java網(wǎng)絡(luò)編程課程設(shè)計終極版

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上棗 莊 學(xué) 院信息科學(xué)與工程學(xué)院課程設(shè)計任務(wù)書 題 目： 基于UDP的聊天系統(tǒng) 小組成員： 譚德鵬、崔浩、王珂、李洪康 成員學(xué)號： 1、2 4、9 專業(yè)班級： 網(wǎng)絡(luò)工程、2012級本2班 課 程： Java網(wǎng)絡(luò)編程 指導(dǎo)教師： 呂加國 職稱： 副教授 完成時間： 2015年 4 月-2015年 6 月棗莊學(xué)院信息科學(xué)與工程學(xué)院制2015年4 月15日課程設(shè)計任務(wù)書及成績評定課程設(shè)計的任務(wù)和具體要求任務(wù):運用JDK和Eclipse開發(fā)環(huán)境，完成一個聊天或通訊系統(tǒng)的設(shè)計，初步掌握利用Java語言和JDK開發(fā)網(wǎng)絡(luò)通信程序的基本方法。具體要求:1、需求分析：根據(jù)自己的選題，繪

2、制用例圖、功能結(jié)構(gòu)圖等。2、系統(tǒng)設(shè)計：合理劃分系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)，寫清楚各個功能模塊之間的關(guān)系。3、詳細設(shè)計：根據(jù)自己選題的業(yè)務(wù)邏輯，完成系統(tǒng)的界面設(shè)計、代碼設(shè)計。4、設(shè)計小結(jié)：總結(jié)課程設(shè)計的過程、體會及建議。6、其他：參考文獻等。指導(dǎo)教師簽字： 呂加國 日期： 2015-11-10 指導(dǎo)教師評語成績：_ 指導(dǎo)教師簽字： 日期： 2015-1-10課程設(shè)計所需軟件、硬件等n 硬件環(huán)境：Iterl(R) Core(TM)2 Duo CPU，主頻2.31GHz；內(nèi)存3G； 硬盤320G以上；1024×768顯示分辨率n 軟件環(huán)境： JDK XXX、Eclipse XXX 課程設(shè)計進度計劃起至

3、日期工作內(nèi)容備注6月10日6月20日我們小組根據(jù)所選的題目以及在這學(xué)期所學(xué)的軟件工程的知識，嚴格按照軟件生產(chǎn)的流程（使用的是瀑布模型）來完成此作品,小組成員各職其所，都完成了預(yù)期所做的工作！參考文獻、資料索引序號文獻、資料名稱編著者出版單位1Java網(wǎng)絡(luò)編程基礎(chǔ)（第2版）.作者:朱喜福 戴舒樽 王曉勇專心-專注-專業(yè)目錄摘要 隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展及人們生活的需求，網(wǎng)絡(luò)聊天已越來越受到人們的青睞。網(wǎng)絡(luò)聊天已經(jīng)成為人們工作生活中傳遞信息、交流感情的重要工具，給人們帶來了很大的方便。 本課題是開發(fā)一個基于UDP的局域網(wǎng)聊天系統(tǒng),運用軟件工程的設(shè)計流程，綜合運用數(shù)據(jù)庫編程技術(shù)、Windows程

4、序設(shè)計技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)，此網(wǎng)絡(luò)聊天工具采用客戶端/服務(wù)器（C/S）模式,客戶端采用UDP與服務(wù)器連接，客戶端與客戶端之間通過UDP互相通訊。服務(wù)器端具有服務(wù)器端口設(shè)置，此聊天工具能實現(xiàn)多人聊天功能，適用于局域網(wǎng)使用的網(wǎng)絡(luò)聊天工具，其操作簡單，靈活性好，運行也比較穩(wěn)定。一、需求分析1.1   課程設(shè)計目的 通過設(shè)計網(wǎng)絡(luò)協(xié)議及應(yīng)用程序來加深理解網(wǎng)絡(luò)各層的功能和機理，特別是對網(wǎng)絡(luò)層、運輸層、應(yīng)用層的理解。  獨立編寫基于UDP的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序，獨立上機調(diào)試程序，掌握基于UDP的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用基本技術(shù)。  培養(yǎng)獨立思考問題、分析問題的能力和規(guī)范化工程設(shè)計的能

