基于Java的仿QQ聊天系统文档格式.docx
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QQ不仅仅是简单的即时通信软件，它与全国多家寻呼台、移动通信公司合作，实现传统的无线寻呼网、GSM移动电话的短消息互联，是国内最为流行功能最强的即时通信（IM）软件，使QQ不仅仅是单纯意义的网络虚拟呼机，而是一种方便、实用、超高效的即时通信工具。
QQ可能是现在在中国被使用次数最多的通讯工具。
它可以在2000/XP/2003/Win7/Win8操作系统下运行，是十分灵活的网络寻呼工具。
它会自动检查您是否已联网，如果您的电脑已连入Internet，可以搜索网友、显示在线网友，可以根据QQ号、昵称、姓名、email地址等关键词来查找，找到后可加入到通讯录中。
当您的通讯录中的网友在线时，QQ中朋友的头像就会显示在线，根据提示就可以发送信息，如果对方登记了寻呼机或开通了GSM手机短消息，即使离线了，您也可及时将信息传递给您的好友。
虽然以上这些软件是免费的，并且功能越来越强大。
但是它们的唯一的不足就是必须要联网或者下载到它们的服务端，要不然是没法脱离Intenet使用的。
为了能在一个没有连接到Intenet的局域网使用聊天工具，那就必须要有服务器端。
本系统就是包括服务器端与客户端，可以在局域网聊天的一个工具。
1.2涉及的相关技术及协议
1.2.1JAVA语言
经过认真的讨论分析，综合各种计算机高级语言的特征和适应范围，最终决定选择纯面向对象的Java语言来完成课题的设计，下面就技术可行性方面，对Java语言作一简要介绍。
Sun公司的口号就是“网络就是计算机”，Java能使所有东西从桌面计算平稳的转变为基于网络的计算，它是专门为此而建立的，并显然是为了完成这个任务而来的。
使用Java语言，可以相对轻松的一天编写一个有条理的网络程序。
今天，Java的网络功能正在飞跃发展，不断有新的特性增加到这个有价值的基础上，JavaSoft实验室正在不断努力使Java更加完善。
就Java语言的主要特点，本人归纳如下：
Java程序设计的开发过程与运行环境Java是解释型的高级编程语言，所以Java程序的开发通常需要经过编写源程序、编译生成字节码和运行三个过程。
这里要提到，Java应用程序的开发周期包括编译、下载、解释和执行几个部分。
Java编译程序将Java源程序翻译为JVM可执行代码—字节码。
这一编译过程同C/C++的编译有些不同。
当C编译器编译生成一个对象的代码时，该代码是为在某一特定硬件平台运行而产生的。
因此，在编译过程中，编译程序通过查表将所有对符号的引用转换为特定的内存偏移量，以保证程序运行。
Java编译器却不将对变量和方法的引用编译为数值引用，也不确定程序执行过程中的内存布局，而是将这些符号引用信息保留在字节码中，由解释器在运行过程中创立内存布局，然后再通过查表来确定一个方法所在的地址。
这样就有效的保证了Java的可移植性和安全性。
1.2.2C/S模式介绍
20世纪90年代出现并迅速占据主导地位的一种计算模式为客户机/服务器模式，简称为C/S模式，它实际上就是把主机—终端模式中原来全部集中在主机部分的任务一分为二，保留在主机上的部分负责集中处理和汇总运算，成为服务器；
而下放到终端的部分负责为用户提供友好的交互界面，称为客户机。
相对于以前的模式，C/S模式最大的改进是不再把所有软件都装进一台计算机，而是把应用系统分成两个不同的角色和两个不同的地位：
一般在运算能力较强的计算机上安装服务器端程序，而在一般的PC上安装客户机程序。
正是由于个人PC机的出现使客户机/服务器模式成为可能，因为PC机具有一定的运算能力，用它代替了上面第一种模式的哑终端后，就可以把主机端的一部分工作放在客户机端完成，从而减轻了主机的负担，也增加了系统对用户的响应速度和响应能力。
客户机和服务器之间通过相应的网络协议来进行通讯。
客户机向服务器发出数据请求，服务器将数据传送给客户机进行计算，计算完毕，计算结果可返回给服务器。
这种模式的优点充分利用了客户机的性能，使计算能力大大提高；
另外，由于客户机和服务器之间的通讯是通过网络协议进行的，是一种逻辑的联系，因此物理上在客户机和服务器两端是易于扩充的。
C/S模式是目前占主流的网络计算模式。
该模式在操作过程中采取的是主动请示方式：
首先服务器方要先启动，并根据请示提供相应服务（过程如下）：
（1）打开一个通信通道同时通知本地主机，服务器愿意在某一个公认地址上接收客户请求。
（2）等待某个客户请求到达该端口。
（3）接收到重复服务请求，处理该请求并发送应答信号。
（4）返回第二步，等待另一客户请求。
（5）关闭该服务器。
客户端：
（1）打开一个通信通道，并连接到服务器所在主机的特定端口。
