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。
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(),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: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:OnServerMessageLRESULT CChatSocketDlg::OnServerMessage(WPARAM wParam, LPARAM lParam) {SOCKET socket,ts;int length,i,j;CString str="";CEdit * output=NULL;char s[1024];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;case FD_READ:length=m_connectionList.GetCount();for(i=0;i<length;i++){socket=m_connectionList.GetAt(m_connectionList.FindIndex(i));if(socket==wParam){len=recv(socket,s,1024,0);s[len]=NULL;for(j=0;j<length;j++){socket=m_connectionList.GetAt(m_connectionList.FindIndex(j));if(socket!=wParam){send(socket,s,strlen(s),0);}}m_sShow=m_sShow+s;GetDlgItem(IDC_SHOW)->SetWindowText(m_sShow);CEdit * output=(CEdit *)GetDlgItem(IDC_SHOW);output->LineScroll(output->GetLineCount());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:OnClientMessageLRESULT CChatSocketDlg::OnClientMessage(WPARAM wParam, LPARAM lParam){CEdit * output=NULL;char s[1024];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!\n";GetDlgItem(IDC_SHOW)->SetWindowText(m_sShow);}return 0;case FD_READ:len=recv(m_client.m_hSocket,s,1024,0);s[len]=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:return 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.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。