基于Socket的即时通讯系统
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搭建即时通讯服务器WebSocket,挺容易嘛展开全文前言在直播中,聊天和发礼物,需要用到及时通讯技术,市面上的App大多数采用的都是第三方SDK,融云,环信等,但是本例子采用websocket搭建及时通讯服务器。
即时通讯即时通讯(Instant messaging,简称IM)是一个终端服务,允许两人或多人使用网路即时的传递文字讯息、档案、语音与视频交流即时通讯技术原理(了解Socket)•Socket介绍: 套接字或者插座,用于描述IP地址和端口号,是一种网络的通信机制。
•Socket作用: 网络通信底层都是通过socket建立连接的,因为它包含IP和端口,只要有这两个就能准确找到一台主机上的某个应用。
•IM通信原理(T):o客户端A与客户端B如何产生通信?客户端A不能直接和客户端B,因为两者相距太远。
o这时就需要通过IM服务器,让两者产生通信.o客户端A通过socket与IM服务器产生连接,客户端B也通过socket与IM服务器产生连接o A先把信息发送给IM应用服务器,并且指定发送给B,服务器根据A信息中描述的接收者将它转发给B,同样B到A也是这样。
o通讯问题: 服务器是不能主动连接客户端的,只能客户端主动连接服务器o那么当服务器要推信息给客户端B,但是客户端B这时候没有与服务器产生连接,就推送不了.o这样就延迟,不即时了。
即时通讯技术实现•即时通讯核心是`即时``,那怎么达到即时?o目前实现即时通讯的有四种方式(短轮询、长轮询、SSE、Websocket)o短轮询: 每隔一小段时间就发送一个请求到服务器,服务器返回最新数据,然后客户端根据获得的数据来更新界面,这样就间接实现了即时通信。
优点是简单,缺点是对服务器压力较大,浪费带宽流量(通常情况下数据都是没有发生改变的)。
o短轮询: 主要是客户端人员写代码,服务器人员比较简单,适于小型应用o长轮询: 客户端发送一个请求到服务器,服务器查看客户端请求的数据(服务器中数据)是否发生了变化(是否有最新数据),如果发生变化则立即响应返回,否则保持这个连接并定期检查最新数据,直到发生了数据更新或连接超时。
socket 常见的使用方式和使用场景Socket是一种用于在计算机网络中进行通信的工具。
它提供了一种简单而强大的方式,使得应用程序能够通过网络连接进行数据交换。
在本文中,我们将介绍Socket的常见使用方式和使用场景。
Socket的常见使用方式主要包括客户端和服务器端。
在客户端使用Socket时,我们可以通过创建一个Socket对象来建立与服务器的连接。
通过该连接,客户端可以向服务器发送请求,并接收服务器返回的响应。
而在服务器端使用Socket时,我们可以通过创建一个ServerSocket对象来监听指定的端口,并接受客户端的连接请求。
一旦连接建立成功,服务器端可以与客户端进行双向通信。
Socket的使用场景非常广泛。
下面我们将介绍几个常见的使用场景。
1. 网络通信:Socket是实现网络通信的基础工具之一。
通过Socket,我们可以在不同计算机之间进行数据交换。
例如,我们可以使用Socket在客户端和服务器之间传输数据,实现远程控制、文件传输等功能。
2. 实时通信:Socket可以用于实现实时通信应用,如聊天室、视频会议等。
通过Socket,用户可以实时地发送和接收消息,实现即时通信的需求。
在这种场景下,Socket通常会使用多线程或多进程来处理并发连接和消息处理。
3. 分布式计算:Socket可以用于实现分布式计算系统。
通过Socket,不同计算节点之间可以进行数据交换和协同计算,实现分布式任务的执行。
在这种场景下,Socket通常会使用TCP协议来保证数据的可靠传输。
4. 网络游戏:Socket可以用于实现网络游戏中的实时数据交换。
通过Socket,游戏服务器可以与多个客户端建立连接,并实时地发送和接收游戏数据。
在这种场景下,Socket通常会使用UDP协议来实现低延迟的数据传输。
5. 物联网应用:Socket可以用于实现物联网应用中的设备间通信。
通过Socket,不同的物联网设备可以进行数据交换和共享,实现智能家居、智能工厂等应用。
摘要随着网络通信技术和计算机技术的进一步发展,即时通信(Instant Messaging)正在成为网络在线活动中不可缺少的业务,对它的研究是互联网应用中一个热点课题。
即时通信软件的诞生,推动了企业工作效率的提高,降低了办公费用,给企业的管理带来了新的思路和方法,并引起了人们对该应用领域的关注。
本文在现有的网络通信技术、数据库技术和信息安全技术的基础上设计并实现了新型的企业即时通信系统(EIM,Enterprise Instant Messaging)。
该系统为用户提供了一个集文字通信、文件传输于一体的即时通信平台,基本满足了企业用户的要求。
在对即时通信系统的服务器端和客户端的主要组成模块详细剖析后,论文研究了各个模块的详细设计和实现方式,分别研究了每个模块的主要功能,并给出了模块运行效果图。
