基于VC++的CS结构聊天室的设计与实现.docx
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基于VC++的CS结构聊天室的设计与实现
基于C/S结构的局域网即时聊天系统
学院：
信息工程与自动化
专业：
通信工程
班级：
通信101
姓名：
***
学号：
************
成绩：
日期：
2013年6月8日
1、设计概述
1-1、设计题目…………………………………………………………3
1-2、设计背景…………………………………………………………3
1-3、设计任务…………………………………………………………3
2、引言……………………………………………………………………4
●关键字
3、相关知识介绍
3-1、C/S模式介绍……………………………………………………4
3-2、WINSOCK介绍……………………………………………………4
4、需求分析………………………………………………………………5
5、模块设计………………………………………………………………5
5-1、设计思路………………………………………………………5
5-1-1、系统功能分析…………………………………………5
5-1-2、系统功能模块设计……………………………………6
6、设计详情
6-1、客户端的设计……………………………………………………7
6-2、服务端的设计……………………………………………………13
7、程序运行界面…………………………………………………………17
8、心得体会………………………………………………………………18
1、设计概述
1-1、设计题目
基于C/S结构的局域网即时聊天系统。
1-2、设计背景
近年来，互连网发展日新月异，网络使空间的距离不再成为人们沟通的障碍，世界各个角落的人们可以通过Internet收发邮件、实时聊天、获取最新的资讯。
因此本次设计以“面向连接的Winsock网络会话程序开发”为题，制作一个C/S聊天室程序，通过制作该程序还能更好的学习网络socket编程的相关知识。
1-3、设计任务
本课题是建立一个简单的C/S结构即时聊天室,包括服务器端和客户端，实现局域网内的群聊功能，达到低成本下的交流沟通的目的。
要求实现的功能如下：
服务器端功能：
1、 初始化socket, 创建服务器端。
2、 维护一个链表，保存所有用户的IP地址、端口信息。
3、 监听并接受用户传送来的聊天信息，然后向链表中的所用用户转发。
4、接受用户传送来的连接判断命令，并向用户发出响应命令。
服务端只有一个按钮“监听”，使服务器处于监听状态，以接受、发送聊天信息。
客户端功能：
1、建立和维护与服务器的连接，通过获取用户的设置尝试与服务器的连接，并且随时检测连接的状态。
2、把用户输入的信息及时发送到聊天服务器。
3、要随时准备好接受来自服务器的信息，随时把接受到的信息显示出来，让用户及时看到对方的响应。
（4） 在用户退出聊天过程是要关闭与服务器的连接。
客户端界面上的两个文本框，一个用于显示接受的聊天信息，一个用来接受用户输入的聊天信息，当按下“发送”按钮时将信息发送给服务器。
还有用户名设置、字体设置的功能。
2、引言
计算机网络技术发展至今已经大大超越了人们当初的预想，无论是人们日常的工作还是学习，我们都越来越多的依靠到互联网。
各种实时性的聊天娱乐软件也同时诞生，而且为我们的即时通讯带来了众多的方便，比如说大家所熟知的腾讯QQ、微软的MSN、移动的Fetion等，都是做的比较成功的实时聊天工具。
随着网络的日益普及，各种聊天工具也层出不穷，但当我们学习了《TCP/IP协议与网络编程》这门课程之后，我们便会觉得，其实要实现简单的网络通讯其实并不难。
接下来的课程设计就是针对一个简单的网络聊天程序，利用MFC为开发工具，实现基本的通讯功能。
●关键字：
C/S、即时聊天、MFC、CV++6.0
3、相关知识介绍
3-1、C/S模式介绍
C/S即Client/Server，也就是所谓的“客户端/服务器”结构。
C/S结构是网络程序设计的基本模型，是一个典型的分布式结构。
其工作原则是：
1、在C/S结构中，服务器程序始终处于监听状态，当被监听的服务端口处有服务请求时，立即响应客户的服务请求。
2、客户机在发出服务请求信号前，必须指定服务器地址和端口号才能获得相应服务。
3、C/S结构的优点是，能充分发挥客户端PC的处理能力，很多工作可以在客户端处理以后再提交给服务器，客户端的相应速度快。
3-2、WinSock介绍
WindowsSockets规范以U.C.Berkeley大学BSDUNIX中流行的Socket接口为范例定义了一套MicosoftWindows下网络编程接口。
它不仅包含了人们所熟悉的BerkeleySocket风格的库函数；也包含了一组针对Windows的扩展库函数，以使程序员能充分地利用Windows消息驱动机制进行编程。
WindowsSockets规范本意在于提供给应用程序开发者一套简单的API，并让各家网络软件供应商共同遵守。
