection）;
list.remove（userName）;
output.append（"Connectionto"+userName+"closed\n"）;
}catch（IOExceptionioe）{
if（!
（ioeinstanceofEOFException））{
output.append（"Error:
"+ioe+"\n\n"）;
}
}
}
}
//用于接受客户连接请求的线程类
privateclassServerThreadextendsThread{
privatebooleanrunning;
publicServerThread（）
{
start（）;
}
publicvoidrun（）
{
try{
while（serving）{
Socketconnection=server.accept（）;
ServerThreadSinglehandler
=newServerThreadSingle（connection）;
}
}catch（SocketExceptionse）{
rightNow=Calendar.getInstance（）.getTime（）.toLocaleString（）;
output.append（rightNow+"\nServingstoped.\n\n"）;
}catch（IOExceptionioe）{
output.append（"Error:
"+ioe+"\n\n"）;
}
}
}
//消息处理方法
publicvoidactionPerformed（ActionEventevent）
{
if（event.getSource（）==enter）
{
if（serving）{
try{
for（Enumeratione=ht.elements（）;e.hasMoreElements（）;）{
DataOutputStreamout=（DataOutputStream）（e.nextElement（））;
out.writeUTF（"Q"）;
}
serving=false;
ht.clear（）;
ht_s.clear（）;
list.clear（）;
user.setText（"User（0）"）;
server.close（）;
enter.setLabel（"Start"）;
}catch（SocketExceptionse）{
rightNow=Calendar.getInstance（）.getTime（）.toLocaleString（）;
output.append（rightNow+"\nServingstoped.\n\n"）;
}catch（IOExceptionioe）{
output.append（"Error:
"+ioe+"\n\n"）;
}
}
else{
try{
server=newServerSocket（Integer.parseInt（getSvrPort.getText（）））;
rightNow=Calendar.getInstance（）.getTime（）.toLocaleString（）;
output.append（rightNow+"\nServingstarted.\n\n"）;
enter.setLabel（"Stop"）;
ht=newHashtable（）;
//ht_s=newHashtable（）;
st=newServerThread（）;
serving=true;
}catch（IOExceptionioe）{
output.append（"Error:
"+ioe+"\n\n"）;
}
}
}
}
//主方法
publicstaticvoidmain（Stringargs[]）throwsUnknownHostException,IOException
{
Servers=newServer（）;
}
}
客户端主要有两个线程，主线程负责窗口布局与显示，recThread线程主要负责与服务器的通信，代码如下：
importjava.awt.*;
importjava.awt.event.*;
import.*;
importjava.io.*;
importjava.util.Calendar;
publicclassClientextendsFrameimplementsActionListener{
privatebooleanlogin=false;
privateColorbg=newColor（255,255,255）;
privateStringrightNow;
privateInetAddressclientAddress;
privateSocketconnection;
privateDataInputStreamin;
privateDataOutputStreamout;
privaterecThreadreceiver;
privateButtonB_login=newButton（"Login"）;
privateButtonB_logout=newButton（"Logout"）;
privateButtonB_send=newButton（"Send"）;
privateLabeluserName=newLabel（"UserName:
"）;
privateTextFieldgetUserName=newTextField（）;//获取用户名
privateLabelsvrIP=newLabel（"ServerIP:
"）;
privateTextFieldgetSvrIP=newTextField（）;//获取服务器IP地址
privateLabelsvrPort=newLabel（"ServerPort:
"）;
privateTextFieldgetSvrPort=newTextField（）;//获取服务器端口
privateTextAreainput=newTextArea（）;//输入文本框
privateTextAreaoutput=newTextArea（）;//输出文本框
privateLabeluser=newLabel（"User（0）"）;
privateListlist=newList（）;
//用于接收服务器消息的线程类
privateclassrecThreadextendsThread
{
publicrecThread（）
{
start（）;
}
publicvoidrun（）
{
try{
while（login）{
Stringline=in.readUTF（）;
rightNow=Calendar.getInstance（）.getTime（）.toLocaleString（）;
if（line.charAt（0）=='Q'）{
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