（2）向服务器发送服务请求报文，等待并接收应答；
继续提出请求。
（3）请求结束后关闭通信通道并终止。
分布运算和分布管理是客户机/服务器模式的特点。
最后选择了C/S模式。
第二章系统分析
2.1可行性分析
（1）经济可行性：
本系统需要一个oracle数据库服务器，由于使用人数比较少，安装一个免费的oracle数据库完全可以应付需要，所以成本就不用考虑了。
（2）操作可行性：
只要一台以上计算机连接在同一个局域网内，本系统就可以安装使用，所以操作上完全不存在问题。
（3）技术可行性：
本系统采用Java语言，是基于CS架构的。
开发这个系统需要开发者对socket编程和javaSwing这两方面的技术比较熟。
由于本人长期从事于java语言编程，所以技术方面是可行的。
2.2需求分析
2.2.1功能分析
本系统要实现的功能如下：
1）注册
服务器收到用户的注册请求，便开始接受客户传递的信息，诸如客户的呢称，性别，籍贯，个人资料等，接受完毕后，便通过Jdbc-Odbc与后台数据库连接，然后向数据库添加记录，如果成功，便向客户返回其号码。
客户收到服务器返回的信息后，便打开主登陆窗口。
2）登陆
在客户端，用户输入其号码和密码，然后建立与服务器的连接，告诉服务器我要登录，服务器收到后，开始通过JdbcOdbc读取数据库，然后与用户输入的信息比较，如果成功，便打开主程序窗口。
然后客户向服务器请求读取好友名单，服务器收到该请求，开始读取数据库中的表，得到好友的号码后，再在icq表中读取好友资料，然后向客户端发送这些信息，客户收到后就在主窗口显示好友，并且建立几个矢量（Vector）用以存储好友的呢称，号码。
3）私聊
私聊就是两个聊天。
客户端首先发送消息到服务器端，服务器端根据发送人信息和接收者信息来转发。
例如服务器接收到一个A发给B的消息先判断B是否已经在线，如果在线就将信息发送过去。
B接收到A发来的信息，如果是未建立对话窗口，就询问是否建立对话，否则就丢弃信息。
4）群聊
群聊，就是多人一起聊天。
过程与私聊差不多。
唯一的不同就是服务器会将信息转发给指定群的所有成员。
5）创建分组
用户注册以后默认的好友分组只有一个。
用户在执行添加分组操作以后，客户端分将一个这个动作的信息发送给服务器端（主要是FromClientlisten）。
服务器端的fromClientListen接收到这个请求，会进行数据库操作，将要添加的分组信息插入到数据库中。
如果成功，则返回这个分组的信息给客户端，否则返回错误提示信息。
6）创建群
用户注册以后群个数为0。
用户在执行添加群操作以后，客户端分将一个这个动作的信息发送给服务器端（主要是FromClientlisten）。
服务器端的fromClientListen接收到这个请求，会进行数据库操作，将要添加的群信息插入到数据库中。
如果成功，则返回这个群的信息给客户端，否则返回错误提示信息。
7）查找好友并加为好友
输入要查找的用户ID号，客户端发送一个查询信息给服务器端，如果找到就返回用户服务信息。
打开一个用户信息显示界面，该界面会提供一个“添加为好友”按钮，点击后可将此人加为好友。
如果未找到，弹出一个信息提示框。
8）查找群并加入群
输入要查找的群ID号，客户端发送一个查询信息给服务器端，如果找到就返回用户服务信息。
打开一个群信息显示界面，该界面会提供一个“加入此群”按钮，点击后可将此人加为好友。
如果未找到，则弹出一个信息提示框。
9）文件共享
在启动文件传输服务器的共享文件功能之前，要设置它的IP号和端口，如果设置不好。
好友将无法下看到这些共享的文件。
还有一个重要的步骤就是添加共享文件或目录。
最后启动文件共享。
10）下载文件
使用文件传输的客户端要正确配置好服务器的IP和端口号，以及下载好的文件的存放目录。
如果其中之一配置不好，文件下载将会失败。
设置好以后，点击“连接”按钮，如果配置正确，这时将会看到服务器共享的文件。
目前不能支持文件夹下载，当看到一个文件夹以后，可以双击该文件夹并查看文件夹里面的文件。
2.2.2性能分析
本系统由于采用免费的oracle数据库软件，连接数最多不能超过200，所以并发访问数据库的人数不能超过200人。
2.2.3用例图
2.2.4时序图
客户登陆、注册时的服务器端时序图
本图说明:
服务器接每次与一个客户连接以后，就会去创建一个监听线程。
通过线程来接收客户端发送的所有数据。
如果要查询数据库，监听线程会请求获得一个数据库连接.如果数据库连接已经获得，就把连接交给DBOperation对象，通过此对象可以返回给监听线程必要的结果。
最后监听线程会通过Socket将结果返回给客户端。
2.2.5活动图
1）用户登陆
活动图
（见右图）
本图说明：
首先填写登陆信息，提交以后服务器会对用户名和密码进行验证。
