下载文档原格式
基于TCPIP的网络聊天工具的设计与实现—毕业设计论文本章将介绍网络聊天工具的背景和意义，并概述论文的研究目的和方法。
网络聊天工具是一种实时通信工具，通过互联网连接用户，使得用户可以在不同地点进行文字、语音和视频的交流。
随着互联网的发展和智能手机的普及，网络聊天工具变得越来越重要。
它不仅改变了人们的交流方式，也改变了社交模式。
本论文的研究目的是设计和实现一种基于TCPIP协议的网络聊天工具。
TCPIP协议是互联网的基础协议之一，广泛应用于数据传输和通信。
通过基于TCPIP协议的设计，我们可以实现一个高效、稳定和安全的网络聊天工具。
论文的研究方法主要包括以下几个步骤：确定网络聊天工具的功能需求：分析用户对网络聊天工具的需求，包括文字、语音和视频交流等功能。
设计系统架构：根据功能需求，设计网络聊天工具的系统架构，包括客户端和服务器端的设计。
编码实现：根据系统架构，使用合适的编程语言和工具，进行网络聊天工具的编码实现。
测试和优化：对已实现的网络聊天工具进行测试，发现和修复潜在的问题，并对系统进行优化以提高性能和用户体验。
结果分析和总结：对网络聊天工具的设计与实现进行结果分析和总结，评估系统的优劣，并提出改进建议。
通过本论文的研究，我们将为用户提供一种高效、稳定和安全的网络聊天工具，满足用户对实时通信的需求，推动互联网通信技术的发展。
参考文献1参考文献2参考文献3网络聊天工具在现实生活和工作中的需求十分广泛。
它可以作为人们交流的重要工具，方便快捷地实现文字、语音和视频的沟通。
在进行需求分析时，我们需要深入调研和整理用户需求，以确保设计出一款满足用户期望的网络聊天工具。
一、现实生活中的需求社交需求：人们希望通过网络聊天工具与朋友、家人和同事保持联系，分享生活中的点滴，交流情感和心情。
商务需求：职场人士需要网络聊天工具来便捷地与同事、合作伙伴和客户进行沟通，共享文件、讨论项目进展等。
二、工作中的需求团队协作：团队成员需要网络聊天工具来实现实时的沟通与协作，提高工作效率。
课程设计说明书基于TCP协议的即时通讯系统(JA V A多用户群聊)研究意义1.1课程设计意义及背景在网络越来越发达的今天，人们对网络的依赖越来越多，各种网络应用层出不穷，网络编程越来越受大广大程序员的重视。
Java语言创建之初的目的之一就是为了能够很好地进行网络通信。
简单的说，网络编程就是与其他计算机进行信息交换。
网络编程的目的就是指直接或间接地通过网络协议与其他计算机进行通讯。
网络编程中有两个主要的问题，一个是如何准确的定位网络上一台或多台主机，另一个就是找到主机后如何可靠高效的进行数据传输。
在TCP/IP协议中IP层主要负责网络主机的定位，数据传输的路由，由IP地址可以唯一地确定Internet上的一台主机。
而TCP层则提供面向应用的可靠的或非可靠的数据传输机制，这是网络编程的主要对象，一般不需要关心IP层是如何处理数据的。
目前较为流行的网络编程模型是客户机/服务器（C/S）结构。
即通信双方一方作为服务器等待客户提出请求并予以响应。
客户则在需要服务时向服务器提出申请。
服务器一般作为守护进程始终运行，监听网络端口，一旦有客户请求，就会启动一个服务进程来响应该客户，同时自己继续监听服务端口，使后来的客户也能及时得到服务。
1.2 研究内容1．本次课程设计用java语言的AWT和Swing设计用户界面，java语言的网络编程和多线程设计实现后台。
顺利完成了一个实现了多用户群聊的基于TCP协议的即时通讯系统。
2. 基于TCP协议的即时通讯系统所表示的就是一个通过java网络编程和多线程实现的C/S架构的简单的群聊系统，其包括：打开服务器界面，设置相应的合法端口，根据合法端口启动服务器，根据合法的用户名密码和端口号进行用户登陆，服务器和聊天室的在线用户列表显示，客户端之间的群聊等操作。
2.1设计要求：完成N个生产者和M个消费者之间的并发控制，N、M不低于5，数据发送和接收缓冲区大小不小于10个。
某个生产者进程生产的消息供K个消费者进程消费。
华南农业大学理学院( 计算机网络 )课程设计实验时间： 2010学年第二学期专业年级： 2008级应数2班实验题目：基于TCP/IP协议的网络通信应用程序学生姓名：王晓珊学号 _18_自评成绩_95教师评成绩___学生姓名：黄如萍_学号 06_自评成绩_95_教师评成绩___学生姓名______学号 ____自评成绩____教师评成绩___学生姓名______学号 ____自评成绩____教师评成绩___指导老师：黄小虎基于TCP/IP协议的网络通信小应用程序1.课程设计的题目及要求1.1 课程设计题目掌握基于TCP/IP协议实现网络通信，理解TCP与UDP的不同特性以及实现方式。
课程设计要求建立一个基于TCP/IP协议的网络通信小应用程序，实验可采用UDP或TCP，建议基于WINDOWS平台。
1.1.1 功能要求建立一个基于中心服务器方式即时数据通信平台（IM）。
要求如下(*为选做内容)：1. 能进行用户管理，所有用户必须登录到服务器，由服务器维护在线信息。
2. IM（Instant Message）功能:用户登录后能进行实时多方点到点短信息通信，如聊天；3. 能选择要求服务器进行转发服务；4. 能保存通信记录到数据库（SQL Server或其他桌面型数据库）；5. 能进行双方文件传输,能显示进度；6. 支持断点重传。
