JAVA聊天室課程設(shè)計報告(含源代碼壓縮文件)

南京曉莊學(xué)院JAVA程序設(shè)計課程設(shè)計報告題 目:Java聊天室的設(shè)計與實現(xiàn)姓 名:戴佳偉學(xué) 號:14552019班 級:14軟件工程3班指導(dǎo)教師:王崢完成時間2016.10.7 成 績：信息工程學(xué)院2016年6月19目錄1引言11.1java聊天室開發(fā)背景11.1java聊天室開發(fā)的目的和意義11.2完成的主要工作12需求分析和總體設(shè)計22.1需求分析與設(shè)計思路22.1.1關(guān)鍵技術(shù)說明22.1.2需求分析22.1.3java聊天室設(shè)計方案與思路22.1.4java聊天室目錄結(jié)構(gòu)說明22.2java聊天室功能結(jié)構(gòu)23詳細(xì)設(shè)計43.1java聊天室模塊實現(xiàn)43.1.1XX模塊實現(xiàn)44java聊天室運行結(jié)果55課程設(shè)計總結(jié)6Java聊天室的設(shè)計與實現(xiàn)1 引言1.1 Java聊天室開發(fā)背景 在網(wǎng)絡(luò)越來越發(fā)達的今天，人們對網(wǎng)絡(luò)的依賴越來越多，越來越離不開網(wǎng)絡(luò)，由此而產(chǎn)生的聊天工具越來越多，類似QQ、MSN，網(wǎng)絡(luò)聊天時一類的聊天系統(tǒng)的發(fā)展日新月異，因此產(chǎn)生了制作一個有簡單聊天功能的網(wǎng)絡(luò)聊天程序；而且通過制作該程序還能更好的學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)軟件編程知識。 本程序設(shè)計簡單可以實現(xiàn)在同一局域網(wǎng)的聊天，程序可以自動掃描已經(jīng)上線的用戶，上線用戶可在同一聊天界面中實現(xiàn)群聊。如果需要與其中的用戶進行交談，則只需雙擊右側(cè)用戶列表，讀取對方IP地址，便可在下面的輸入框內(nèi)輸入信息進行發(fā)送，實現(xiàn)一對一私聊功能。1.1 Java聊天室開發(fā)的目的和意義目的：（1）理解進程消息通信的概念，如何實現(xiàn)兩個創(chuàng)建進程之間的數(shù)據(jù)傳遞。 （2）理解進程共享變量的進程通信。 （3）熟悉并掌握java語言的代碼編寫 （4）熟練使用開發(fā)工具Eclipse （5）實現(xiàn)聊天室的一些基本功能意義：（1）實現(xiàn)局域網(wǎng)中的信息交互，界面盡量人性化且美觀，讓用戶便于接受 （2）用戶及時獲取自己想要的信息、促進交談 （3）異常處理，對于用戶錯誤的操作使用程序會有提示消息 （4） 前期僅實現(xiàn)其基本雛形，后期可擴性很高，可實現(xiàn)統(tǒng)計在線人數(shù)，發(fā)送圖片，界面美 化，用戶登 陸注冊信息的采集，連接到數(shù)據(jù)庫etc. （5）后期可便于網(wǎng)站自身的廣告宣傳與商品推廣 因所學(xué)知識和能力的局限性，僅能完成有限范圍內(nèi)的雛形生成與功能實現(xiàn)，后期的功能實現(xiàn)需要進一步的深入學(xué)習(xí)才能使本課程設(shè)計日益完善。1.2 完成的主要工作（1）需求分析與總體設(shè)計、詳細(xì)設(shè)計、代碼分析（2）實現(xiàn)程序所能運行的功能（3）選擇Window系統(tǒng)，并選擇該操作系統(tǒng)中一種進程通信的方式。 （4）運用Eclipse開發(fā)工具和java語言實現(xiàn)該應(yīng)用程序。2 需求分析和總體設(shè)計2.1 需求分析與設(shè)計思路 2.1.1關(guān)鍵技術(shù)說明程序開發(fā)環(huán)境與運行環(huán)境介紹：JDK(Java Development kit)是 SUN公司提供的一套Java開發(fā)環(huán)境,通常稱之為它主要包括了一些常用的JDK工具、執(zhí)行時需要的函數(shù)庫、與C連接時所需的文件及一些Java應(yīng)用程序范例等。是一個編寫Java的Applet小程序和應(yīng)用程序的程序開發(fā)環(huán)境。JDK是整個Java的核心，包括了Java運行環(huán)境（Java Runtime Envirnment），一些Java工具和Java的核心類庫（Java API）。不論什么Java應(yīng)用服務(wù)器實質(zhì)都是內(nèi)置了某個版本的JDK。Java語言介紹：Java是一門面向?qū)ο缶幊陶Z言，不僅吸收了C+語言的各種優(yōu)點，還摒棄了C+里難以理解的多繼承、指針等概念，因此Java語言具有功能強大和簡單易用兩個特征。Java語言作為靜態(tài)面向?qū)ο缶幊陶Z言的代表，極好地實現(xiàn)了面向?qū)ο罄碚?