如果不正确，返回一个提示信息。
如果登陆成功，就更新在线状态。
通知所有好友自己已经上线。
2）客户之间的通信活动图
短消息发送以后，服务器端对应的监听线程会接收到一个数据包。
此包中包含接收者的信息，如果接收者在线，数据包将会转发到接收者。
如果不在线，就写入数据库。
3）客户之间的文件传送活动图
本图说明:
客户端向服务器发送文件下载请求。
如果服务器端同意下载，就读取文件流并将数据流写入到客户端。
客户端读取到文件名之后，立刻创建一个新的文件并将读取的数据写入到文件中。
4）新增好友活动图
根据好友ID号查找好友，如果此ID存在，就将用户信息发送到客户端。
同时将好友关系写入到数据库。
5）删除好友活动图
此图说明：
客户向服务器发送删除好友请求。
服务器接收到删除好友请求以后，将好友关系从数据库中删除。
第三章总体设计
3.1功能模块图
本系统主要由由两个子系统组成：
1）文件传输系统；
2）聊天子系统。
文件传输系统的功能主要有：
1）共享文件；
2）查看并下载文件。
聊天子系统的功能有：
1）注册；
2）登陆；
3）添加群；
4）查找群；
5）私聊；
6）群聊；
7）查看好友资料；
8）查找好友；
9）添加好友；
10）创建好友分组。
3.2数据库设计
3.2.1E-R图
用户表（QQUser）：
属性：
id，account（登陆账号）,pwd，nickname，sign（个性签名），sex，email，head（头像）
关系：
一个用户可以有多个好友分组。
一个用户可以有多个群。
一个用户可以有多条留言。
好友分组表（Qqperson_group）：
属性：
id，userid（创建者ID），name（分组名）
关系：
一条记录只对应一个用户，但是可以拥有多个组成员。
群表（Qqpublic_group）：
id，userid（创建者ID号），name（群名），sign（群公告）
一个群只有一个创建者，但是可以拥有多个群成员。
3.2.2表结构设计
客户信息表（qquser）
1
自动id号
Id
整数
2
用户账号
Account
3
用户密码
Pwd
字符
4
用户昵称
Nickname
5
用户签名
sign
6
用户性别
Sex
7
用户邮箱
email
8
用户头像
Head
Qq消息表（QQMessage）
自动ID
ID
发信人
Account_from
收信人
Account_to
发送内容
Content
用户分组表（qqpersongroup）
拥有者Id
userid
分组名称
name
公共群表（qqpublic_group）
创建人
群名称
群的公共消息
用户与群的中间表（qquser_publicgroup）
加入的群ID
groupid
加入的用户的ID
用户与分组的中间表（QQuser_persongroup）
加入的分组的id
加入分组的用户的id
以上各表创建的代码如下：
1）创建用户表
createtableqquser（
numberprimarykey，
accountnumberunique，
nicknamevarchar（100），
signvarchar（500），
sexvarchar（10），
emailvarchar（100），
headvarchar（200））;
2）创建分组表
createtableqqperson_Group（
idnumberprimarykey，
useridreferencesqquser（id），
namevarchar（100））;
3）创建群表
createtableqqpublic_group（
useridnumberreferencesqquser（id），
namevarchar（100），
signvarchar（800））;
4）创建消息表
createtableqqmessage（
account_fromnumber，
account_tonumber，
contentvarchar（1000））;
5）创建用户与群的中间表
createqquser_publicgroup（
groupidnumberreferencesqqpublic_group（id），
useridreferencesqquser（id）;
）;
6）创建用户与分组的中间表
createqquser_persongroup（
useridreferencesqquser（id））;
7）为用户表插入数据
insertintoqquservalues（1，1，'
long'
，'
I'
mlong'
male'
******************'
48.gif'
insertintoqquservalues（2，2，'
a'
aa'
********'
insertintoqquservalues（3，3，'