此外，在一个特定版本Windows的基础上，WindowsSockets也定义了一个二进制接口（ABI），以此来保证应用WindowsSocketsAPI的应用程序能够在任何网络软件供应商的符合WindowsSockets协议的实现上工作。
因此这份规范定义了应用程序开发者能够使用，并且网络软件供应商能够实现的一套库函数调用和相关语义。
4、需求分析
当前是数字信息时代，网络时代，任何一种编辑工具都不能忽视在网络上的应用，并且随着Internet的普及和宽带技术的成熟，越来越多的用户进入网络世界中享用浏览新闻、查询信息、发送邮件、在线观看电影等服务，享受网络带来的便利和办公的高效，与此同时一个新型的Web应用程序为网民之间提供了一个实时通信的功能和场所，这就是聊天室。
在网络早期就开始盛行，不论是BBS，IRC都有类似网上聊天室的机制。
聊天室为网友提供了实时性对话的渠道，是网络上极为流行的一项服务。
聊天室适用于网上会议或闲聊的一些场合。
聊天室为网友提供了较好的交友环境，网友之间相互以文字交谈，在形式上有点类似笔友的性质，却大大节省了书信往返的时间，这也是网上交友之所以如此热门的原因。
5、模块设计
5-1、设计思路
5-1-1、系统功能分析
服务器端聊天程序必须能够做3件事情：
（1） 服务器聊天程序要在待定的端口上等待来自聊天客户的连接请求，并且需要维护一个客户连接表，以记录所有成功的连接。
（2） 服务器聊天程序要及时接受从各个聊天客户发送过来的信息，然后把这些信息转发到一个或多个客户连接。
对于公共聊天室，服务器将把接受到的信息向除源端外的所有客户发送过去。
（3） 服务器还要监控这些连接的状态，在客户主动离开或发生故障时从列表中删除相应的表项，并及时更新连接表。
这些要求可以通过CSocket类提供的功能实现。
从CSocket派生出两个类CListenSocket和CClientSocket,它们分别用来侦听客户的连接请求和建立与客户的连接。
服务器只需要一个侦听套接字CListenSocket，然后根据客户的连接请求动态创建客户套接字CClientSocket。
客户套接字的数量是不可预知的，因此需要一个列表来记录。
MFC的CPtrList类就能实现这种功能。
客户端聊天程序需要完成以下几个功能：
（1） 客户端聊天程序要负责建立和维护与服务器的连接，通过获取用户的设置尝试与服务器的连接，并且随时检测连接的状态。
（2） 客户端聊天程序要把用户输入的信息及时发送到聊天服务器。
一般情况下，当用户输入一行信息并且按下回车键后聊天程序就要把这一行信息发送出去，才能及时地满足用户的交互需求。
（3） 要随时准备好接受来自服务器的信息，随时把接受到的信息显示出来，让用户及时看到对方的响应。
（4） 在用户退出聊天过程是要关闭与服务器的连接。
比较好的做法是提前通知服务器或者直接给服务器发送一条退出通知，使得服务器能够及时掌握客户端的连接状态，把对方客户的退出信息及时发送到对等实体上。
客户端聊天程序需要使用一个通过CSocket类派生出来的CChatSocket类来实现。
该套接字用来发送一个与服务器的连接请求和维持与服务器的连接，发送和接收聊天信息，完成上述各项功能。
5-1-2、系统功能模块设计
在系统功能分析的基础上，我们可以生成系统功能模块图：
6、设计详情
6-1、客户端的设计
客户端有一个窗口，主要包含一个服务器名称输入文本框，一个昵称文本框，一个聊天信息显示文本框，一个“连接”按钮用来连接服务器，一个聊天信息输入文本框，一个字体设置按钮，一个发送按钮。
控件类型及指向数据名称（静态文本框不包括）
功能
类型
指向数据
服务器名称文本框
CString
m_servername
昵称文本框
CString
m_name
聊天信息输入框
CEdit
m_info
显示文本框1
CEditCtrl
m_RichEdit
显示文本框2
CEditCtrl
m_RichFont
1、输入服务器地址和昵称
2、单击“字体”按钮时处理字体函数，代码如下：
voidCClientDlg:
:
OnButtonfont（）
{
//TODO:
Addyourcontrolnotificationhandlercodehere
CFontDialogdlg;//创建字体对话框对象
if（dlg.DoModal（）==IDOK）
{
m_Font.Detach（）;
dlg.GetCurrentFont（&logfont）;//获取当前字体信息
}
}
3、单击“连接”按钮时处理连接服务器相关函数，代码如下：
voidCClientDlg:
:
OnButtonjoin（）
{
//TODO:
Addyourcontrolnotificationhandlercodehere
UpdateData（true）;
CStringservername=m_servername;//读取服务器名称
intport;
port=70;//获取端口
if（!
pMysocket->Connect（servername,port））//连接服务器
{
MessageBox（"连接服务器失败!