，允許程序員以優(yōu)雅的思維方式進行復(fù)雜的編程。Java具有簡單性、面向?qū)ο蟆⒎植际?、健壯性、安全性、平臺獨立與可移植性、多線程、動態(tài)性等特點。Java可以編寫桌面應(yīng)用程序、Web應(yīng)用程序、分布式系統(tǒng)和嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用程序等。 Java提供了簡單的類機制和動態(tài)的構(gòu)架模型。對象中封裝了它的狀態(tài)變量和方法 很好地實現(xiàn)了模塊化和信息隱藏;而類則提供了一類對象的原型通過繼承和重載機制子類可以使用或重新定義父類或超類所提供的一方法從而既實現(xiàn)了代碼的復(fù)用又提供了一種動態(tài)的解決方案。 Java是一種完全面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計語一言它除了數(shù)組、布爾和字符二個基本數(shù)據(jù)類型外的其它類都是對象它不再支持全局變量。在Java中如果不創(chuàng)建新類就無法創(chuàng)建程序Java程序在運行時必須先創(chuàng)建一個類的實例然后才能提交運行。 Java同樣支持繼承特性Java的類可以從其它類中繼承行為但Java只支持類的 單重繼承即每個類只能從一個類中繼承。 Java支持界面界面允許程序員定義方法但又不立即實現(xiàn)一個類可以實現(xiàn)多個界面利用界面可以得到多重繼承的許多優(yōu)點而又沒有多重繼承的問題。 編程工具介紹：Eclipse：一個開放源代碼的、基于Java的可擴展開發(fā)平臺Eclipse語言發(fā)展：Eclipse是著名的跨平臺的自由集成開發(fā)環(huán)境(IDE)。最初主要用來Java語言開發(fā)，通過安裝不同的插件Eclipse可以支持不同的計算機語言，比如C+和Python等開發(fā)工具。Eclipse的本身只是一個框架平臺，但是眾多插件的支持使得Eclipse擁有其他功能相對固定的IDE軟件很難具有的靈活性。許多軟件開發(fā)商以Eclipse為框架開發(fā)自己的IDE。Eclipse 最初由OTI和IBM兩家公司的IDE產(chǎn)品開發(fā)組創(chuàng)建，起始于1999年4月。IBM提供了最初的Eclipse代碼基礎(chǔ)，包括Platform、JDT 和PDE。Eclipse項目IBM發(fā)起，圍繞著Eclipse項目已經(jīng)發(fā)展成為了一個龐大的Eclipse聯(lián)盟，有150多家軟件公司參與到Eclipse項目中，其中包括Borland、Rational Software、Red Hat及Sybase等。Eclipse是一個開放源碼項目，它其實是Visual Age for Java的替代品，其界面跟先前的Visual Age for Java差不多，但由于其開放源碼，任何人都可以免費得到，并可以在此基礎(chǔ)上開發(fā)各自的插件，因此越來越受人們關(guān)注。隨后還有包括Oracle在內(nèi)的許多大公司也紛紛加入了該項目，Eclipse的目標(biāo)是成為可進行任何語言開發(fā)的IDE集成者，使用者只需下載各種語言的插件即可。2.1.1需求分析隨著網(wǎng)絡(luò)和IT技術(shù)的快速發(fā)展以及日新月異的更新?lián)Q代，不斷滲透到人們的日常生活。如今Internet已經(jīng)成為于人們生活息息相關(guān)的一部分，也是人們獲取有用信息和促進彼此之間相互交流的便捷重要的途徑之一。同時，日益增多的機構(gòu)和企業(yè)組織開始利用網(wǎng)絡(luò)資源傳遞、發(fā)布、收集和管理信息，這對網(wǎng)絡(luò)進行信息交互這種活動是一次很大的機遇與挑戰(zhàn)，從而使網(wǎng)絡(luò)的經(jīng)營方式充滿了活力。用戶需求主要功能分析：（1） 聊天交談功能：用戶獲取信息的有效途徑（2） 當(dāng)前用戶顯示功能：用戶明確自身的登陸狀態(tài)（3） 文本框顯示聊天功能：便于用戶瀏覽信息（4） 發(fā)送消息框顯示功能：存放用戶輸入想要發(fā)送的信息（5） 發(fā)送按鈕功能：鼠標(biāo)點擊發(fā)送用戶輸入消息框的信息（6） 用戶頭像顯示功能：個性化用戶使用2.1.2Java聊天室設(shè)計方案與思路1.設(shè)計方案：（1）把自身本機的IP地址發(fā)送給所有正在打開這個聊天室程序的人（2）其他人獲取了這個IP地址后，會監(jiān)聽這個地址（3） 如果有人發(fā)送了消息，所有的人都會接收并查看到（4）設(shè)計登錄程序，使其顯示登錄的ip地址端口號，以及用戶昵稱，通過登錄按鈕可以調(diào)用客戶端程序，實現(xiàn)聊天功能2.