計算機網(wǎng)絡課設基于TCP協(xié)議編程的網(wǎng)絡聊天室

1、基于 TCP協(xié)議編程的網(wǎng)絡聊天室設計內(nèi)容：基于 TCP協(xié)議編程的方式，編寫程序模擬網(wǎng)絡聊天室的運行過程。 設計要求：1. 采用 C/S 模式，基于 TCP 協(xié)議編程的方式，使得各個用戶通過服務器轉(zhuǎn) 發(fā)實現(xiàn)聊天的功能。2. 分為兩大模塊：客戶端模塊和服務器端模塊。3. 客戶端模塊的主要功能：1) 登陸功能：用戶可以注冊，然后選擇服務器登入聊天室。2) 顯示用戶：將在線用戶顯示在列表中。3) 接收信息：能接收其他用戶發(fā)出的信息。4) 發(fā)送信息：能發(fā)出用戶要發(fā)出的信息。4. 服務器端模塊的主要功能：1) 檢驗登陸信息： 檢查登陸信息是否正確， 并向客戶端返回登陸信息， 如 信息正確。就允許用戶登陸。

2、2) 顯示在線狀態(tài)：將該用戶的狀態(tài)發(fā)給各在線用戶。3) 轉(zhuǎn)發(fā)聊天信息：將消息轉(zhuǎn)發(fā)給所有在線的用戶。5. 編程語言不限。一、 需求分析此程序主要分為兩部分：服務器端和客戶端。 服務器端用于提供一個網(wǎng)絡端口， 等待客戶端發(fā)出請求， 登錄到此服務端， 然后進行網(wǎng)絡通訊和消息的轉(zhuǎn)發(fā)；客戶端可通過服務器端的 IP 地址發(fā)送連接請 求，然后登陸聊天室。 在服務器端的成員列表欄中會顯示在線的所有人名單， 有 人退出聊天室，成員列表會自動除名。 整個程序的主體使用了 CSocket 類的方法， 實現(xiàn)了網(wǎng)絡通訊聊天。整個程序設計為兩個部分：服務器 (SpeakerServer) 和客 戶端 (SpeakerCl

3、ient) 。多人聊天的關鍵在于要將每個客戶端發(fā)送過來的消息分發(fā)給所有其他客 戶端，為了解決這個問題， 在服務器程序中建立一個套接口鏈表， 用來保存所有 與客戶端建立了連接的服務端口。設計原理 ：服務器通過 socket() 系統(tǒng)調(diào)用創(chuàng)建一個 Socket 數(shù)組后(設定 了接受連接客戶的最大數(shù)目)，與指定的本地端口綁定 bind() ，就可以在端口進word 可編輯 . 行偵聽 listen() 。如果有客戶端連接請求，則在數(shù)組中選擇一個空 socket ，將客 戶端地址賦給這個 socket ，然后登陸成功的客戶就可以在服務器上聊天了?？蛻舳顺绦蛳鄬唵危灰⒁粋€ socket 與服務器

4、端連接，成功后通 過這個 socket 來發(fā)送和接收就可以了。服務器端功能：1、初始化 socket, 創(chuàng)建服務器端。2、維護一個鏈表，保存所有用戶的 IP 地址，端口信息。3、接受用戶傳送來的聊天信息，然后向鏈表中的所用用戶轉(zhuǎn)發(fā)。4、接受用戶傳送來的連接判斷命令，并向用戶發(fā)出響應命令?？蛻舳斯δ埽?客戶端界面上的兩個文本框， 一個用于顯示接受的聊天信息， 一個用 來接受用戶輸入的聊天信息。當按下“發(fā)送”按鈕時將信息發(fā)送給服務器。 一、 概要設計：服務器 客戶端設計流程圖)word 可編輯 .、 詳細設計：服務器端：1、啟動服務器代碼：/ 服務器啟動時，先創(chuàng)建套接字并綁定端口，再監(jiān)聽此端口。v

5、oid CSpeakerServerDlg:OnBnClickedStart()UINT uPort = GetDlgItemInt(IDC_PORT);/ 創(chuàng)建套接字if ( !m_TCPSocketListen.Create(uPort) )m_TraceRichEdit.TraceString(TEXT( 綁定監(jiān)聽端口失敗 , 請確認該端口沒有被其它程序占用 ),TraceLevel_Warning);return;/ 監(jiān)聽套接字if( !m_TCPSocketListen.Listen() )m_TraceRichEdit.TraceString(TEXT( 監(jiān)聽失敗 ),TraceL