系统实现后,对系统进行了功能测试,并分析测试数据。
实验数据表明,该系统具有易于实现、可靠性高、易于扩展、传输效率高等特点,达到了预定的设计目标。
关键词:即时通信,Socket,通信模型,文件传输AbstractWith the network communication technology and the further development of computer technology, instant messaging (Instant Messaging) is becoming an indispensable network of online business activities; its research is a hot topic in Internet applications. The birth of instant messaging software, to promote the work efficiency of the enterprise, reducing business costs, to the enterprise's management has brought new ideas and methods, and aroused the concern of the applications.The subject in the existing network communication technology, database technology and information security technology based on the design and implementation of a new type of enterprise instant messaging system (EIM, Enterprise Instant Messaging). The system provides users with a set of text communication file transfer, instant messaging platforms in one, basically meet the requirements of business users.Then, the paper of the instant messaging system server and client modules of the main components of a detailed analysis, discusses the detailed design of each module and implementation, respectively, described the main function of each module, and gives the module flow chart. Finally, the paper of the instant messaging system designed for server-side performance test, and test data were analyzed. Experimental data show that the system has easy to implement, reliable, scalable, and high transmission efficiency, achieved its design goals.Keywords: Instant Messaging, Socket, Communication Model, File Transfer目录1 绪论 (1)1.1课题背景 (1)1.2研究现状 (1)1.3研究意义 (2)1.4研究内容 (3)1.5论文结构 (3)1.6本章小结 (4)2 SOCKET相关技术研究 (5)2.1主流即时通信模型 (5)2.1.1 P2P模型 (5)2.1.2 C/S模型 (6)2.2即时通信主流的通信协议 (7)2.2.1 UDP协议 (7)2.2.2 TCP协议 (8)2.3S OCKET技术 (8)2.4多线程技术 (9)2.5JDBC技术 (10)2.6开发工具介绍 (11)2.6.1 Eclipse简介 (11)2.6.2 MySQL简介 (12)2.6.3 Visio简介 (13)2.7本章小结 (13)3 对SOCKET通信需求分析 (14)3.1即时通信系统总体需求 (14)3.2系统功能描述 (14)3.3系统协议的选定 (14)3.4系统设计性能分析 (15)3.5本章小结 (15)4实现SOCKET通信的方案和关键模块的设计 (16)4.1系统总体结构的描述 (16)4.1.1系统功能模块设计 (17)4.2服务器端工作流程 (19)4.2.1客户端工作流程 (21)4.3总体实现方案和类的设计 (22)4.4关键模块详细设计与实现 (23)4.4.1 利用Socket进行TCP连接 (23)4.4.2面向连接的Socket机制的模块设计 (27)4.5 文件传输模块 (28)4.6本章小结 (29)5 对程序进行调试与测试,并对结果进行分析 (30)5.1S OCKET通信的应用 (30)5.2聊天服务器端 (30)5.3聊天客户端 (32)5.4聊天系统的运行界面 (33)结论 (34)具体工作如下 (34)参考文献 (35)致谢 (37)附录A英语原文 (38)附录B汉语翻译 (53)1绪论即时通信(Instant Messaging)软件是我国目前上网用户使用率最高的软件之一,即时通信系统(Instant Messagin g System)可使人们在网上识别在线用户并与之实时交流。
