java实现点对点通信

用java实现的点对点通信程序的设计

通信0803班、0909081701、迪力夏提；指导老师：王国才，杨政

一设计目标：

1. 与聊天室成员一起聊天。

2. 可以与聊天室成员私聊。

3. 可以改变聊天内容风格。

4. 用户注册（含头像）、登录。

5. 实现消息的加密传递。

6. 实现文件的实时传输。

7. 实现来消息时的及时提醒

二问题陈述

1.接受用户注册信息并保存在一个基于文件的对象型数据库。

2.能够允许注册过的用户登陆聊天界面并可以聊天。

3.能够接受私聊信息并发送给特定的用户。

4.服务器运行在自定义的端口上＃8000。

5.服务器监控用户列表和用户聊天信息。

三设计思想

3.1 总的设计思想是利用java里的套接字Socket和ServerSocket（客户/服务器）来建立进程之间的通信，

其中服务器端：1.处理用户注册2.处理用户登录3.处理用户发送信息及文件的传输4.处理用户得到信息5.处理用户退出

客户端：1.用户注册界面2.用户登录界面及结果3.用户发送信息界面及结果4.用户得到信息界面及结果5.用户退出界面及结果

3.2客户端主要结构

LandingFrame.java 为客户端程序登录界面，负责用户帐号信息的验证与反馈。

RegisterFrame.java 为客户端程序注册界面，负责用户帐号信息的注册验证与反馈。

ChatFrame.java 为客户端程序聊天室主界面，负责接收、发送聊天内容，文件的传输。与服务器端的亲密合作。

Message.java为封装的消息类实现对象序列化接口，主要包括发送者名称，接受者名称，信息的内容。

附加功能：可以改变消息字体的样式，字体，颜色

3.3系统实现原理

当用户聊天时，将当前用户名、聊天对象名、聊天内容、聊天语气进行封装，然后与服务器建立Socket连接，再用对象输出流包装Socket的输出流将聊天信息对象发送给服务器

端

当用户发送聊天信息时，服务端将会收到客户端用Socket传输过来的聊天信息对象，并将本次用户的聊天信息对象添加到聊天对象集Message中，以供所有聊天用户访问。

接收用户的聊天信息是由多线程技术实现的，因为客户端必须时时关注更新服务器上是否有最新消息，在本程序中设定的固定一小段时间刷新服务器一次，如果间隔时间太短将会增加客户端与服务器端的通信负担，而间隔时间长就会让人感觉没有时效性，所以经过权衡后认为1秒最佳。

当每次用户接收到聊天信息，会找到其中属于自己的那一个信息对象（通过Message 类中的两个String变量 frname和toname判断），然后将会开始分析聊天信将适合自己的信息人性化地显示在聊天信息界面

四程序的实现

4.1 服务器

由于总的聊天系统中消息的传递是采用socket套接字的客户/服务器模型。

所以我首先创建了类Serve1 (启动监听端口8000，主要负责登录，注册以及消息的接受)和Serve2类（启动监听端口9000，主要负责文件传）来创建服务器。

在Serve1和Serve2中通过Thread类使用线程实现多个客服端的同时监听和通过一个while（true）循环一直监听新的客服端连接。

在Server1中我通过从接受到的输入流中读出流中对象的名称不同，来进行不同的服务处理。其中：

public static LinkedList user=new LinkedList();//用户集

public static ArrayList alluser=new ArrayList();

public static LinkedList lme =new LinkedList();//消息集

obin=new ObjectInputStream(soc.getInputStream());//得到输入流

toc=new PrintStream(soc.getOutputStream());

on=(Object)obin.readObject()//读出对象

if(on.getClass().getName().equals("java.util.ArrayList")) {

alluser=(ArrayList)on;

}

if(on.getClass().getName().equals("JavaChat.Mess")){

Mess me=(Mess)on;

if(me.setuser){

user=https://www.360docs.net/doc/9e648879.html,;

}

if(me.state1){

lme=me.me;

}

if(me.state2){

Mess mee=new Mess();

mee.me=lme;

https://www.360docs.net/doc/9e648879.html,=user;

obout=new

ObjectOutputStream(soc.getOutputStream());

obout.writeObject(mee);

