基于Socket的聊天室(C#版)

一、服务器/客户端聊天室模型聊天室客户端（商用PC)服务器聊天室客户端（其他）聊天室客户端（笔记本）其他服务器1.首先启动聊天室服务器，使得TcpListener开始监听端口，此时TcpListener 会进入Pending状态，等待客户端连接；2.其次，当有客户端连接后，通过AccepSocket返回与客户端连接的Socket 对象，然后通过读写Socket对象完成与聊天室客户端的数据传输。

聊天室客户端成功启动后，首先创建一个Socket对象，然后通过这个Socket对象连接聊天室服务器，连接成功后开通Socket完成数据的接收和发送处理。

二、系统功能设计本设计为一个简单的聊天室工具，设计基本的聊天功能，如聊天、列表维护等。

系统主要为两大块：聊天室服务器及聊天室客户端。

服务器界面设计如下：客户端界面设计如下：三、聊天协议的应答A—网络—B主机与主机通信主要识别身份（标识设备用IP）及通信协议网络应用程序——端口号——接收数据注：1.IP地址是总机，端口号是分机（传输层）2.端口号为16位二进制数，范围0到65535，但实际编程只能用1024以上端口号Socket编程首先，我们了解常用网络编程协议。

我们用得最多的协议是UDP和TCP，UDP 是不可靠传输服务，TCP是可靠传输服务。

UDP就像点对点的数据传输一样，发送者把数据打包，包上有收信者的地址和其他必要信息，至于收信者能不能收到，UDP协议并不保证。

而TCP协议就像(实际他们是一个层次的网络协议)是建立在UDP的基础上，加入了校验和重传等复杂的机制来保证数据可靠的传达到收信者。

一个是面向连接一个无连接，各有用处，在一些数据传输率高的场合如视频会议倾向于UDP，而对一些数据安全要求高的地方如下载文件就倾向于TCP。

Socket————网络应用程序电话机————访问通信协议聊天协议的应答：聊天状态：CLOSED和CONNECTED状态执行CONN命令后进入CONNECTED状态，执行下列命令：CONN:连接聊天室服务器JOIN:加入聊天（通知其他用户本人已经加入聊天室服务器）LIST:列出所有的用户（向客户端发送全部的登录用户名字）CHAT:发送聊天信息（公开的聊天信息）PRIV:进行私聊（三个参数：私聊信息用户；接收私聊信息用户；发送信息）EXIT:客户端向服务器发送离开请求；QUIT:退出聊天，服务器向客户端发送退出命令（执行QUIT命令聊天状态变为CLOSED）四、系统实现服务器协议解析：当有客户端连接聊天室服务器后，服务器立刻为这个客户建立一个数据接收的线程（多用户程序必备）。