基于网络编程的即时通讯系统开发前言随着互联网的高速发展,人们对于即时通讯系统的需求越来越高。
利用网络编程技术,我们可以开发出高效、稳定、安全的即时通讯系统。
本文将介绍基于网络编程的即时通讯系统开发过程,包括系统设计、协议选择、安全性措施等方面的内容。
一、系统设计在设计即时通讯系统时,需要考虑到以下几个方面的问题:1.系统架构即时通讯系统的架构分为两种:客户端-服务器模式和P2P模式。
前者是客户端通过服务器进行通讯,后者是客户端直接进行通讯。
考虑到系统的可扩展性和安全性,我们选择了客户端-服务器模式。
2.系统功能即时通讯系统需要提供以下几个功能:1)用户注册和登录2)好友管理3)在线聊天4)离线消息5)文件传输6)聊天记录保存考虑到系统的易用性和用户体验,我们还需要提供一些高级功能,比如语音通话、视频通话等。
3.技术选型针对即时通讯系统的技术特点,我们可以选择以下技术进行开发:1)Socket编程技术2)HTTP协议3)TCP/UDP协议4)XML/JSON数据格式5)数据库技术二、协议选择在客户端-服务器模式下,即时通讯系统需要选择一种协议进行通讯。
常见的协议有:HTTP协议、TCP协议和UDP协议。
HTTP 协议是基于请求-响应模式的协议,适用于需要频繁发送请求的场景。
而TCP协议和UDP协议则适用于需要快速传输数据的场景。
我们选择了TCP协议作为即时通讯系统的传输协议。
TCP协议建立的连接是可靠的,具有错误恢复、流量控制和拥塞控制等功能,可以保证数据传输的可靠性和稳定性。
三、安全性措施在即时通讯系统中,安全性是一个非常重要的问题。
特别是对于金融、医疗等敏感领域,安全性要求更高。
因此,在开发即时通讯系统时,我们需要采取一些安全措施:1. 建立SSL加密通道SSL协议是一种安全的通讯协议,可以对数据进行加密,并且可以验证对方的身份,以保证通讯的机密性和完整性。
建立SSL 加密通道是保证即时通讯系统安全的重要措施。
java即时通讯原理Java即时通讯(Instant Messaging)是一种通过网络实现即时信息传送的技术。
它利用网络通信协议和 Java 编程语言,通过客户端和服务器端之间的交互,实现用户之间的实时消息传递。
Java即时通讯的原理可以概括为以下几个步骤:1. 客户端与服务器的连接:客户端使用Java编程语言创建并启动一个与服务器建立连接的套接字(Socket)。
该套接字是一个网络通信端点,用于实现客户端与服务器之间的双向通信。
2. 客户端发送消息:客户端通过套接字将消息发送给服务器。
可以使用Java提供的Socket类中的输出流(OutputStream)将消息数据写入到套接字中。
3. 服务器接收消息:服务器端通过一个监听套接字(ServerSocket)监听客户端的连接请求。
当有新的客户端连接时,服务器创建一个新的线程来处理该客户端的请求。
服务器端可以使用Java中的Socket类中的输入流(InputStream)从套接字中读取客户端发送的消息数据。
4. 服务器转发消息:服务器端接收到客户端的消息后,可以将消息转发给其他客户端。
服务器通过维护一个客户端列表,保存所有已连接的客户端信息。
当服务器接收到消息后,遍历客户端列表,通过各客户端的套接字,将消息发送给每个客户端。
5. 客户端接收消息:客户端通过套接字的输入流从服务器接收到其他客户端发送的消息数据。
客户端可以通过Java提供的线程机制在一个独立的线程中实时接收并处理服务器发送的消息。
6. 客户端显示消息:客户端接收到消息后,可以将消息展示给用户。
这可以通过Java的GUI编程实现,将消息显示在用户界面的聊天框中。
通过以上步骤,Java即时通讯实现了用户之间的实时消息传递。
整个过程涉及到客户端与服务器的连接建立、消息的发送和接收、服务器的消息转发以及客户端的消息显示等环节。
一种基于Java企业内部及时通讯软件设计摘要:基于Socket的局域网通讯软件能为企业局域网提供一种安全、快速的通信机制,使用Java Swing 技术设计系统界面,以Derby作为数据库服务器,用Socket编程技术实现网络通讯。
该软件包含4个模块,界面友好、操作简单,基本能满足企业内部通讯需求。
关键词:JA V A;SWING;Socket;IM0引言由于企业内管理、生产、销售等各个环节的信息流动与传递已成为企业正常生产与运转的重要条件,搭建一个基于企业内部网络的即时通信平台的重要性不言而喻。