"）;
return;
}
CStringstr;
str.Format（"%s----->%s",m_name,"进入聊天室"）;
pMysocket->Send（str.GetBuffer（0）,str.GetLength（））;
GetDlgItem（IDC_BUTTONJOIN）->EnableWindow（FALSE）;
}
4、聊天信息显示框显示“（输入的用户名）进入聊天室”
输入服务器地址错误时：
5、在聊天输入文本框中输入聊天信息，点击“发送”按钮，处理发送聊天信息相关函数，代码如下：
voidCClientDlg:
:
OnButtonsend（）
{
//TODO:
Addyourcontrolnotificationhandlercodehere
chara[1]={'~'};
intres=pMysocket->Send（a,1）;
if（res==SOCKET_ERROR）
{
CStringstr;
str.Format（"发送数据失败，错误码:
%d",WSAGetLastError（））;
MessageBox（str）;
return;
}
Sleep（100）;
intret=pMysocket->Send（&logfont,sizeof（logfont））;
if（ret==SOCKET_ERROR）
{
CStringstr;
str.Format（"发送数据失败，错误码:
%d",WSAGetLastError（））;
MessageBox（str）;
return;
}
CStringstr,temp;
m_info.GetWindowText（str）;
if（str.IsEmpty（）|m_name.IsEmpty（））
return;
temp.Format（"%s说:
%s",m_name,str）;
pMysocket->Send（temp.GetBuffer（temp.GetLength（））,temp.GetLength（））;
m_info.SetWindowText（""）;
m_info.SetFocus（）;
}
6、得到服务器发回或转发的聊天信息，由聊天信息显示文本框显示，代码如下：
voidCClientDlg:
:
ReceiveData（）
{
if（font）
{
LOGFONTtemp;
//接收传来的字体数据
intfactdata=pMysocket->Receive（（LOGFONT*）&temp,sizeof（temp））;
m_Font.Detach（）;
m_Font.CreateFontIndirect（&temp）;//直接创建字体
m_RichFont.SetFont（&m_Font）;//设置字体
font=FALSE;
}
else
{
charbuffer[200];
//接收传来的数据
intfactdata=pMysocket->Receive（buffer,200）;
buffer[factdata]=0;
if（buffer[0]=='~'）
{
font=TRUE;
return;
}
else
{
CStringstr;
str.Format（"%s",buffer）;
m_RichFont.SetWindowText（str）;
m_RichFont.SetSel（0,-1）;
m_RichFont.Copy（）;
m_RichEdit.Paste（）;
}
}
}
6-2、服务端的设计
服务器端有静态文字显示服务器信息（端口号和服务器名称），还有一个“监听”按钮。
1、按下“监听”按钮，处理监听相关函数，代码如下：
voidCServerDlg:
:
OnOK（）
{
this->UpdateData（）;
m_pSocket=newCServerSocket（this）;
if（!
m_pSocket->Create（70））
{
MessageBox（"套接字创建失败"）;
deletem_pSocket;
m_pSocket=NULL;
return;
}
if（!
m_pSocket->Listen（））
MessageBox（"监听失败"）;
}
2、服务器处于监听状态，当客户端发来连接请求，处理接受聊天消息相关函数，代码如下：
voidCServerDlg:
:
AcceptConnect（）
{
CClientSocket*socket=newCClientSocket（this）;
//接受客户端的连接
if（m_pSocket->Accept（*socket））
m_socketlist.AddTail（socket）;
else
deletesocket;
}
3、当连接成功的客户端，发来聊天信息时，处理接受、转发函数，代码如下：
voidCServerDlg:
:
ReceiveData（CClientSocket*socket）
{
if（font）
{
LOGFONTtemp;
//接收传来的字体数据
intfactdata=socket->Receive（&temp,sizeof（temp））;
font=FALSE;
POSITIONpos=m_socketlist.GetHeadPosition（）;
//将数据发送给每个客户端
while（pos!
=NULL）
{
CClientSocket*socket=（CClientSocket*）m_socketlist.GetNext（pos）;
if（socket!
=NULL）
socket->Send（&temp,sizeof（temp））;
Sleep（100）;
}
}
else
{
charbufferdata[BUFFERSIZE];
//接收客户端传来的数据
intresult=socket->Receive（bufferdata,BUFFERSIZE）;
bufferdata[result]=0;
if（bufferdata[0]=='~'）
{
font=TRUE;
POSITIONpos=m_socketlist.GetHeadPosition（）;
//将数据发送给每个客户端
while（pos!
=NULL）
{
CClientSocket*socket=（CClientSocket*）m_socketlist.GetNext（pos）;
if（socket!
=NULL）
{
socket->Send（bufferdata,result）;
}
Sleep（100）;
}
}
else
{
POSITIONpos=m_socketlist.GetHeadPosition（）;
//将数据发送给每个客户端
while（pos!
=NULL）
{
CClientSocket*socket=（CClientSocket*）m_socketlist.GetNext（pos）;
if（socket!
=NULL）
socket->Send（bufferdata,result）;
Sleep（100）;
}
}
}
}
7、程序运行界面
客户端界面：
服务器界面：
8、心得体会
在本次的网络程序设计中，由于是使用老师的代码，所以基本没有遇见什么困难，在撰写报告的同时，回顾了一下IP/TCP协议下的通信的实现，觉得非常有意义。
跟着设计撰写的过程，将老师的程序各个功能板块仔细看了一下，觉得这个局域网内的即时聊天系统的思路非常清晰。
只是由于用户名之类的用户信息是临时的，没有经过系统验证，投入使用的话可能不是很现实。
如果需要在系统里创建用户，保存用户信息，登录时由系统来验证，安全性会更高，这样就必须联系老师以前教导的数据库知识，这样一联系就豁然开朗了，所以我更加觉得各个学科之间的联系是很密切的。
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