5、力。綜合運用所學(xué)的知識去解決實踐中的應(yīng)用問題，掌握實驗技能。為以后的畢業(yè)設(shè)計與實際工作打下基礎(chǔ)。  1.2   課程設(shè)計的內(nèi)容  用戶數(shù)據(jù)報UDP是一個無連接協(xié)議使用這種協(xié)議時并不需要在兩臺計算機之間建立固定的連接也就是說通信雙方?jīng)]有服務(wù)器和客戶機之分它們之間進行的是對等通信所以它的優(yōu)勢很明顯是現(xiàn)代通信不可或缺的一部分。所以利用它的優(yōu)勢設(shè)計一個可以聊天的軟件實現(xiàn)兩臺計算機間的即時通訊。二 . 概要設(shè)計2.1 UDP協(xié)議的理解 2.1.1UDP協(xié)議定義用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議，主要用來支持那些需要在計算機之間傳輸數(shù)據(jù)

6、的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。包括網(wǎng)絡(luò)視頻會議系統(tǒng)在內(nèi)的眾多的客戶/服務(wù)器模式的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用都需要使用UDP協(xié)議。UDP協(xié)議從問世至今已經(jīng)被使用了很多年，雖然其最初的光彩已經(jīng)被一些類似協(xié)議所掩蓋，但是即使是在今天，UDP仍然不失為一項非常實用和可行的網(wǎng)絡(luò)傳輸層協(xié)議。UDP協(xié)議直接位于IP（網(wǎng)際協(xié)議）協(xié)議的頂層。UDP協(xié)議的主要作用是將網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量壓縮成數(shù)據(jù)報的形式。一個典型的數(shù)據(jù)報就是一個二進制數(shù)據(jù)的傳輸單位。每一個數(shù)據(jù)報的前8個字節(jié)用來包含報頭信息，剩余字節(jié)則用來包含具體的傳輸數(shù)據(jù)。UDP協(xié)議使用端口號為不同的應(yīng)用保留其各自的數(shù)據(jù)傳輸通道。正是采用這一機制實現(xiàn)對同一時刻內(nèi)多項應(yīng)用同時發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的支持。數(shù)據(jù)發(fā)送

7、一方（可以是客戶端或服務(wù)器端）將UDP數(shù)據(jù)報通過源端口發(fā)送出去，而數(shù)據(jù)接收一方則通過目標(biāo)端口接收數(shù)據(jù)。有的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用只能使用預(yù)先為其預(yù)留或注冊的靜態(tài)端口；而另外一些網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用則可以使用未被注冊的動態(tài)端口。因為UDP報頭使用兩個字節(jié)存放端口號，所以端口號的有效范圍是從0到65535。一般來說，大于49151的端口號都代表動態(tài)端口。數(shù)據(jù)報的長度是指包括報頭和數(shù)據(jù)部分在內(nèi)的總的字節(jié)數(shù)。因為報頭的長度是固定的，所以該域主要被用來計算可變長度的數(shù)據(jù)部分（又稱為數(shù)據(jù)負載）。數(shù)據(jù)報的最大長度根據(jù)操作環(huán)境的不同而各異。從理論上說，包含報頭在內(nèi)的數(shù)據(jù)報的最大長度為65535字節(jié)。不過，一些實際應(yīng)用往往會限制數(shù)據(jù)報的