然而,通用的商业IM软件依赖于互联网接入技术,其信息安全性差。
因此,有必要建立一种基于局域网的内部即时通信平台。
在各类网络客户端之间的通信机制的选择中,基于Socket机制无疑是成熟、可靠的选择。
这种机制透明于各类局域网络类型,能够为企业提供一种优良、高效、快速的通信机制。
基于上述优点,使得基于Socket机制的网络通信软件无需对企业现有的网络硬件设施进行任何变动,因而具有成本低廉的优点,能有效降低局域网通信负荷,提高局域网的使用效率,可以很好地解决企业内部局域网的各种通信需求。
1系统关键技术分析与选择本文重点探讨即时通讯软件设计中实现系统通讯的关键技术。
在应用系统中,客户端向服务端发送请求,等待服务器返回数据,再刷新客户端的数据,称之为通讯。
在B/S或UE设备上实现即时通信的客户端,其同步方式是不可行的。
此类客户端一方面处理能力弱,另一方面网络会引起延时,因此,在客户端之间以及客户端与服务器之间的同步协调难以做到,通常采用异步方式。
在C/S 网络编程中,数据的发送和接收通过Socket 套接口完成,套接字分为阻塞式和非阻塞式[1]。
通过对Java Net框架下GUI技术、通信协议等关键技术的分析,本通信器决定采用如下技术方案:(1)Swing技术开发GUI桌面程序:采用Swing顶层容器、基本组件和事件处理等轻量级组件构建局域网通信系统的程序主要界面。
sendmsg原理sendmsg是一种常见的网络通信协议,用于在计算机之间传输消息。
它可以在不同的网络应用程序之间进行数据交换,实现实时通信和信息传递。
本文将详细介绍sendmsg的原理和工作流程。
sendmsg的原理是基于套接字(socket)编程实现的。
套接字是计算机网络通信的一种方式,它提供了一种机制,使得计算机之间可以进行数据的传输和交换。
在sendmsg中,套接字被用于建立连接并传输数据。
sendmsg的工作流程如下:1. 创建套接字:首先,发送方需要创建一个套接字对象,用于和接收方进行通信。
套接字可以通过socket函数来创建,指定协议类型(例如TCP或UDP)和地址家族(例如IPv4或IPv6)。
2. 建立连接:如果发送方和接收方需要建立连接,sendmsg会调用connect函数来建立连接。
在建立连接之前,发送方需要知道接收方的IP地址和端口号。
3. 绑定地址:发送方可以选择绑定一个本地地址和端口号,以便接收方可以回复消息。
绑定可以使用bind函数来实现,将套接字和地址进行绑定。
4. 发送消息:发送方使用sendmsg函数来发送消息。
sendmsg函数需要指定要发送的数据和目标地址。
在发送消息之前,发送方通常需要将数据进行打包和编码,以确保数据的完整性和正确性。
5. 接收消息:接收方使用recvmsg函数来接收消息。
recvmsg函数会等待并接收来自发送方的消息。
接收方可以选择阻塞模式或非阻塞模式来接收消息。
6. 处理消息:接收方在接收到消息后,可以对消息进行处理和解析。
处理的方式取决于具体的应用程序需求,可以是简单的打印消息内容,也可以是进行复杂的数据处理和分析。
7. 关闭连接:当通信结束后,发送方和接收方可以调用close函数关闭套接字,释放资源。
关闭连接可以使用close函数来实现。
sendmsg的原理可以应用于各种网络应用程序,例如聊天软件、邮件客户端、远程登录等。
通过sendmsg,不同的计算机之间可以方便地进行消息传递和数据交换,实现实时通信和信息传递。
即时通信概述作者:任翔来源:《商场现代化》2012年第26期[摘要]即时通信能够即时发送和接收互联网消息,而TCP提供的是面向连接,可靠的数据传输服务。
基于TCP的即时通信利用SOCKET套接字进行数据通讯,程序分为服务器端和客户端两部分。
本文介绍了课题的设计背景、TCP协议和SOCKET的工作原理等,着重分析设计说明了基于TCP的即时通信程序的总体设计架构、各模块设计与实现过程,对程序中用到的主要的类及数据结构进行了详细深入的描述。
并对设计中涉及到的主要函数的代码实现及程序的调试与测试过程做了详细的分析和介绍。
通过本文的阐述,能够让我们对基于TCP协议的即时通信程序的工作原理和设计与实现过程有更充分的认知。
[关键词]即时通信 TCP协议伴随着互联网的快速发展,人类社会步入了信息化、网络化时代。
在信息社会,互联网为人们提供了巨大的便利,通过互联网人们可以方便的进行资源共享和随时、随地、随心的进行相互通信。
即时通讯是互联网上最快、最便捷的信息传递方式,通过即时通讯人们可以打破地界的限制,随意沟通交流,而且最重要的是大量节约了成本。
21世纪的今天,人们的生活已经发生了翻天覆地的变化,互联网这个曾经的新兴事物也以它的方便快捷走进了千家万户。
随着网络持续快速增长,网络规模迅速扩大,网络技术不断推陈出新,各种网络功能也日趋丰富。
电子政务、远程教育、远程医疗、电子商务、移动信息、在线数字内容等网上各类功能日新月异,信息交流更加便捷高效。
可以说,人们的工作、学习、生活都已经离不开互联网了。