6、evel_Warning);return;UINT uMaxConnect = GetDlgItemInt(IDC_MAX);/ 設置接口m_TCPSocketListen.SetTCPSocketService(this);/ 更新界面m_TraceRichEdit.TraceString(TEXT( 服務器啟動成功 ),TraceLevel_Normal);GetDlgItem(IDC_START)-EnableWindow(FALSE);GetDlgItem(IDC_STOP)-EnableWindow(TRUE);2、監(jiān)聽端口，收到連接請求，接受的代碼：/ 先檢驗是否在服務器的最大連接

7、限制內(nèi)， 若在，則獲取當前客戶的 IP 地址和端口等信息， 插入鏈表中。/ 為什么要限制連接人數(shù)？因為 TCP連接是相當占資源的， 若不限制連接人數(shù)， 服務器的資 源不夠分配。void CSpeakerServerDlg:OnAccept()/ 承載能力if ( m_TCPSocketItemMap.size() GetDlgItemInt(IDC_MAX) )word 可編輯 .m_TraceRichEdit.TraceString(TEXT( 服務器承載人數(shù)已滿，已過濾其他連接 ),TraceLevel_Warning);return;/ 綁定套接字CTCPSocketService *p

8、TCPSocketConnect = new CTCPSocketService;trySOCKADDR_IN SocketAddr; int nBufferSize = sizeof(SocketAddr);/ 連接 m_TCPSocketListen.Accept(*pTCPSocketConnect,(SOCKADDR *) &SocketAddr, &nBufferSize);if (pTCPSocketConnect-m_hSocket = INVALID_SOCKET) throw TEXT(無效的連接套接字 );/ 獲取客戶端 IPpTCPSocketConnect-m_dwCl

9、ientAddr = SocketAddr.sin_addr.S_un.S_addr; pTCPSocketConnect-SetTCPSocketService(this);/ 綁定數(shù)據(jù)bool bActive = true;CTCPSocketItemMap:iterator iter = m_TCPSocketItemMap.begin();for (;iter!= m_TCPSocketItemMap.end();iter+) if ( pTCPSocketConnect-m_hSocket = iter-first ) bActive = false; break;/ 插入客戶數(shù)據(jù)i

10、f ( bActive ) tagBindParameter *pBindParameter = new tagBindParameter; pBindParameter-pTCPSocketService = pTCPSocketConnect; pBindParameter-dwUserID = 0;word 可編輯 .m_TCPSocketItemMap.insert(pair(pTCPSocketConnect- m_hSocket,pBindParameter);catch (.)if (pTCPSocketConnect-m_hSocket != INVALID_SOCKET) p

11、TCPSocketConnect-Close();3、接收并檢驗數(shù)據(jù)的代碼：void CSpeakerServerDlg:OnReceive(SOCKET hSocket)BYTE cbDataBufferSOCKET_TCP_BUFFER;CTCPSocketItemMap:iterator iter = m_TCPSocketItemMap.find(hSocket);if ( iter = m_TCPSocketItemMap.end() ) return;/ 接收數(shù)據(jù) iter-second-pTCPSocketService-Receive(cbDataBuffer,CountArr

12、ay(cbDataBuffer) );/ 解析數(shù)據(jù)TCP_Command * pCommand=(TCP_Command *)cbDataBuffer;/ 解釋數(shù)據(jù)WORD wPacketSize = pCommand-wPacketSize;WORD wDataSize = wPacketSize-sizeof(TCP_Command);/ 數(shù)據(jù)包效驗if ( wPacketSize SOCKET_TCP_BUFFER+sizeof TCP_Command )m_TraceRichEdit.TraceString(TEXT( 數(shù)據(jù)包太大，已拒絕 ),TraceLevel_Warning);r

13、eturn;/ 子消息處理事件if( !OnEventTCPSocketRead(hSocket,pCommand-wMainCmdID,pCommand-wSubCmdID, pCommand+1,wDataSize) )BYTE * pClientIP=(BYTE *)&iter-second-pTCPSocketService-m_dwClientAddr;word 可編輯 .m_TraceRichEdit.TraceString(TraceLevel_Warning,TEXT( 收到偽數(shù)據(jù)包或未處 理的數(shù)據(jù)包 ,wMainCmdID:%d,wSubCmdID:%d,來源 IP:%d.%

14、d.%d.%d),pCommand-wMainCmdID,pCommand-wSubCmdID,pClientIP0,pClientI P1,pClientIP2,pClientIP3);return;4、群發(fā)登錄消息和用戶發(fā)送的消息代碼： / 服務器收到客戶的消息之后會將收到的消息發(fā)送給鏈表之中除了發(fā)送客戶之外的所有客 戶。bool CSpeakerServerDlg:OnEventTCPSocketRead( SOCKET hSocket,WORD wMainCmdID, WORD wSubCmdID, VOID * pData, WORD wDataSize )/ 獲取綁定套接字CTCP

