1、聊天系统程序设计实践报告程序设计实践设计报告课题名称：网络聊天程序的设计和实现学生姓名： 班 级： 班内序号： 学 号： 日 期： 1 课题概述 1.1课题目标和主要内容 课题实现的主要内容:本程序实现一个简单的网络聊天程序，采用客户机/服务器（Client/Server）模式,将客户端和服务端功能在一个程序中实现，运行时在不同的计算机上打开此程序即可进行聊天。程序实现一对多，多对多聊天功能，满足聊天的基本功能。课题目标：学会使用MFC搭建基本的对话框及基本控件的使用，了解socket套接字相关知识，实现简单聊天程序。通过实践复习巩固课堂所学的理论知识，提高对所学知识的综合应用能力。使用的开发
2、平台：Microsoft Visual Studio 2010、windows7采用的主要工具：计算机、相关图书资料 1.2系统的主要功能 功能列表或功能框图，以及功能的简 要说明。客户端后台操作消息管理连接服务器接收消息发送消息显示消息服务器端负责指定ip地址及端口号，建立服务器，有监听、接受、发送消息等功能。客户端通过指定的ip及端口号来连接服务器，有接受和发送消息等功能。2. 系统设计 2.1 系统总体框架 包括系统框架图或层次逻辑图，设计思想等 首先由服务器在指定的端口开通指定的服务，然后在客户机通过指定服务器地址、端口来连接服务器以获得指定的服务。服务器端首先由一个服务器启动一个线程
3、监听来自客户器的Socket连接，当服务器的Socket与客户器的Socket经过TCP协议的3次握手建立了连接后，双方就可以通过这个连接来进行信息的发送和接收，并可以进行文件的传输。在进行程序设计时，对于多个用户连接服务器采用了多线程处理，每个客户端的Socket都启动一个线程来连接服务端的Socket，服务端的Socket接受连接后，通过一个结构体保存已经连接的客户端的地址和套接字，当客户端发送一个信息到服务端，服务器接收信息后，再从结构体中取出已保存的套接字转发所收到的信息。客户端由客户端的Socket提出连接请求，要连接的目标是服务器端的Socket。为此，客户端的Socket首先要描
4、述它要连接的服务器端socket，然后再定位所要连接的服务器端Socket。与此同时服务端已经启动了一个监听的Socket，这样便在客户端和服务器端通过Sockets建立了连接。 2.2 系统详细设计 1 模块划分图及描述 模块分为连接服务器模块和建立服务器模块，服务器和客户端是相同的界面显示。输入服务器IP，点击建立服务器即可建立服务器，显示：“服务器建立成功”，用户运行程序后，输入服务器的IP、端口号，点击连接服务器，显示“连接服务器成功”，服务器端显示“一个游客进入了聊天室”，服务器与客户机连接成功，即可进行聊天。 2 类关系图及描述3 程序流程图及描述服务器端创建套接字：socket（
5、），指定本地端口：bind(),在前面两个函数执行成功后，服务器已经为服务做好了准备，这时，对于面向连接的服务，调用listen函数对指定的端口实施监听，以探测客户端发来的请求，如果监听到客户端发来的请求，就需要调用accept函数来接受请求并建立连接。连接建立后，客户端与服务器端就可以进行数据传输了，使用send函数和recv函数来收发数据。套接字使用完毕后调用closesocket函数关闭套接字。 客户端与服务器端类似，需要使用socket函数创建套接字并指定所使用的协议，使用send函数和recv函数来收发数据，最后使用closesocket函数关闭套接字。与服务器端不同，客户端不再需要
6、使用bind函数指定套接字端口，使用listen函数监听客户端的请求，使用accept函数接受客户端请求并建立连接，而是使用connect函数向服务器发送连接请求并建立连接。 4 存储结构、内存分配主要的存储结构或变量：存储结构、变量、对象类型说明postinetAddress标识IP地址portint标识端口InitAndListenBoolCsever类成员函数publicInitAndConnetBoolCclient类成员函数publicDoDataExchangevoidCchatSocketDlg类成员函数OnInitDialogboolOnPaintvoidOnQueryDrag
7、IconHCURSOROnInputTextvoidOnServerMessageLRESULTOnClientMessageLRESULT在C+中，内存分成5个区，他们分别是堆、栈、自由存储区、全局/静态存储区和常量存储区。栈，就是那些由编译器在需要的时候分配，在不需要的时候自动清除的变量的存储区。里面的变量通常是局部变量、函数参数等；堆，就是那些由new分配的内存块，他们的释放编译器不去管，由我们的应用程序去控制，一般一个new就要对应一个delete。如果程序员没有释放掉，那么在程序结束后，操作系统会自动回收；自由存储区，就是那些由malloc等分配的内存块，他和堆是十分相似的，不过它是
8、用free来结束自己的生命的；全局/静态存储区，全局变量和静态变量被分配到同一块内存中，在以前的C语言中，全局变量又分为初始化的和未初始化的，在C+里面没有这个区分了，他们共同占用同一块内存区；常量存储区，这是一块比较特殊的存储区，他们里面存放的是常量，不允许修改。 2.3 关键算法分析 算法1：OnServerMessage LRESULT CChatSocketDlg:OnServerMessage(WPARAM wParam, LPARAM lParam) SOCKET socket,ts; int length,i,j; CString str=; CEdit * output=NUL
9、L; char s1024; int len; switch(lParam) case FD_ACCEPT: socket= accept(m_server.m_hSocket,NULL,NULL); m_sShow+=n; m_sShow+=一个游客进入了聊天室; GetDlgItem(IDC_SHOW)-SetWindowText(m_sShow); output=(CEdit *)GetDlgItem(IDC_SHOW); output-LineScroll(output-GetLineCount(); m_connectionList.AddHead(socket); return 0