設(shè)計思路聊天系統(tǒng)的設(shè)計跟普通網(wǎng)站設(shè)計有著許多不同的地方，普通網(wǎng)站設(shè)計所考慮的因素，例如，普通網(wǎng)站需要對布局進入大量美化以及動畫設(shè)計等等，而聊天室只要提供滿足訪客雙方直接實時聊天即可。因此，在設(shè)計聊天系統(tǒng)的過程中，必須要考慮好以下幾個設(shè)計要點： 在Internet上的聊天程序一般都是以服務(wù)器提供服務(wù)端連接響應(yīng)，使用者通過客戶端程序登錄到服務(wù)器，就可以與登錄在同一服務(wù)器上的用戶交談，這是一個面向連接的通信過程。因此，程序要在TCP/IP環(huán)境下，實現(xiàn)服務(wù)器端和客戶端兩部分程序。1首先通過繼承JFrame類構(gòu)造服務(wù)器界面。2設(shè)計客戶端程序使其能夠完成正常的通信功能，并且可以更改背景顏色，設(shè)置字體顏色。3設(shè)計偵聽程序，使其顯示登錄的ip地址端口號，以及用戶昵稱，通過偵聽按鈕可以調(diào)用客戶端程序，實現(xiàn)聊天功能。2.1.3Java聊天室目錄結(jié)構(gòu)說明對系統(tǒng)包結(jié)構(gòu)、文件結(jié)構(gòu)列表說明，如表2-1、2-2所示。表2-1包名作用java.io提供了用于系統(tǒng)的輸入和輸出,通過數(shù)據(jù)流,序列化和文件系統(tǒng)。java.io.IOException捕獲捕獲輸入輸出異常提供了可移植的網(wǎng)絡(luò)I/O接口，包括TCP/IP、UDP、域名解析和Unix域socket.DatagramPacket儲存接收到的數(shù)據(jù)，使用其中的方法提取傳送的內(nèi)容.InetAddress封裝IP地址.UnknownHostException捕獲主機 IP地址無法確定異常java.awt提供了一套與本地圖形界面進行交互的接口，建立和設(shè)置Java的圖形用戶界面java.awt.event提供接口和類來解決由awt組件引起的各種類型的事件javax.swing抽象窗口工具包（AWT）為基礎(chǔ)使跨平臺應(yīng)用程序可以使用任何可插拔的外觀風(fēng)格，利用Swing豐富、靈活的功能和模塊化組件來創(chuàng)建優(yōu)雅的用戶界面表2-2文件名作用image存放用戶頭像圖片2.2 Java聊天室功能結(jié)構(gòu)對系統(tǒng)實現(xiàn)功能進行說明，分析系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)，畫出系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖，如圖2-1所示?？傮w功能：（1） 實現(xiàn)在同一局域網(wǎng)的聊天（2） 程序可以自動掃描已經(jīng)上線的用戶（3） 需要與其中的用戶進行交談，則只需雙擊右側(cè)用戶列表，輸入對方IP地址，便可在下面的輸入框內(nèi)輸入信息進行發(fā)送。（4） 添加了用戶頭像（5） 調(diào)整了界面窗口（6） Enter鍵實現(xiàn)發(fā)送消息功能分段功能：1、服務(wù)器端功能描述：啟動服務(wù)器端。2、客戶端功能描述：啟動客戶端；顯示登錄昵稱：顯示系統(tǒng)時間：顯示聊天記錄：發(fā)送信息（實現(xiàn)按回車鍵發(fā)送消息）；退出聊天室。功能實現(xiàn)：1、采用套接字實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)傳輸2、盡量使用某個或某些應(yīng)用層的協(xié)議實現(xiàn)系統(tǒng)的部分功能3、系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范合理，操作流程方便簡單 詳細(xì)設(shè)計3.1 Java聊天室模塊實現(xiàn)3.1.1 聊天功能模塊實現(xiàn)一、 實現(xiàn)原理啟動該程序時運行如下過程：（1）把自身本機的IP地址發(fā)送給所有正在打開這個聊天室程序的人（2）其他人獲取了這個IP地址后，會監(jiān)聽這個地址（3） 如果有人發(fā)送了消息，所有的人都會接收并查看到二、 分層結(jié)構(gòu)及調(diào)用關(guān)系說明（1） 從main（）函數(shù)入口開始分析，實例化ChatLineFrame這個類并執(zhí)行類repaint方法，重繪事件，刷新彈出的窗口的內(nèi)容（2） 在實例化ChatLineFrame這個類過程中，首先定義ChatLineFrame類繼承JFrame，聲明成員變量和框架布局內(nèi)容，然后構(gòu)造方法，實例化該類的時候，會自動執(zhí)行函數(shù)內(nèi)的內(nèi)容。