}//给客户端发送消息和用户集

}

if(on.getClass().getName().equals("https://www.360docs.net/doc/9e648879.html,ers")){

Users u=(Users)on;

if(u.ru){//表示有新的用户注册

user.add(u);

File file=new File("User.txt");

try {

ObjectOutputStream obout=new ObjectOutputStream( new FileOutputStream(file)); obout.writeObject(user)

obout.close();

} catch (IOException e) {

e.printStackTrace();

}

}

if(!u.ru){

ServeLog(soc);

} //处理登录

if(on.getClass().getName().equals("JavaChat.Message")) {

reciveMessage();}//对接受到的消息进行处理。

if(on.getClass().getName().equals("java.util.LinkedList")) {

sendMessage(soc);

}//给客户端发送信息集

}

4.2 客户端登录和注册

4.2.1 登录

启动服务器监听后，就可以创建客服端了，在客户端中主要有如下:

LandingFrame.java 为客户端程序登录界面，负责用户帐号信息的验证与反馈。

RegisterFrame.java 为客户端程序注册界面，负责用户帐号信息的注册验证与反馈。

ChatFrame.java 为客户端程序聊天室主界面，负责接收、发送聊天内容,文件的传输。与服务器端亲密合作。

在这之外还有三个对象类用来表示用户信息用于注册用户的Register_Customer，用于登录用户类Customer，客户端类Chat。

4.2.1.1

在登录界面类Login中，有三个监听按钮button jenter，jcancel,jregister，分别用于表示用户是选择登录,退出还是注册

这中间重点是注册和登录事件的响应

4.2.1.2登录事件的响应

通过方法checkUsers()来实现

private void checkUsers(){

Users user =new Users();

user.account=accber1.getText().trim();

user.passWord=passWord.getText().trim();

acc=accber1.getText().trim();

try {

Socket soc=new Socket(IP,8000);

ObjectOutputStream obout=new

ObjectOutputStream(soc.getOutputStream());

obout.writeObject(user);

//这里服务器通过接受的对象将启动Server1中的ServeLog(Socket soc);

方法来判断登录是否能成功

BufferedReader re=new BufferedReader(new

InputStreamReader(soc.getInputStream()));

String stae=re.readLine();

if(stae.equals("此账号已经登录，请重新输入")){

JOptionPane.showMessageDialog(null, "此账号已经登录，请重新输入");

accber1.setText("");

passWord.setText("");}

if(stae.equals("登录成功")){

JOptionPane.showMessageDialog(null, "登录成功");

accber1.setText("");

passWord.setText("");

new UserFrame(acc);}

if(stae.equals("密码输入错误,请重新输入")){

JOptionPane.showMessageDialog(null, "密码输入错误,请重新输入");

passWord.setText("");}

if(stae.equals("此账号不存在,请重新输入")){

JOptionPane.showMessageDialog(null, "此账号不存在,请重新输入");

accber1.setText("");

passWord.setText("");}

} catch (UnknownHostException e) {

e.printStackTrace();

} catch (IOException e) {

JOptionPane.showMessageDialog(null, "与服务器断开");

return;

}

4.2.2注册

然后就是注册时间的响应

当你点击登录窗口的注册按钮后就会进入注册画面

该界面是通过RegisterFrame类来实现的

注册成功后就可以进行聊天

4.3.3聊天

在聊天中主要是通过三个类 UserFrame ，ChatFrame，来分别实现好友列表，私聊

在登录成功后会启动new UserFrame（String Username）；

1 在new UserFrame中会向服务器发送信息获取当前的在线以及没在线的好友列表，（背景为红色表示在线，黑色的表示把该用户设置成了黑名单，有图片闪动说明有消息需要查看）

//super.setTitle);

Mess me=new Mess();

me.state2=true;

Socket soc=new Socket(IP,8000);

ObjectOutputStream obout=new ObjectOutputStream(soc.getOutputStream());

obout.writeObject(me);

obin=new ObjectInputStream(soc.getInputStream());

me=(Mess)obin.readObject();

us=https://www.360docs.net/doc/9e648879.html,;//或得好友列表

obin.close();

obout.close();

soc.close();