10、; case FD_READ: length=m_connectionList.GetCount(); for(i=0;ilength;i+) socket=m_connectionList.GetAt(m_connectionList.FindIndex(i); if(socket=wParam) len=recv(socket,s,1024,0); slen=NULL; for(j=0;jSetWindowText(m_sShow); CEdit * output=(CEdit *)GetDlgItem(IDC_SHOW); output-LineScroll(output-GetLine
11、Count(); return 0; return 0; case FD_WRITE: return 0; case FD_CLOSE: return 0; default: m_sShow=m_sShow+客户端发生网络错误 ; GetDlgItem(IDC_SHOW)-SetWindowText(m_sShow); CEdit * output=(CEdit *)GetDlgItem(IDC_SHOW); output-LineScroll(output-GetLineCount(); return 0; 服务器端消息传输及连接Accept接受请求，建立连接，如果连接成功则显示：“一个游客
12、进入了聊天室”；read用于读取消息，包括send和recv数据传输函数。 算法2：OnClientMessage LRESULT CChatSocketDlg:OnClientMessage(WPARAM wParam, LPARAM lParam) CEdit * output=NULL; char s1024; int len; switch(lParam) case FD_CONNECT: len=GetLastError(); if(len!=0) AfxMessageBox(连接失败); else m_bInit=TRUE; m_bClient=TRUE; m_sShow=连接成功
13、！n; GetDlgItem(IDC_SHOW)-SetWindowText(m_sShow); return 0; case FD_READ: len=recv(m_client.m_hSocket,s,1024,0); slen=NULL; m_sShow+=s; output=(CEdit *)GetDlgItem(IDC_SHOW); output-SetWindowText(m_sShow); output-LineScroll(output-GetLineCount(); return 0; case FD_WRITE: return 0; case FD_CLOSE: retur
14、n 0; default: output=(CEdit *)GetDlgItem(IDC_SHOW); output-SetWindowText(网络错误，连接失败！); closesocket(m_client.m_hSocket); m_bInit=false; return 0; 客户端消息传输及连接Connect函数想服务器发送连接请求并建立连接，成功则显示：“连接服务器成功”， read用于读取消息，包括send和recv数据传输函数。 2.4 其他使用多态，不同的对象可以执行相同的动作，但要通过它们自己的实现代码来执行。比如客户端和服务器端均用send和recv来进行数据传输。3.
15、 程序运行结果分析建立服务器，运行结果如下：客户端连接服务器，运行结果如下：开始对话，结果如下：服务器端输入IP建立服务器，并把IP和端口号提供给客户端，客户端输入IP和端口号，连接服务器，就可以进行聊天了。进行聊天时，数据从下方的文字编辑框中输入，回车键发送消息。聊天结束，可点击退出按钮。如果聊天未结束，服务器首先推出，则在客户端显示网络发生错误，连接失败。4. 总结 4.1课题的难点和关键点 问题：程序设计完毕后运行时，在一台笔记本上同时运行客户端和服务器端可正常运行，但在两台笔记本上运行时，两台笔记本（用的无线网）见无法进行聊天，客户端无法连接到服务器端。 解决办法：尝试在机房的两台台式
16、电脑（接网线）上运行，可正常进行聊天。 分析原因：无线网是由路由器实现的，需要在路由器上为作为服务器的计算机做一个端口转发。 客户端连接的IP地址，实际上是连接的是路由器，但是路由器并不知道这个请求是给谁的，必须在路由器上做端口转发，不然路由器不会把接收到的请求发给服务器。4.2 本课题的评价本程序的不足之处：此程序只是实现了简单的收发消息功能，功能较单一，还有许多改进提升的地方（1）增加登陆界面，用户通过号码和口令进入系统，对用户身份进行验证增加系统的安全性。（2）可以考虑保存聊天记录功能，方便用户查看。（3）界面美化方面较欠缺，可以更加友好和美观。课题本身：我认为程序设计这门课很有趣，我对
17、这门课很感兴趣，我觉得它对我们以后的发展很有用，很值得学，但是有一定的难度，并且安排的课时较少，我们在课上学到的知识有限，需要课下花大量的时间去自学，查资料，但是，由于我们正在处于大二下学期，课业较紧张，专业课实验课都很多，任务量大，并且正处于各科的期末考试阶段，导致学习较紧张，时间不够用，给学生的压力很大。建议将其安排在小学期时间段，在没有其他学科压力下可以安心的钻研这门课，减轻学生的压力。 4.3心得体会这次实验很好的锻炼了我的心理素质，考验了我的知识水平。面临众多学科的期末考试及各种实验，我仍能坚持查资料，顶住压力刻苦钻研，独立编出程序，对于对自己的编程能力一直没自信的我是一种鼓励，看到
18、自己的成果，很感动。我也懂得了坚持的重要性，编程期间遇到好多错误，不断的调bug，不断地尝试，曾奋斗一晚上，仍不觉疲惫，相信坚持就一定会有结果。通过这次课程设计，使我对程序设计和 C+有了更进一步的认识和了解， 也让我学会了 MFC 和界面制作的一些知识。我也发现我的好多不足之处，首先是自己在基础上还不行，经常出错，通过学习已有所改进；再有对vs的一些标准库函数不太了解，还有对函数调用的正确使用不够熟悉，还有对 Vs中经常出现 的错误也不了解，我懂得了实践的重要性。参考文献1侯俊杰.深入浅出MFC.华中科技大学出版社.20012朱磊，周彬.Windows下的C/C+高级编程.人民邮电出版社.20023 霍尔顿.Visual C+2012入门经典（第六版）.清华大学出版社.2013