（3） 初始化窗口和其他部分（4） 實例化chatJFrame（5） 實例化ChatJFrame類，該類實現(xiàn)向外廣播消息（6） 實例化ReceiveMessage類，該類實現(xiàn)監(jiān)聽并接受消息（7） 啟動 UDPReceive類、UserBroadcast的線程。（8） 在定義初始化方法中，為按鈕增加監(jiān)聽行為，實例化IPListListener類與 SendButtonListener類。三、 關(guān)鍵代碼分析class ChatJFrame extends JFrame /定義ChatLineFrame類繼承JFrame JTextField text1 = new JTextField(); JTextField text2 = new JTextField(); JTextField text3 = new JTextField("目的主機IP地址："); JTextArea TAreaMessage = new JTextArea(); JButton button = new JButton("發(fā)送"); DefaultListModel model = new DefaultListModel(); ChatJFrame.SendButtonListener listener; ChatJFrame.IPListListener listener2; static DatagramSocket socket = null; /消息發(fā)送插口 static DatagramSocket socketBroadcast = null; /廣播發(fā)送插口 /聲明成員變量 public static final int UDP_CONNECT = 0; public static final int UDP_EXIT = 1; public static final int UDP_MESSAGE = 2; public static final int UDP_USER_ACK = 6; public static String SEP = "!" /分隔符 public static int UDPport = 3333;/消息發(fā)送端口 public static int UDPDesPort = 3333; /消息接收端口 public static int BroadcastPort = 5555;/廣播端口 public static int BroadcastDesPort = 5555; /接收廣播端口 public static int DataLength = 8192;/數(shù)據(jù)報默認(rèn)長度 InetAddress iaSource;/本機IP地址 String MyIPAddress;/IP地址字符串 / 如果IP地址為空，則執(zhí)行下面的操作 if (this.text2.getText().equals("") this.TAreaMessage.append("注意：IP地址欄為空，請雙擊用戶列表，輸入對方IP！n"); void init() setLayout(null);/ 設(shè)置布局方式為NULL this.TAreaMessage.setEditable(false); /設(shè)置容器X軸上的起點 和Y軸上的起點 以及組件的長度和組件的高度 this.TAreaMessage.setBounds(10, 70, 300, 200); this.TAreaMessage.setLineWrap(true); JScrollPane localJScrollPane = new JScrollPane(this.TAreaMessage); localJScrollPane.setBounds(10, 70, 300, 200); add(localJScrollPane); public void run() String str1 = ChatJFrame.this.MyIPAddress;/ 獲取IP地址信息 int i = str1.lastIndexOf('.');/ 用分割符.將IP區(qū)分割開 String str2 = String.valueOf(0) + ChatJFrame.SEP + ChatJFrame.this.MyIPAddress + ChatJFrame.SEP; byte arrayOfByte = str2.getBytes(); while (true) try / 獲取目的IP地址 String str3 = str1.substring(0, i + 1) + String.valueOf(255); / getAllByName()方法是根據(jù)主機名返回其可能的所有InetAddress對象，保存在一個數(shù)組中。 