8、大小，有時會降低到8192字節(jié)。UDP協(xié)議使用報頭中的校驗值來保證數(shù)據(jù)的安全。校驗值首先在數(shù)據(jù)發(fā)送方通過特殊的算法計算得出，在傳遞到接收方之后，還需要再重新計算。如果某個數(shù)據(jù)報在傳輸過程中被第三方篡改或者由于線路噪音等原因受到損壞，發(fā)送和接收方的校驗計算值將不會相符，由此UDP協(xié)議可以檢測是否出錯。UDP協(xié)議并不提供數(shù)據(jù)傳送的保證機制。如果在從發(fā)送方到接收方的傳遞過程中出現(xiàn)數(shù)據(jù)報的丟失，協(xié)議本身并不能做出任何檢測或提示，由于排除了信息可靠傳遞機制，將安全和排序等功能移交給上層應(yīng)用來完成，極大降低了執(zhí)行時間，使速度得到了保證。 2.1.2UDP協(xié)議特點   

9、; 1、UDP傳送數(shù)據(jù)前并不與對方建立連接，即UDP是無連接的，在傳輸數(shù)據(jù)前，發(fā)送方和接收方相互交換信息使雙方同步。UDP不對收到的數(shù)據(jù)進行排序，在UDP報文的首部中并沒有關(guān)于數(shù)據(jù)順序的2、UDP傳送數(shù)據(jù)前并不與對方建立連接，即UDP是無連接的，在傳輸數(shù)據(jù)前，發(fā)送方和接收方相互交換信息使雙方同步。3、UDP不對收到的數(shù)據(jù)進行排序，在UDP報文的首部中并沒有關(guān)于數(shù)據(jù)順序的信息（如TCP所采用的序號），而且報文不一定按順序到達的，所以接收端無從排起。    4、UDP對接收到的數(shù)據(jù)報不發(fā)送確認信號，發(fā)送端不知道數(shù)據(jù)是否被正確接收，也不會重發(fā)數(shù)據(jù)。&

10、#160;   5、UDP傳送數(shù)據(jù)較TCP快速，系統(tǒng)開銷也少。  6、由于缺乏擁塞控制（congestion control），需要基于網(wǎng)絡(luò)的機制來減小因失控和高速UDP流量負荷而導(dǎo)致的擁塞崩潰效應(yīng)。換句話說，因為UDP發(fā)送者不能夠檢測擁塞，所以像使用包隊列和丟棄技術(shù)的路由器這樣的網(wǎng)絡(luò)基本設(shè)備往往就成為降低UDP過大通信量的有效工具。數(shù)據(jù)報擁塞控制協(xié)議(DCCP)設(shè)計成通過在諸如流媒體類型的高速率UDP流中增加主機擁塞控制來減小這個潛在的問題。 從以上特點可知，UDP提供的是無連接的、不可靠的數(shù)據(jù)傳送方式，是一種盡力而為的數(shù)

11、據(jù)交付服務(wù)。2.1.3基于C/S的多客服端相互通信原理分析： 在C/S模式中，它是在分散式 ，集中式，以及分布式基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新模型，目前大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)通信以及應(yīng)用都屬于這種模型，C/S模式將一個網(wǎng)絡(luò)事務(wù)分為兩部分，一部分是客戶端(Client）,他為用戶提供網(wǎng)絡(luò)請求服務(wù)的接口，另一部分是服務(wù)端（Server）,它負責(zé)接受用戶對服務(wù)的請求，并將這些服務(wù)透明的提供給用戶，既適用于實際應(yīng)用的程序，又實用于真正的計算裝置，舉例來說，我們到飯店吃飯時，要首先提出請求吃什么，屬于客戶端，飯店服務(wù)員根據(jù)請求提供相應(yīng)的服務(wù)，屬于服務(wù)端，至于相應(yīng)的飯菜是由哪一個廚師來做，則由飯店的服務(wù)員