然后会通过线程使用一个无限循环每隔一个较短的时间从服务器获得是否有人给该用户发送信息，如果有并且两人还未曾建立聊天链接，那么该用户的好友列表中的发信息的人的头像就会有提示。并且当新用户登录时也会及时显示其在线（其背景色会变成红色）

2 在类ChatFrame

在这里面主要实现的功能有：私聊（可以在在线用户列表中选定一个用户进行私聊以及信息的加密传送），群聊，文件的传送，改变字体大小、形式、颜色。

重点讲述下私聊的实现及消息的发送

其中有两个方法用来改变界面的字体大小，形式，颜色等

protected void freshFont() {

// TODO自动生成方法存根

String ziti = zitiComboBox.getSelectedItem().toString();

int yangShi = 0;

String yangShiString =

yangShiComboBox.getSelectedItem().toString();

if (yangShiString.equals("常规")) {

yangShi = Font.PLAIN;

} else if (yangShiString.equals("粗体")) {

yangShi = Font.BOLD;

} else if (yangShiString.equals("斜体")) {

yangShi = Font.ITALIC;

} else if (yangShiString.equals("粗斜")) {

yangShi = Font.BOLD | Font.ITALIC;

}

int daXiao = Integer.parseInt(daXiaoComboBox.getSelectedItem()

.toString());

taUserMessage.setFont(new Font(ziti, yangShi, daXiao));

taUserMessage.setForeground(hanziLabel.getForeground());

}

protected void freshColor() {

// TODO自动生成方法存根

hanziLabel.setForeground(new Color(blueSlider.getValue(), redSlider

.getValue(), greenSlider.getValue()));

freshFont();

}

方法sendMessage（）方法用来向服务器发送消息，该方法会在发送按钮按动后启动

public void sendMessage(Message message){

try {

if(!frname.equals(toname)){

jta2.setText("");

Socket soc=new Socket("127.0.0.1",8000);

obout=new ObjectOutputStream(soc.getOutputStream());

obout.writeObject(message);

BufferedReader fromServer = new BufferedReader(

new InputStreamReader(soc.getInputStream()));

String status = fromServer.readLine();

if(status.equals("该用户在线")){

if(!message.message.contains("系统消息: "+frname+"取消了文件传送")&&

!message.message.contains("对方接受了文件传送请求")){

if((!message.message.contains("系统消息

")&&!message.message.contains("数据"))

||!message.message.contains("系统消息

")&&!message.message.contains("文件"))

{jta1.append(frname+"对"+toname+"说 ");

jta1.append(message.message+"\n");}

}

}

if(status.equals("该用户不在线")) {

jta1.setFont(new Font(null, Font.BOLD, 15));

jta1.append("【系统消息】该用户不在线"+"\n");

}

if(status.equals("对方已将你设置为黑名单")) {

jta1.setFont(new Font(null, Font.BOLD, 15));

jta1.append("【系统消息】对方已将你设置为黑名单"+"\n");

}}

else{

jta1.setFont(new Font(null, Font.BOLD, 15));

jta1.append("[系统消息]"+"请不要自言自语"+"\n");

jta2.setText(null);

}

} catch (UnknownHostException e) {

return;

} catch (IOException e) {

jta1.setFont(new Font(null, Font.BOLD, 15));

jta1.append("[系统消息]"+"与服务器断开"+"\n");

return;

// e.printStackTrace();

}

state=true;

}

而我能同时让几个人聊天并且各自只接受各自的信息得以实现的主要设计思想就是，在类Message中用 faname和toname唯一的表示此消息该被哪个聊天获取，而其中的state变量保证了同一个消息只可能被接收一次。

public class Message extends Object implements java.io.Serializable

{

private static final long serialVersionUID = 7116984729771538742L public String frname="";//发送的对象

public String toname="";//接受的对象

public String message="";//消息内容

public boole an state=false;//该消息是否已经被读取了

public boolean con=false;//这个聊天窗口是否已经建立

public boolean set=false;//是否frname用户被toname设置为了黑名单。

public boolean secret=false;//是否选择加密传送

public String sec="";//解密的密码

}

通过线程run方法使用一个无限循环每隔一个较短的时间从服务器获得是否有新的消息需要添加到聊天窗口。

六程序使用步骤：

1 打开服务器

2 打开登录窗口

3 进行用户界面窗口

4 进入聊天界面窗口

5 在登录窗口中选择注册新用户

一服务器端

1 首先请确保已经运行过 User,java(不是Uesers.java)