InetAddress localInetAddress = InetAddress.getByName(str3); / 封裝要發(fā)送的信息 DatagramPacket localDatagramPacket = new DatagramPacket(arrayOfByte, arrayOfByte.length, localInetAddress, ChatJFrame.BroadcastDesPort); / 發(fā)送消息 ChatJFrame.socketBroadcast.send(localDatagramPacket); Thread.sleep(2000L);四、 分析總結(jié)總結(jié)本模塊開發(fā)工作，遇到問題如何解決、改進設(shè)想及心得體會。 此聊天室小系統(tǒng)從整體上是實現(xiàn)的，大部分功能都可以應(yīng)用，但是個人能力有限，還是有一些不足之處，有如下幾點：（1）客戶端的發(fā)送文件功能不完善，本想實現(xiàn)可發(fā)送和接收所有文件的功能，但是最終嘗試過改進，無法實現(xiàn)，知識簡單的文本文檔傳送功能，而且這也不一定成功。應(yīng)該是程序不夠完善，或是哪里出錯（2）客戶端的發(fā)送表情功能也沒有實現(xiàn)，本來的意圖是像QQ那樣，實現(xiàn)表情圖形發(fā)送，更加形象，最終還是無法做到，查找相關(guān)資料，也沒有這部分的講解，再有時間有限，我也就打消這個功能，改用簡單的文字傳輸（3）服務(wù)器的關(guān)閉服務(wù)器按鈕實現(xiàn)有點問題，剛開始調(diào)試的時候可以，第二次調(diào)試下面就出現(xiàn)廣播用戶命令失敗的提示，并且不強行停止還不會自己停下來，不知道是什么地方出現(xiàn)了問題，希望老師能給予我提示解答。Java聊天室運行結(jié)果這里可以實現(xiàn)兩個人在同一局域網(wǎng)的聊天，程序可以自動掃描上線的用戶。如果需要與其中的用戶進行交談，則只需雙擊用戶列表，輸入對方IP，便可在下面的輸入框內(nèi)輸入信息進行發(fā)送。 在聊天框中輸入想要發(fā)送的信息，會出現(xiàn)本機發(fā)送的信息，以及本機的IP地址。4 課程設(shè)計總結(jié)總結(jié)本次工作內(nèi)容及存在的不足，改進設(shè)想。經(jīng)過一個多星期的努力，我實現(xiàn)了用JAVA程序設(shè)計語言開發(fā)的簡單聊天室系統(tǒng)，代碼部分參照網(wǎng)上資源，部分用老師以前講過的知識進行修改，經(jīng)過細(xì)心的調(diào)試和排錯解決了絕大部分的問題。但計算機程序總會有一些不足之處，一些無法實現(xiàn)的功能等。我做的這個系統(tǒng)只是簡單的一個聊天頁面，然后能看到自己主機發(fā)送的信息。本聊天系統(tǒng)對于剛剛接觸JAVA程序設(shè)計語言一年的我們來說已經(jīng)算是比較容易實現(xiàn)的，基于對面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計有了初步的概念，同時也設(shè)計到類似的編程思想，所以此次設(shè)計上手比較容易，而且我還是選擇了比較容易的課題。但是我知道我還有很多不足之處，尤其在開始初期，感覺邏輯復(fù)雜，難以控制，因此至今還有很多未解決的缺陷。到目前為止，對JAVA的學(xué)習(xí)知識在老師和自己的努力下學(xué)了JAVAEE的一些基本知識，今后的學(xué)習(xí)和工作中，還有很多方面等著自己去學(xué)。目前本聊天系統(tǒng)還有待完善的功能列表如下：聊天系統(tǒng)發(fā)送和接收文件的功能；聊天系統(tǒng)缺乏各種表情選擇，屏蔽發(fā)言，播放音樂，悄悄話聊天室等功能；沒有詳細(xì)考慮聊天室管理功能。對于上述的缺陷，本人還會不斷對聊天系統(tǒng)進一步的完善它，期望在今后的日子里憑借自己的技術(shù)以及跟同學(xué)相互交流JAVA技術(shù)，爭取把本聊天室有待完善的部分盡快做出來，并且完成一些更好的作品。源代碼：參考文獻文獻寫法如下：1. 專著、論文集、畢業(yè)論文、報告等序號作者.書名文獻類型標(biāo)志.出版地：出版者，出版年.起止頁碼（任選）.（文獻類型標(biāo)志：專著M；論文集C；報告R；其它文獻Z）2. 期刊 序號作者.篇名J.刊名，年，卷（期刊）.3. 電子文獻序號主要責(zé)任者電子文獻題名文獻類型/載體類型 電子文獻的出版或可獲得地址，發(fā)表或更新的期/引用日期(任選)例如：1孟彩霞.計算機軟件基礎(chǔ)M.西安：西安電子科技大學(xué)出版社,2003.1Cay S.Horstmann Gary Cornell.Java核心技術(shù) 卷I 基礎(chǔ)知識M.北京：機械工業(yè)出版社，2013.112張光彬 孟紅蕊 張永寶.Java課程設(shè)計（案例精編）M.北京：清華大學(xué)出版社.2007