在接收线程中，如果收到聊天命令，就对其进行解析处理，服务器可以处理五种命令：CONN\LIST\CHAT\PRIV\EXIT。

服务器接收到CONN命令，就向其他用户发送JOIN命令告诉有用户加入，然后把当前的全部用户信息返回给刚刚加入的用户，以便在界面上显示用户列表。

当接收到EXIT命令后，就清除当前用户的信息，然后向其他用户发送QUIT 命令，告诉其他用户退出了，这些用户的客户端把离开的用户从用户列表中删除。

聊天室客户端的协议解析：当客户端连接到服务器后，服务器立刻建立一个数据接收的独立线程。

在接收线程中，如果收到了聊天命令，就对其进行解析处理。

聊天室客户端一共处理的命令有五种：OK\ERR\LIST\JOIN\QUIT命令。

五、程序设计（代码）服务器端设计：引入网络操作命名空间、.Sockets；线程处理命名空间System.Threading第一步：界面设计及类与相关成员的定义对界面进行设计（简单）对内部函数进行设计（要编写一个独立的类即Client类，封装了客户端的信息与连接，每一个客户进入聊天室，就创建一个Client对象，用于保存该用户的信息并接收用户数据和发送信息到客户端）几个重要的类：TcpListener类（服务器套接字创建）、Socket类internal static Hashtable clients = new Hashtable();//clients数组保存当前在线用户的client对象private TcpListener listener;//该服务器默认的监听端口号static int MAX_NUM = 100; //服务器可以支持的客户端的最大连接数internal static bool SocketServiceFlag = false;//开始服务的标志//获得本地局域网或者拨号动态分配的IP地址，在启动服务器时会用到IP地址private string getIPAddress(){//获得本机局域网IP地址IPAddress[] Addresslist=Dns.GetHostEntry(Dns.GetHostName()).AddressList;if (Addresslist.Length<1){return"";}return Addresslist[0].ToString();}//获得动态的IP地址private static string getDynamicIPAddress(){IPAddress[] Addresslist = Dns.GetHostEntry(Dns.GetHostName()).AddressList;if (Addresslist.Length < 2){return"";}return Addresslist[1].ToString();}//服务器监听的端口号通过getValidPort()函数获得private int getValidPort(string port){int lport;//测试端口号是否有效try{//是否为空if (port == ""){throw new ArgumentException("端口号为空，不能启动服务器");}lport = System.Convert.ToInt32(port);}catch (Exception e){Console.WriteLine("无效的端口号：" + e.ToString());this.rtbSocketMsg.AppendText("无效的端口号：" + e.ToString() + "\n");return -1;}return lport;}private void btnSocketStart_Click(object sender, EventArgs e){int port = getValidPort(tbSocketPort.Text);if (port < 0){return;}string ip = this.getIPAddress();try{IPAddress ipAdd = IPAddress.Parse(ip);listener = new TcpListener(ipAdd, port);//创建服务器套接字listener.Start(); //开始监听服务器端口this.rtbSocketMsg.AppendText("Socket服务器已经启动，正在监听"+ ip + "端口号：" + this.tbSocketPort.Text + "\n");//启动一个新的线程，执行方法this.StartSocketListen,//以便在一个独立的进程中执行确认与客户端Socket连接的操作Form1.SocketServiceFlag = true;Thread thread = new Thread(new ThreadStart(this.StartSocketListen)); thread.Start();this.btnSocketStart.Enabled = false;this.btnSocketStop.Enabled = true;}catch (Exception ex){this.rtbSocketMsg.AppendText(ex.Message.ToString() + "\n");}}//在新的线程中的操作，它主要用于当接收到一个客户端请求时，确认与客户端的链接//并且立刻启动一个新的线程来处理和该客户端的信息交互private void StartSocketListen(){while (Form1.SocketServiceFlag){try{//当接收到一个客户端请求时，确认与客户端的链接if (listener.Pending())//确认是否有挂起的连接请求{Socket socket = listener.AcceptSocket();//接收挂起的连接请求if (clients.Count >= MAX_NUM){this.rtbSocketMsg.AppendText("已经达到了最大连接数：" + MAX_NUM + ",拒绝新的链接\n");socket.Close();}else{//启动一个新的线程//执行方法this.ServiceClient,处理用户相应的请求ChatSever.Client.Client client = new ChatSever.Client.Client(this, socket);Thread clientService = new Thread(new ThreadStart(client.ServiceClient)); clientService.Start();}}Thread.Sleep(200);//提高性能整体速度，原因不详}catch (Exception ex){this.rtbSocketMsg.AppendText(ex.Message.ToString() + "\n");}}}private void tbSocketPort_TextChanged(object sender, EventArgs e){if (this.tbSocketPort.Text!=""){this.btnSocketStart.Enabled = true;}}//下面为一些界面处理函数private void btnSocketStop_Click(object sender, EventArgs e){Form1.SocketServiceFlag = false;this.btnSocketStart.Enabled = true;this.btnSocketStop.Enabled = false;}public void addUser(string username){this.rtbSocketMsg.AppendText(username + "已经加入\n");//将刚连接的用户名加入到当前在线用户列表中this.lbSocketClients.Items.Add(username);this.tbSocketClientsNum.Text = System.Convert.ToString(clients.Count);}public void removeUser(string username){this.rtbSocketMsg.AppendText(username + "已经离开\n");//将刚连接的用户名加入到当前在线用户列表中this.lbSocketClients.Items.Remove(username);this.tbSocketClientsNum.Text = System.Convert.ToString(clients.Count);}public string GetUserList(){string Rtn = "";for (int i = 0; i < lbSocketClients.Items.Count; i++){Rtn += lbSocketClients.Items[i].ToString() + "|";}return Rtn;}public void updateUI(string msg){this.rtbSocketMsg.AppendText(msg + "\n");}private void Form1_FormClosing(object sender, FormClosingEventArgs e){Form1.SocketServiceFlag = false;}//下面为Client类定义public class Client{private string name;//保存用户名private Socket currentSocket = null;//保存与当前用户连接的Socket对象private string ipAddress;//保存用户的IP地址private Form1 server;//保存当前连接状态//Closed--connected--closedprivate string state = "closed";public Client(Form1 server, Socket clientSocket){this.server = server;this.currentSocket = clientSocket;ipAddress = getRemoteIPAddress();}public string Name{get{return name;}set{name = value;}}public Socket CurrentSocket{get{return currentSocket;//ipAddress}}private string getRemoteIPAddress(){return ((IPEndPoint)currentSocket.RemoteEndPoint).Address.ToString();}//SendToClient()方法实现了向客户端发送命令请求的功能private void SendToClient(Client client, string msg){System.Byte[] message = System.Text.Encoding.Default.GetBytes(msg.ToCharArray()); client.currentSocket.Send(message, message.Length, 0);}//ServiceClient 方法用于和客户端进行数据通信，包括接收客户端的请求//它根据不同的请求命令执行相应的操作，并将处理结果返回到客户端//ServiceClient()函数为服务器接收客户数据的线程主体，主要用来接收用户发送来的数据，并处理聊天命令public void ServiceClient(){string[] tokens=null;byte[] buff=new byte[1024];bool keepConnect=true;//用循环来不断地与客户端进行交互，直到客户端发出“EXIT”命令//将keepConnect职为false，退出循环，关闭连接，并中止当前线程while(keepConnect&&Form1.SocketServiceFlag){//tokens=null;try{if(currentSocket==null||currentSocket.Available<1){Thread.Sleep(300);continue;}//接收数据并存入BUFF数组中int len = currentSocket.Receive(buff);//将字符数组转化为字符串string clientCommand=System.Text.Encoding.Default.GetString(buff,0,len);//tokens【0】中保存了命令标志符（CONN CHAT PRIV LIST 或 EXIT)tokens=clientCommand.Split(new char[]{'|'});if (tokens==null){Thread.Sleep(200);continue;}}catch(Exception e){server.updateUI("发送异常："+e.ToString());}}//以上代码主要用于服务器初始化和接收客户端发送来的数据。