2 启动服务器

运行Serve1.java(主要负责消息和用户信息的传递,serve2.java用户处理文件传输.用户不用关心)

会得到如下界面

单击上面的显示当前服务器IP 按钮 (就会显示当前服务器IP地址,在后面的登录中需要使用)

3 启动登录界面

启动服务器后,就可以进行用户登录,这时需要运行 LandingFrame.java程序

得到如下界面

此次可以使用预先定义的几个用户( 例如账号输入 1 密码输入 1 服务器IP输入前面服务器窗口现在的IP地址 169.254.230.180 )

如下图

4 进入用户界面

单击登录后会得到如下的用户界面

标题名为当前用户名,其中标签 "在线人数"下的就为当前已经注册到系统的所有用户列表其中背景色为红色表示现在灰色表示不在线

下面右边的一个"设置黑名单"下拉列表有设置黑名单的功能 ,只需要在列表中找到你想要设置的对象单击即可.例如下图选择用户2

当然你不能选择把自己设置为黑名单

如果有用户给你发送消息,那么用户列表右面会出现面图片提示, 并且那个用户的背景色会变成白色如下图 "diao1"给"1"发送消息

5 进入聊天窗口

你点击给你发消息的信息,即可开始聊天如下

下面的对话框里输入聊天内容点击发送按钮即可

该聊天窗口提供聊天字体的大小样式颜色的改变

在发送按钮前可以选择消息的加密和无密传送

如果选择加密传送如下图,那就需要输入密码

接收方在接收这个消息时消息内容将会被已乱码形式显示如下图

此次会自动出现一个翻译按钮点击翻译按钮输入前面的密码即可得到正确消息内容如下图

Open按钮为文件传输按钮点击之后选择你要传输的文件 , 对方会得到一个是否接收文件的请求,点击是选择文件存放位置就开始传输文件

点击否即取消文件传输,也会给对方发送一个你取消文件传输的消息

6 用户注册

点击登录界面的新用户注册按钮进入注册用户界面

在里面输入账号密码确认密码选择性别和头像即可如图

如果你输入的账号已经存在或者密码确认有错会出现相应提示

输入后点击确认即可

整个系统中使用的类分别为：

1 Server1 Server2两个服务器类

2 Message消息类

3 Mess 类：通过发送对象Mess向服务器传送好友，群聊，消息列表，从服务器接受好友，群聊，消息列表。

4 Users存储每个用户信息的类 User预存的几个用户信息。

5 LandingFrame登录窗口

6 RegisterFrame注册窗口

7 UserFrame好友列表窗口

8 AllChat群聊 ChatFrame私聊窗口

9 Check其中写了一个static的从服务器读取消息类表的方法

10 Rm里面写了三个方法readPath(String path) 用于传送文件时得到传送的和存储的文

件路径。Encryption(String ob) 对消息的加密。Translate(String ob) 对消息的解密

七总结

通过这次课程设计，更加深刻的了解计算机通信网这门课程，我做了点对点的通信的程序，用到了java语言，java是一种解释执行语言，它的主题思想是面向对象思想。主要特点有，分布式，跨平台。做完这次课程设计我得到了一种成就感。接触到了另一种思想的语言，就是面向对象的java语言。比较熟练的掌握了现在流行的网络应用模式客户机/服务器模式(C/S)。深刻的了解了TCP/IP协议的应用。做的过程中遇到了很多异常，认真坐下来慢慢思考，找出了出异常的原因。从图书馆借了一些关于java的书籍，加深对java语法了解。虽然虽然程序运行起来，界面不是很好看。但还是达到了我预期的结果。这是我最满意的一点。我觉得我收获很大。自己能独立完成这个课题。让我找回了自信。

参考书籍

*Java编程思想

(美)Bruce Eckel 著陈吴鹏译

Thinking in Java

*Java开发技术大全

刘新著

*计算机网络技术与应用

王国才施荣华主编