（检查时需有功能随时中断传送，并在下次启动能显示重传状态）；*7. 数据包加密；8.实时语音双向传送功能；*9.多方通话功能；10.界面设计要求布局合理，信息清晰。
1.1.2 对于所有功能的要求1)要求清晰描述所设计的应答机制，数据包格式，所用数据结构及其相应算法，机密机制等；2)对于功能实现要求描绘实现方法,流程。
2.开发工具、软硬件环境简介2.1 开发工具开发工具：Microsoft Visual Studio 20082.2 软硬件环境2.2.1 软件环境●操作系统：Windows XP/Windows 7●开发软件：Microsoft Visual Studio 2008●开发语言：C#语言●平台: Framework v2.02.2.2 硬件环境●分辨率：1000×750●服务器： PentiumIII 500以上或更高；内存:128M以上；硬盘：至少40G以上；●工作站： PentiumII 266以上微机；内存：64MB硬盘：至少5G以上；3.程序实现的基本思想3.1 程序设计分析本设计实现的基于TCP/IP协议的网络通信小应用程序，实际上是一个基于Socket的聊天室。
局域网即时通信工具的设计和实现局域网即时通信是无线局域网应用中的一大类应用，为解决同一部分区域内多个用户之间的即时通信需求，可以使用局域网即时通信工具进行信息交流，使得用户沟通更加方便、快捷，提高工作效率。
本文将设计并实现一个基于局域网的即时通信工具。
一、设计思路基于局域网通信的即时通信工具需要考虑以下四个方面：1.客户端设计客户端是用户和即时通信服务器之间的接口，是用户进行信息传递的重要界面。
因此，客户端设计要考虑以下几个方面：（1）用户登陆：用户需要输入自己的用户名和密码进行登陆操作。
（2）消息传递：用户可以拥有私聊或者群聊。
（3）消息记录：通过文本记录用户聊天信息，可以方便用户查看之前的聊天信息。
（4）文件传输：可以实现文件的传输，这一点在一些应用场景下极为重要。
2.服务器设计即时通信服务器需要负责以下两个部分:（1）处理客户端传入信息：服务器需要接受客户端的消息，并存储、转发给目标客户端或广播到其他所有客户端。
（2）管理用户信息：服务器要维护一个用户列表，能够记录每一个在线用户的信息，支持用户上线、下线和刷新在线用户列表。
3.数据通信协议基于局域网的即时通信工具可以考虑TCP协议。
TCP协议可以保证数据传输的可靠性，保证发送的消息不会丢失，同时不受消息大小的限制。
此外，应该定期进行心跳包检测，以保证连接的稳定性。
4.数据存储为了保留聊天记录，应该将聊天记录保存在本地，普通消息历史记录可以使用文本方式存储，更高级别的消息（如附件）可以使用数据库等方式存储。
二、实现过程1.客户端实现客户端需要使用Java实现。
主要实现以下功能：(1) 用户登陆：连入服务器，向服务器发送用户名和密码信息进行认证。
(2) 显示在线用户列表：客户端需要获取服务器的在线用户列表并显示出来。
(3) 私聊：选中需要的聊天对象，然后向所选的用户发送消息并显示聊天记录。
(4) 群聊：选择在线用户列表，选中要发送的用户即可对多个用户进行消息的批量发送。
基于TCP的网络通信协议设计毕业论文目录ABSTRACT ..................................................................................................................... 错误!未定义书签。
第一章绪论.. (1)1.1 项目开发背景和意义 (1)1.2 开发和运行环境 (1)第二章开发工具简介 (1)2.1 Visual C++6.0介绍 (1)2.2 MFC (1)2.3 MSDN (2)2.4 Visual Assist X (3)第三章协议设计涉及知识简介 (1)3.1 即时通讯 (1)3.2 网络协议 (2)3.3 OSI七层网络模型 (2)3. 4 TCP/IP协议 (3)3.5 TCP传输 (4)3.6 C/S编程模型 (4)3.7 Socket套接字 (5)3.8 网络字节顺序 (6)3.9 Windows Sockets (6)3.10 同步、异步、阻塞和非阻塞 (7)3.11 多线程 (7)第四章需求分析 (10)4.1 整体需求分析 (10)4.2 可行性分析 (10)第五章概要设计 (11)5.1 性能要求 (11)5.2 通讯协议格式设计 (11)5.3 软件工作模式图 (12)5.4 软件设计原理 (12)第六章详细设计 (15)6.1 协议设计 (15)6.2 服务器端工程设计 (17)6.3 客户端工程设计 (22)6.4多线程设计（一台服务器与多个客户端通信） (31)6.5 协议工作设计 (34)第七章系统测试 (42)7.1 测试目的 (42)7.2 测试要求 (42)7.3 测试方法 (42)7.4 系统测试 (43)总结................................................................................................................................ 错误!未定义书签。
