湖南工业大学计算机网络课程设计

计算机网络

课程设计说明书

（题目）

基于Java的简易网络聊天程序

起止日期：............................

学生姓名

班级

学号

成绩

指导教师(签字)

计算机与通信学院

2012年7月1日

课题名称基于Java的简易网络聊天程序人数组长同组人员

课题的主要内容和要求1．使用Java高级面向对象编程语言编写一个网络聊天程序

2．聊天程序应该能够通过英特网进行简单的字符发送与接收

3．类似于一般的主流网络即时聊天程序，以腾讯QQ为例，为了简化程序和系统结构，将腾讯QQ中的“客户端——服务器——客户端”的数据传输方式改为“客户端——服务器”的模式。

4．程序应该具有图形界面，不要求长的和腾讯QQ长的一模一样，但必须具备聊天程序的基本雏形。

具

体任务陈志坚：编写程序

肖平：收集课题相关资料郭晴：写课题报告

时间安排与完成情况7.5

了解课题，着重查找与课题相关的资料。

7.7-7.8

仔细阅读相关理论知识，并根据具体情况，确定设计的方案。7-9-7-10

编写Java程序。

7.11 调试程序。

7.12 课程设计答辩，同时完成课程设计报告

一、课题介绍

互联网的普及给人们的通讯方式带来了一场革命，而在这场革命又反过来促进互联网的普及以及进步，即时聊天是因特网的重要运用之一，目前主流即时聊天软件有腾讯QQ，微软MSN，网易泡泡，新浪UC，阿里旺旺等等，而其中风靡中国乃至亚洲的QQ软件以其合理的界面，丰富的功能，以及超强的性能成为无数企业模仿的对象。目前的网路主流聊天程序虽然用途各有侧重，但其实基本原理和架构是差不多的。我们这次做的就是即使网络聊天程序中最基本最简单但也最核心的部分——即写一个程序能够实现简单的字符发送和接受，其他主流网络聊天程序无论在怎么变，也无法摆脱这个雏形。

二、理论知识

1. TCP/IP协议

TCP/IP（传输控制协议/网际协议）是互联网中的基本通信语言或协议。在私网中，它也被用作通信协议。当你直接网络连接时，你的计算机应提供一个TCP/IP程序的副本，此时接收你所发送的信息的计算机也应有一个TCP/IP程序的副本。

TCP/IP是一个两层的程序。高层为传输控制协议，它负责聚集信息或把文件拆分成更小的包。这些包通过网络传送到接收端的TCP层，接收端的TCP层把包还原为原始文件。低层是网际协议，它处理每个包的地址部分，使这些包正确的到达目的地。网络上的网关计算机根据信息的地址来进行路由选择。即使来自同一文件的分包路由也有可能不同，但最后会在目的地汇合。TCP/IP使用客户端/服务器模式进行通信。TCP/IP通信是点对点的，意思是通信是网络中的一台主机与另一台主机之间的。TCP/IP 与上层应用程序之间可以说是“没有国籍的”，因为每个客户请求都被看做是与上一个请求无关的。正是它们之间的“无国籍的”释放了网络路径，才是每个人都可以连续不断的使用网络。许多用户熟悉使用TCP/IP协议的高层应用协议。包括万维网的超文本传输协议（HTTP），文件传输协议（FTP），远程网络访问协议(Telnet)和简单邮件传输协议（SMTP）。这些协议通常和TCP/IP协议打包在一起。使用模拟电话调制解调器连接网络的个人电脑通常是使用串行线路接口协议（SLIP）和点对点协议（P2P）。这些协议压缩IP包后通过拨号电话线发送到对方的调制解调器中。与TCP/IP协议相关的协议还包括用户数据报协议（UDP），它代替TCP/IP协议来达到特殊的目的。其他协议是网络主机用来交换路由信息的，包括Internet控制信息协议（ICMP），内部网关协议（IGP），外部网关协议（EGP），边界网关协议（BGP）。