15、SocketItemMap:iterator iter = m_TCPSocketItemMap.find(hSocket);if ( iter = m_TCPSocketItemMap.end() ) return false;CTCPSocketService *pTCPSocketService = iter-second-pTCPSocketService;switch ( wMainCmdID )case MDM_GP_LOGON:if ( wSubCmdID = SUB_CS_LOGON )/ 效驗數(shù)據(jù)ASSERT( wDataSize = sizeof CMD_CS_LOGON

16、);if ( wDataSize != sizeof CMD_CS_LOGON ) return false;/ 獲取數(shù)據(jù)CMD_CS_LOGON *pUserLogon = (CMD_CS_LOGON*)pData;m_TraceRichEdit.TraceString(TraceLevel_Normal,TEXT(%s 登陸服務 器),pUserLogon-szUserName);tagUserData *pUserData = new tagUserData;/ 隨機給用戶分配一個 UserID ， UserID 一般存儲于數(shù)據(jù)庫中，是一個獨 一無二的數(shù)字，/ 一般在數(shù)據(jù)庫表中設為主鍵，

17、 是整個游戲或者軟件識別用戶的唯一依據(jù) , 這里我們沒有涉及到數(shù)據(jù)庫，暫時隨機取一個數(shù)值代替/ 其次， 我們應該通過數(shù)據(jù)庫 SQL語句查詢或者存儲過程等方法， 或在數(shù) 據(jù)庫中做密碼的效驗也好，word 可編輯 ./ 或在查詢到用戶的密碼在服務器中進行判斷也好， 不管什么方法， 此處 一般需要進行用戶密碼的效驗，這樣才可以判定用戶是否可以登陸了pUserData-dwUserID = GetTickCount();_sntprintf_s(pUserData-szUserName,CountArray(pUserData-szUserName),pUserL ogon-szUserName);_

18、sntprintf_s(pUserData-szPassWord,CountArray(pUserData-szPassWord),pUserL ogon-szPassWord);/ 更新綁定數(shù)據(jù)CTCPSocketItemMap:iterator iter = m_TCPSocketItemMap.find(hSocket);if ( iter != m_TCPSocketItemMap.end() ) iter-second-dwUserID = pUserData-dwUserID;/ 群發(fā)登陸消息 SendUserItem(NULL,pUserData);/ 發(fā)送在線用戶CUserIt

19、emArray:iterator pUserItemSend = m_pUserManager-GetUserItemArray()-begin();for (;pUserItemSend!=m_pUserManager-GetUserItemArray()-end();pUserItemSend+ )SendUserItem(pTCPSocketService,pUserItemSend-second);/ 插入數(shù)據(jù) m_pUserManager-InsertUserItem(pUserData);return true;break;case MDM_GP_USER:if ( wSubCmd

20、ID = SUB_CS_USERT_CHAT )/ 獲取數(shù)據(jù)CMD_CS_CHATMSG *pCHATMSG = (CMD_CS_CHATMSG*)pData;/ 這里其實需要做很多的效驗，如 dwSendUserID 的有效性，字符串是否 為空等，這里就不做這些效驗了CMD_SC_CHATMSG _SC_CHATMSG;word 可編輯 .ZeroMemory(&_SC_CHATMSG,sizeof _SC_CHATMSG);/ 獲取時間 GetLocalTime(&_SC_CHATMSG.SystemTime);_sntprintf_s(_SC_CHATMSG.szSendUserName

21、,CountArray(_SC_CHATMSG.szSendUserNa me),m_pUserManager-GetUserName(iter-second-dwUserID);_sntprintf_s(_SC_CHATMSG.szDescribe,CountArray(_SC_CHATMSG.szDescribe),pCHA TMSG-szDescribe);SendDataBatch(MDM_GP_USER,SUB_CS_USERT_CHAT,&_SC_CHATMSG,sizeof _SC_CHATMSG);return true;break;return false;5、當服務器端有人

22、退出登錄時的代碼：/ 客戶端退出時， 服務器端獲取用戶名并群發(fā)退出消息， 再在鏈表中刪除該用戶的數(shù)據(jù)， 清 理他的 Socketvoid CSpeakerServerDlg:OnClose(SOCKET hSocket)CTCPSocketItemMap:iterator iter = m_TCPSocketItemMap.find(hSocket);if ( iter = m_TCPSocketItemMap.end() ) return;/ 獲取用戶 m_TraceRichEdit.TraceString(TraceLevel_Normal,TEXT(%s 退出了服務器),m_pUserM

23、anager-GetUserName(iter-second-dwUserID);/ 刪除用戶CMD_DC_DELETE _DC_DELETE; ZeroMemory(&_DC_DELETE,sizeof _DC_DELETE);_sntprintf_s(_DC_DELETE.szUserName,CountArray(_DC_DELETE.szUserName),m_pUse rManager-GetUserName(iter-second-dwUserID);/ 群發(fā)消息SendDataBatch(MDM_GP_USER,SUB_SC_DELETE,&_DC_DELETE,sizeof _