基于TCPIP协议的安全即时通信系统设计与实现一、本文概述Overview of this article随着信息技术的飞速发展，网络通信已成为现代社会不可或缺的一部分。
即时通信系统，以其高效、便捷的特性，已经成为人们日常交流的重要工具。
然而，随着即时通信系统的广泛应用，其安全问题也日益凸显。
如何在保障通信效率的确保通信安全，成为了当前亟待解决的问题。
With the rapid development of information technology, network communication has become an indispensable part of modern society. Instant messaging systems, with their efficient and convenient features, have become an important tool for people's daily communication. However, with the widespread application of instant messaging systems, their security issues are becoming increasingly prominent. How to ensure communication security while ensuring communication efficiency has become an urgent problem to be solved.本文旨在设计并实现一种基于TCP/IP协议的安全即时通信系统。
该系统将充分利用TCP/IP协议族的优势，包括其稳定性、可靠性和广泛的适用性，同时结合现代密码学技术，提供端到端的安全通信服务。
This article aims to design and implement a secure instant messaging system based on TCP/IP protocol. This system will fully utilize the advantages of the TCP/IP protocol family, including its stability, reliability, and wide applicability, while combining modern cryptography technology to provide end-to-end secure communication services.在本文中，我们将首先介绍TCP/IP协议族的基本原理和特性，以及其在即时通信系统中的应用。
基于TCP协议的网络通信系统的设计与实现摘要:网络通信,由于其具有实时性、跨平台性、成本低、效率高等优点而受到广泛的使用.设计并实现一个能够处理多用户进行实时、安全的即时通信系统具有较强的现实意义。
即时通信的底层通信是通过SOCKET套接字接口实现的。
当前的主流UNIX系统和微软的WINDOWS系统都在内核提供了对SOCKET字接口的支持。
使用这个统一的接口，可以编写一个可移植的TCP/IP通信程序。
使信息能够在INTERNET上可靠的传输。
本文设计并实现了基于局域网内的简单即时通信系统，系统采用C/S模式,底层通信通过SOCKET套接字接口实现，服务器负责客户端的登录验证，好友信息的保存和心跳报文的发送.客户端采用P2P方式实现消息传递，并能实现文件的传输。
本文首先讨论了同步套接字，异步套接字，多线程并发执行任务等;然后阐述了客户端、服务器如何使用XML序列化的消息进行通信。
关键词:即时通信；文件传输；套接字;TCP协议Abstract ：Instant messages have several advantages such as real-time， cross-platform, cheap a nd efficient. To design a Multi-user IM (instant message) architecture is very importan t in both theory and realism。
Instant message based on TCP/IP protocol that is realiz ed by socket interface。
Almost all UNIX operation systems and Microsoft's window s operation systems provide support of socket in the kernel. Using the uniform interfa ce, we can develop a portable program of TCP/IP， which help us transfer informatio n in Internet safely and credibly。