2．socket协议

(1).什么是socket

所谓socket通常也称作"套接字"，用于描述IP地址和端口，是一个通信链的句柄。应用程序通常通过"套接字"向网络发出请求或者应答网络请求。以J2SDK-1.3为例，Socket和ServerSock et类库位于包中。ServerSocket用于服务器端，Socket是建立网络连接时使用的。在连接成功时，应用程序两端都会产生一个Socket实例，操作这个实例，完成所需的会话。对于一个网络连接来说，套接字是平等的，并没有差别，不因为在服务器端或在客户端而产生不同级别。

(2).如何开发一个Server-Client模型的程序

开发原理：

服务器端，使用ServerSocket监听指定的端口，端口可以随意指定（由于1024以下的端口通常属于保留端口，在一些操作系统中不可以随意使用，所以建

议使用大于1024的端口），等待客户连接请求，客户连接后，会话产生；在完

成会话后，关闭连接。

客户端，使用Socket对网络上某一个服务器的某一个端口发出连接请求，一旦连接成功，打开会话；会话完成后，关闭Socket。客户端不需要指定打开的端

口，通常临时的、动态的分配一个1024以上的端口。

Socket接口是TCP/IP网络的API，Socket接口定义了许多函数或例程，程序员可以用它们来开发TCP/IP网络上的应用程序。要学Internet上的TCP/IP网络编程，必须理解Socket接口。Socket接口设计者最先是将接口放在Unix操作系统里面的。如果了解Unix 系统的输入和输出的话，就很容易了解Socket了。网络的Socket数据传输是一种特殊的I/O，Socket也是一种文件描述符。Socket也具有一个类似于打开文件的函数调用Socket()，该函数返回一个整型的Socket描述符，随后的连接建立、数据传输等操作都是通过该Socket实现的。

3． Java

Java，是由Sun Microsystems公司于1995年5月推出的Java程序设计语言和Java 平台的总称。用Java实现的HotJava浏览器（支持Java applet）显示了Java的魅力：跨平台、动态的Web、Internet计算。从此，Java被广泛接受并推动了Web的迅速发展，常用的浏览器现在均支持Java applet。

(1)java平台构架

Java平台由Java虚拟机（Java Virtual Machine）和Java 应用编程接口（Application Programming Interface、简称API）构成。Java 应用编程接口为Java应用提供了一个独立于操作系统的标准接口，可分为基本部分和扩展部分。在硬件或操作系统平台上安装一个Java平台之后，Java应用程序就可运行。现在Java平台已经嵌入了几乎所有的操作系统。这样Java程序可以只编译一次，就可以在各种系统中运行。Java应用编程接口已经从1.1x版发展到1.2版。目前常用的Java平台基于Java1.5，最近版本为Java1.7。

Java分为三个体系JavaSE(Java2 Platform Standard Edition，java平台标准版)，JavaEE(Java 2 Platform,Enterprise Edition，java平台企业版)，JavaME(Java 2 Platform Micro Edition，java平台微型版)。

* Java SE（Java Platform，Standard Edition）。Java SE 以前称为J2SE。它允许开发和部署在桌面、服务器、嵌入式环境和实时环境中使用的Java 应用程序。Java SE 包含了支持Java Web 服务开发的类，并为Java Platform，Enterprise Edition（Java EE）提供基础。

* Java EE（Java Platform，Enterprise Edition）。这个版本以前称为J2EE。企业版本帮助开发和部署可移植、健壮、可伸缩且安全的服务器端Java 应用程序。Java EE 是在Java SE 的基础上构建的，它提供Web 服务、组件模型、管理和通信API，可以用来实现企业级的面向服务体系结构（service-oriented architecture，SOA）和Web 2.0 应用程序。

* Java ME（Java Platform，Micro Edition）。这个版本以前称为J2ME。Java ME 为在移动设备和嵌入式设备（比如手机、PDA、电视机顶盒和打印机）上运行的应用程