而互联网在促进经济发展、推动社会进步和提高人民生活质量方面也发挥着越来越重要的作用。
互联网是人类社会有史以来第一个世界性的图书馆和第一个全球性论坛。
任何人,无论来自世界的任何地方,在任何时候,他(她)都可以参加,互联网永远不会关闭。
而且,无论你是谁,你永远是受欢迎的。
你不会由于不同的肤色、不同的穿戴、不同的宗教信仰而被排挤在外。
一、设计目的
通过综合课程设计,使学生能够运用《数字信号处理》、《信号与系统》、《通信原理》、《面向对象的程序设计》、《计算机通信网》、《通信协议开发及应用》等课程的知识来设计一个基于Socket的即时通讯系统,培养学生的动手能力以及
分析问题、解决问题的能力。
二、设计内容
一个基于Socket的即时通讯系统的多人聊天软件
三、设计要求
(一)基本要求
1.熟练掌握面向对象的程序设计方法;
2.实现点对点通讯,能进行文字对话传输,包括客户端与服务器端;
3.能对系统参数进行配置。
(二)提高要求
1、实现文件、图片传输;
2、语音对话(两人及两人以上);
3、友好的对话界面。
四、设计原理
1 TCP/IP简介
TCP/IP的历史要追溯到70年代中期,当时ARPA为了实现异种网之间的互连(interconnection)与互通(intercommunication),大力资助网间网技术的研究和开发,于1977年到1979年推出目前形式的TCP/IP体系结构和协议规范.到今天,TCP/IP技术以及Internet网间网已经为广大计算机工作者,机算机厂商和机算机用户所接受.据统计,到1990年,Internet以包含遍布欧美的五千个活动网络,超过三十万台机算机.作为一种事实上的工标
准,TCP/IP技术方兴未艾.
2 TCP/IP的网络分层结构
对TCP/IP协议来说,TCP提供传输层服务,IP提供网络层服务.TCP/IP 协议组(或Internet协议组)的分层结构及其与OSI模型的对应关系如图4所示.图中有关协议的名称及其基本含义如下:
(1) TCP. 为传输控制协议(Transmission Control Protocol).它是提供给用户进程的一个可靠的全双工字节流的面向连接的协议.大多数Internet应用程序使用TCP.因为TCP使用IP,所以整个Internet协议组也常称为TCP/IP协议组.
(2) UDP. 为用户数据报协议 (User Datagram Protocol).
(3) ICMP. 为网间报文控制协议 (Internet Control Message Protocol).
(4) IP. 网间协议 (Internet Protocol). IP协议是为TCP,UDP 和ICMP提供分组发送服务协议.
(5) ARP. 地址转换协议.
(6) RARP. 反向地址转换协议.
3 Socket编程界面
(1) Socket 原理
Socket编程界面由4BSD UNIX首先提出,目的是解决网间网进程通信问题.Socket接口为进程间通信提供了一种新的手段,它不但能用于同一机器中
的进程之间的通信,而且支持网络通信功能.Socket具有类型,反应了对用户透明的通信特性.
一个完整的Socket连接用一个相关描述:
{ 协议,本地地址,本地端口,远地地址,远地端口 } Socket 是面向客户-服务器模型而设计的,针对客户和服务器程序提供不同的Socket系统调用.
(2) Socket系统调用
不管Socket内部机制如何,它提供给应用程序员的最终界面是一组系统功能调用.下面,我们一一给出重要的Socket系统调用.
1. 创建 Socket ----- socket()
调用格式如下:
sockid = socket (af,type,protocol)
af : 地址族,指本socket所用地址类型.
type : 类型,指创建socket的应用程序所希望的通信服务器类型.
protocol : 协议,指本socket请求的协议.
2. 指定本地地址 ---- bind()调用
bind()将本地socket地址与所创建的socket联系起来,即将本socket地址赋予socket,以指定本地半相关.bind()的作用相当于给
socket命名,调用格式为:
bind (sockid,localaddr,addrlen)
sockid : socket号.
localaddr : 本地socket地址.
addrlen : 地址长度.
3. 建立socket连接 ---- connect () 与 accept ()调用
这两个系统调用用于完成整个相关的建立.其中connect用于建立连
接 .调用格为:
connect (sockid,destaddr,addrlen)
destaddr : 指向对方socket地址(信宿地址)结构的指针.
accept : 用于面向连接的服务器,其调用格式为:
newsock = accept (sockid,clientaddr,paddrlen) clientaddr : 指向客户socket地址指针.
paddrlen : 客户socket地址长度.
4. listen() 调用。