基于TCP协议的网络通信系统的设计与实现摘要:网络通信，由于其具有实时性、跨平台性、成本低、效率高等优点而受到广泛的使用。
设计并实现一个能够处理多用户进行实时、安全的即时通信系统具有较强的现实意义。
即时通信的底层通信是通过SOCKET套接字接口实现的。
当前的主流UNIX系统和微软的WINDOWS系统都在内核提供了对SOCKET字接口的支持。
使用这个统一的接口，可以编写一个可移植的TCP/IP通信程序。
使信息能够在INTERNET上可靠的传输。
本文设计并实现了基于局域网内的简单即时通信系统，系统采用C/S模式，底层通信通过SOCKET套接字接口实现，服务器负责客户端的登录验证，好友信息的保存和心跳报文的发送。
客户端采用P2P方式实现消息传递，并能实现文件的传输。
本文首先讨论了同步套接字，异步套接字，多线程并发执行任务等；然后阐述了客户端、服务器如何使用XML序列化的消息进行通信。
关键词：即时通信；文件传输；套接字；TCP协议Abstract :Instant messages have several advantages such as real-time, cross-platform, cheap and efficient. To design a Multi-user IM (instant message) architecture is very i mportant in both theory and realism. Instant message based on TCP/IP protocol that is realized by socket interface. Almost all UNIX operation systems and Microsoft's win dows operation systems provide support of socket in the kernel. Using the uniform int erface, we can develop a portable program of TCP/IP, which help us transfer informati on in Internet safely and credibly.The system uses the client/server(C/S) mode. The server takes the responsibility of th e login message of client, the saving of friend message and Message heartbeat. The tra nsmission of the basic messages of the customer end will be designed on P2P architec ture. This thesis explains how the client and server communicate via serializing XML message.Key words: Instant Message; File Transfer; Socket; TCP protocol引言1.1 课题背景即时通信是一个终端连往一个即时通信网路的服务。
即时通信不同于e-mail 在于它的交谈是实时的。
大部分的即时通信服务提供了presence awareness的特性──显示联络人名单，联络人是否在在线与能否与联络人交谈。
最早的即时通信软件是ICQ，ICQ是英文中I seek you的谐音，意思是我找你。
四名以色列青年于1996年7月成立Mirabilis公司，并在11月份发布了最初的ICQ版本，在六个月内有85万用户注册使用。
在因特网上受欢迎的即时通信服务包含了MSN Messenger、AOL Instant Messenger、Yahoo! Messenger、NET Messenger Service、Jabber、ICQ 与QQ。
这些服务有赖于许多想法更久的(与普遍)的在线聊天媒介，如Internet Relay Chat一样知名。
1970年代早期，一种更早的即时通信形式是柏拉图系统(PLATO system)。
之后在1980年代，UNIX/Linux的交谈实时信息被广泛的使用于工程师与学术界，1990年代即时通信更跨越了因特网交流。
1996年11月，ICQ是首个广泛被非UNIX/Linux使用者用于因特网的即时通信软件。
在ICQ的介绍之后，同时在许多地方有一定数量的即时通信方式发展，且各式的即时通信程序有独立的协议，无法彼此互通。
这引导使用者同时执行两个以上的即时通信软件，或者他们可以使用支持多协议的终端软件，如Gaim、Trillian或Jabber。
1.2 国内外研究现状1.2.1 国外研究现状当今，国际上对网络通信系统研究的较好的公司有，思科，Sun，Ms等公司，思科主要研究的是底层的传输；MS，Sun公司研究的是应用层。
其中ms公司凭借其在操作系统的垄断地位，为了在网络的发展中取得先机，采用了各种各样的手段。
但是，其捆绑的msn，无论从功能上，还是技术上来说，都不算是非常先进的。