12、去聯(lián)系，而客戶端只需要和服務(wù)器打交道就行了，從程序?qū)崿F(xiàn)上來說，客戶端和服務(wù)器打交道實際上是兩個進程打交道，服務(wù)端啟動server進程，并等待客戶端與其聯(lián)系，而客戶端則啟動客戶進程和服務(wù)器打交道。當(dāng)服務(wù)器進程處理完一個客服進程請求的信息之后，由接著等待其他客戶的請求。2.2 原理概述 采用UDP協(xié)議，通過服務(wù)器中轉(zhuǎn)方式。因此，現(xiàn)在的IP偵探在你僅僅跟對方發(fā)送聊天消息的時候是無法獲取到IP的。UDP 協(xié)議是不可靠協(xié)議，它只管發(fā)送，不管對方是否收到。但它的傳輸很高效，因為UDP協(xié)議排除了信息可靠傳遞機制，將安全和排序等功能移交給上層應(yīng)用來完成，極大降低了執(zhí)行時間，使速度得到了保證。例如，騰

13、訊采用了上層協(xié)議來保證可靠傳輸：如果客戶端使用UDP協(xié)議發(fā)出消息后，服務(wù)器收到該包，需要使用UDP協(xié)議發(fā)回一個應(yīng)答包。如此來保證消息可以無遺漏傳輸。2.3 界面設(shè)計 在Frame布局容器中，添加一個顯示聊天的文本框，在加入Panel面板，Panel面板中包括文本編輯框。三、詳細設(shè)計3.1 聊天界面的設(shè)計 public UDPChat() mainJframe = new JFrame("聊天UDP協(xié)議"); con=mainJframe.getContentPane(); showArea= new JTextArea(); showArea.setEditable(fal

14、se); showArea.setLineWrap(true); lal1=new JLabel("接收端口"); lal2=new JLabel("發(fā)送端口"); lal3=new JLabel("對方的地址"); sendPortText=new JTextField(); sendPortText.setColumns(5); receivePortText= new JTextField(); receivePortText.setColumns(5); IPAddressText=new JTextField(); IPAd

15、dressText.setColumns(8); starBtn=new JButton("開始"); starBtn.addActionListener(this); pane1=new JPanel(); pane1.setLayout(new FlowLayout(); pane1.add(lal1); pane1.add(receivePortText); pane1.add(lal2); pane1.add(sendPortText); pane1.add(lal3); pane1.add(IPAddressText); pane1.add(starBtn); J

16、SPane = new JScrollPane(showArea); msgText=new JTextField(); msgText.setColumns(40); msgText.setEditable(false); msgText.addActionListener(this); pane2=new JPanel(); pane2.setLayout(new FlowLayout(); pane2.add(msgText); sendBtn=new JButton(); pane2.add(sendBtn); con.add(pane1,BorderLayout.NORTH); co

17、n.add(JSPane,BorderLayout.CENTER); con.add(pane2,BorderLayout.SOUTH); mainJframe.setSize(600,400); mainJframe.setVisible(true); mainJframe.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);3.2 響應(yīng)發(fā)送按鈕 public void actionPerformed(ActionEvent e) try if(e.getSource() = starBtn) inBuf=new byteBUFSIZE; sendP

18、ort = Integer.parseInt(sendPortText.getText(); sendIP=InetAddress.getByName(IPAddressText.getText(); sendSocket=new DatagramSocket(); receivePort=Integer.parseInt(receivePortText.getText(); receivePack=new DatagramPacket(inBuf,BUFSIZE); receiveSocket=new DatagramSocket(receivePort); thread = new Thr

19、ead(this); thread.setPriority(Thread.MIN_PRIORITY); thread.start(); starBtn.setEnabled(false); sendBtn.setEnabled(true); msgText.setEditable(true); else outBuf=msgText.getText().getBytes(); sendPack=new DatagramPacket(outBuf,outBuf.length,sendIP,sendPort); sendSocket.send(sendPack); showArea.append(

20、"我說："+msgText.getText()+"n"); msgText.setText(null); catch(UnknownHostException el) showArea.append("無法連接到指定地址n"); catch(SocketException el) showArea.append("無法打開指定端口n"); catch(IOException el) showArea.append("發(fā)送數(shù)據(jù)失敗n"); 3.3 測試函數(shù) public void run() String msgstr; while(true) try receiveSocket.receive(receivePack); msgstr=new String(receivePack.getData(),0,receiveP