b'
bb'
insertintoqquservalues（4，4，'
c'
cc'
insertintoqquservalues（5，5，'
d'
dd'
8）为分组表和群表插入数据
insertintoqqperson_groupvalues（1，1，'
myfriend'
intoqqpublic_groupvalues（1，1，'
haha'
mynewgroup'
9）为用户与群中间表插入数据
insertintoqqperson_group（1，1，1）;
insertintoqqperson_group（1，1，2）;
insertintoqqperson_group（1，1，3）;
insertintoqqperson_group（1，1，4）;
insertintoqqperson_group（1，1，5）;
10）为用户与分组中间表加入数据
insertintoqqpublic_group（1，1，1）;
insertintoqqpublic_group（1，1，2）;
insertintoqqpublic_group（1，1，3）;
intoqqpublic_group（1，1，4）;
insertintoqqpublic_group（1，1，5）;
3.3类图
Socket:
非自定义类，.Socket。
Thread:
非自定义类，java.util.Thread。
Client:
负责具体发送和接收数据。
FromServerListen:
监听服务器是否在发送数据。
MainFrame系统的主界面（包括用户列表等）。
QQUserInfo包括用户的好友分组信息和群信息。
QQUserClass包括用户的个人信息，如ID、用户名等。
第四章详细设计及实现
4.1界面设计
1）登陆界面
本界面需要填写的有两个，一个是用户账号，另一个是用户密码。
在客户端，用户输入其号码和密码，然后建立与服务器的连接，告诉服务器我要登录，服务器收到后，开始通过Jdbc方式读取数据库，然后与用户输入的信息比较，否则返回错误，如果客户收到成功信息就打开主窗口，否则提示出错。
如果成功，便打开主程序窗口。
然后客户向服务器请求读取好友名单，服务器收到该请求，开始读取数据库中的friend表，得到好友的号码后，再在好友表中读取好友资料，然后向客户端发送这些信息，客户收到后就在主窗口显示好友，并且建立几个Vector用以存储好友的信息。
2）注册界面
本界面要填写的项目包括：
用户昵称，密码，邮件地址，个性签名。
需要选择的项目包括：
性别，头像。
本界面主要负责将用户的信息包装成一个QQUserClass对象。
注册按钮一旦被点击，就会试图创建一个与服务器端的连接。
连接创建成功就会将填写的信息发送到服务器端。
如果服务器写入数据库成功，就回返回一个账号。
使用这个账号，用户可以登陆到系统中。
3）主界面（如右图）
主界面是系统的核心部分。
它可以列出所有好友和客户所有加入的群，也可以提供共享文件和文件下载功能。
如果用户服务双击好友分组或群，好友列表或群成员列表将会显示出来。
双击一个好友，可以与他进行私聊。
双击一个群成员，可以与群里的所有成员对话。
本界面还提供了以下右键菜单：
添加好友分组、查找好友并加为好友、查找群并加为群、创建群、移动好友到其它分组、查看好友资料、查看群资料。
4）个人资料界面（如下图）
该界面主要显示某个用户信息，包括用户的账号，昵称，性别，个性签名，用户等级等。
本界面还提供了一个“加为好友”按钮，如果点击它，此人将会被加为用户的好友。
默认的是加到第一个好友列表，不过也可以移动其它好友分组。
5）文件传输服务器端界面
该界面使用的步骤为：
第一步：
设置好服务器的IP，端口。
IP一定要是本机的IP，如果是单机测试，IP可以填写“127.0.0.1”。
端口号尽量不要小于2000，小于两千的端口可能被系统占用。
设置完后点击“确定”按钮。
第二步：
添加共享文件。
单击“添加文件共享”按钮，将需要共享的文件或文件夹添加到共享列表中。
第三步：
点击“启动文件发送服务”。
第四步：
如果共享文件完毕，需要点击“退出”。
6）文件传输客户端界面
目前不能支持文件夹下载和多文件下载，当看到一个文件以后，可以双击该文件夹并查看文件夹里面的文件。
7）私聊界面
本界面主要用来显示两个人的对话信息以及发送信息。
发送的信息可以设置字体，大小，字体颜色。
也可以发送一个QQ表情。
8）群聊界面
本界面主要用来显示多人的对话信息以及发送信息。
右边显示的是群公告，可以用来公布一些必要的信息。
4.2数据输入输出设计
4.2.1数据输入
登陆界面数据的输入要求
Num
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