当然，ie，同样也不是很受人青睐，这让人想起了，当年的网景公司，网景只是生不逢时。
MS不择手段的想打跨网景，可见其对网络的重视。
如今，Sun 公司在网络应用上捷足先登，凭借着Java，Sun在网络的应用上领先于MS。
微软，想用同样的办法搞跨对手，因此它拿出了Visual c#，来对抗Java。
这些都是在应用层面的开发工具。
应用层上的产品就更显种类繁多。
ICQ几乎是国际上通用的即时通信工具，由于在我国它的应用不是很广，所以，其原理也很少被介绍。
msn，是MS的产品，同样在国内没什么市场，所以，对其原理，也很少被讨论过。
至于ie，是在Visual c++下开发的产品，虽然有严重的安全隐患，不过，至少能在某种程度上代表当今国际研究的水平。
此外，国际上最近出先了新的浏览器Firefox，其性能据说是远高于ie，也许在网络的天下，Ms又有了更强劲的对手。
1.2.2 国内研究现状国内在应用层上的网络应用软件目前发展异常的火爆，因为我国有着网络应用的最大的市场，现在国内网络的基础性建设发展迅速，应用软件也层出不穷，其中，在游戏的领域中，网络通信的工作做的不错，如联众游戏平台，还有其他的一些平台，这些平台基本上都是基于VC++的，用的都是Socket通信，但是为了效率，这些平台没有用MFC提供的CSocket类，而是直接用Socket进行通信。
所以效率上不错。
此外，tencent的即时通信，也是做的很好的，从某中程度上来说，代表了国内最高的水平。
1.3 本课题的研究方法本系统采用C/S（Client/Server）结构进行设计,使用SQL Server 2000构建数据库，并在.NET环境下使用Visual C#.net语言和SOCKET套接字开发一个基于TCP协议的简单即时通信软件，实现简单的即时聊天，文件传输等功能。
2 相关技术介绍2.1 .NET开发平台及C＃.NET开发语言NET框架是Microsoft公司推出的一种全新的开发平台,提供了统一的、面向对象并且可以扩展的编程类库和完善的集成开发环境,大大简化了应用程序的开发过程,并且具有良好的移植性和安全性。
微软为了推行.NET战略，特别为.NET平台设计了一种语言——C#。
C#是由C和C++派生而来的一种“简单、流行、面向对象、类型安全”的程序设计语言，其综合了Visual basic的高效率和C++的强大功能，然而更多的人感觉C#更类似JA V A。
2.2 TCP协议2.2.1 TCP/IP网络协议协议是对等的网络实体之间通信的规则，可以简单地理解为网络上各计算机彼此交流的一种“语言”。
网络通信协议设计的基本原则是层次化，层和协议的集合被称为网络体系结构。
相邻层之间的接口定义了下层向上层提供的基本操作和服务，下层向上层提供的服务分两种形式：面向连接的服务和无连接的服务。
计算机网络中已经形成的网络体系结构主要有两个：OSI参考模型和TCP/IP 参考模型。
TCP/IP参考模型是因特网（Internet）的基础。
和OSI的7层协议相比，TCP/IP协议只有4个层次。
通常说的TCP/IP是一组协议的总称，TCP/IP实际上是一个协议族，包括100多个相互关联的协议，其中IP(Internet Protocol, 网际协议)是网络层最主要的协议；TCP(Transmission Control Protocol,传输控制协议)和UDP(User Datagram Protocol,用户数据报协议是传输层中最主要的协议)，一般认为IP、TCP、UDP是最根本的三种协议，是其他协议的基础。
2.2.2 TCP——传输控制协议：面向连接的通信可以使用可靠通信，在这时候，第四层协议发送数据接收方的确认，如果未收到数据或者数据被损坏，则请求重新传输。
TCP协议就使用这种可靠通信。
使用TCP协议的应用层协议包括HTTP、FTP、SMTP和Telnet等。
现在可以发送和接收消息了。
接收消息后，总是返回ACK消息。
如果在收到ACK之前发送方已经超时，则消息将被放到重发队列中以再次发送。
由于它的握手机制，所以TCP协议比较复杂并且费时，但此协议在处理数据时对数据包的传送有保障，从而使得在应用程序协议中不需要再包括该功能。
2.3 套接字套接字这个术语并没有定义某个协议：它具有两层含义，但两者都与一个协议相关。
第一个含义是套接字编程API，它最初由伯克利大学为BSD UNIX而创建。
BSD套接字在经过修改后被用作Windows环境的编程接口（并且被命名为WinSock）。
WinSock API被包装在.sockets命名空间的.NET类中。
Windows Sockets 是一个独立于协议的编程接口，用于编写网络应用程序。
2.4 流2.4.1 流的基本概念流的概念已经存在很长时间了。
流是一个用于传输数据的对象。
数据的传输有两个方向：1)如果数据从外部源传输到程序中，这就是读取流。
2) 如果数据从程序传输到外部源，这就是写入流。
外部源常常是一个文件，但也不完全都是文件，它还可以是：1) 网络，使用一定的网络协议与网络上其它计算机或终端交换数据。
2）一个指定的管道。
3) 一块内存区域。
2.5 同步、异步、阻塞和非阻塞同步（synchronous）：所谓同步方式，就是发送方发送数据包以后，不等接受方响应，就接着发送下一个数据包。