24、DC_DELETE);word 可編輯 ./ 銷毀數(shù)據(jù) m_pUserManager-RemoveUserItem(iter-second-dwUserID); iter-second-pTCPSocketService-Close(); SafeDelete(iter-second-pTCPSocketService);SafeDelete(iter-second);m_TCPSocketItemMap.erase(iter);6、關閉服務器連接代碼：void CSpeakerServerDlg:OnBnClickedStop()/ 關閉監(jiān)聽套接字 m_TCPSocketListen.Clo

25、se();/ 關閉連接套接字CTCPSocketItemMap:iterator iter = m_TCPSocketItemMap.begin();for (;iter != m_TCPSocketItemMap.end(); +iter) iter-second-pTCPSocketService-Close(); SafeDelete(iter-second-pTCPSocketService); SafeDelete(iter-second);/ 更新界面m_TraceRichEdit.TraceString(TEXT( 服務器關閉成功 ),TraceLevel_Normal);Get

26、DlgItem(IDC_START)-EnableWindow(TRUE); GetDlgItem(IDC_STOP)-EnableWindow(FALSE);7、退出服務器代碼：void CSpeakerServerDlg:OnCancel()if ( m_TCPSocketListen.m_hSocket != INVALID_SOCKET )if ( AfxMessageBox(TEXT( 確定退出服務器嗎 ?其它所有用戶將失去連接 ),MB_YESNO|MB_ICONQUESTION) = IDYES )CTCPSocketItemMap:iterator iter = m_TCPSo

27、cketItemMap.begin();for (;iter != m_TCPSocketItemMap.end(); +iter) iter-second-pTCPSocketService-Close(); SafeDelete(iter-second-pTCPSocketService);word 可編輯 .SafeDelete(iter-second);_super:OnCancel();客戶端：1、客戶端登錄：/ 登陸消息LRESULT CSpeakerClientDlg:OnLogonMessage( WPARAM wParam,LPARAM lParam ) tagLogonIn

28、fo *pLogonInfo = (tagLogonInfo*)wParam;/ 關閉之前 socket m_TCPScoketClient.Close();/ 初始化套接字if ( !m_TCPScoketClient.Create() )SetTraceString(TEXT( 套接字創(chuàng)建失敗 );SafeDelete(pLogonInfo);return FALSE;/ 創(chuàng)建連接if( m_TCPScoketClient.Connect(pLogonInfo-szServerAddr,pLogonInfo-nPort)FALSE )int nErrorCode = m_TCPScoket

29、Client.GetLastError();if ( nErrorCode !=WSAEWOULDBLOCK )SetTraceString(TEXT( 連接服務器失敗 , 錯誤碼： %d),nErrorCode); SafeDelete(pLogonInfo);return FALSE;/ 設置接口 m_TCPScoketClient.SetTCPSocketService(this);word 可編輯 ./ 構(gòu)建數(shù)據(jù)CMD_CS_LOGON UserLogon;ZeroMemory(&UserLogon,sizeof UserLogon);_sntprintf_s(UserLogon.sz

30、UserName,CountArray(UserLogon.szUserName),pLogonIn fo-szUserName);_sntprintf_s(UserLogon.szPassWord,CountArray(UserLogon.szPassWord),pLogonIn fo-szPassWord);/ 發(fā)送登陸請求 m_TCPScoketClient.SendData(MDM_GP_LOGON,SUB_CS_LOGON,&UserLogon,sizeof UserLogon);/ 設置界面SetTraceString(TEXT( 連接服務器成功 ); m_LogonDlg.Pos

31、tMessage(WM_CLOSE);/ 清理數(shù)據(jù)SafeDelete(pLogonInfo);return TRUE;2、客戶端發(fā)送數(shù)據(jù)代碼： void CSpeakerClientDlg:OnBnClickedSend()/ 設置數(shù)據(jù)CMD_CS_CHATMSG _UserChat_Msg;ZeroMemory(&_UserChat_Msg,sizeof _UserChat_Msg);GetDlgItemText(IDC_EDITCHAT,_UserChat_Msg.szDescribe,CountArray(_UserChat_M sg.szDescribe);/ 效驗數(shù)據(jù)if ( _U

32、serChat_Msg.szDescribe0 = TEXT(0) )SetTraceString(TEXT( 聊天內(nèi)容為空，請先輸入您想說的話 ); return;/ 發(fā)送數(shù)據(jù)m_TCPScoketClient.SendData(MDM_GP_USER,SUB_CS_USERT_CHAT,&_UserChat_Msg,siz eof _UserChat_Msg);3、客戶端接收數(shù)據(jù)代碼：word 可編輯 ./ 客戶端接收數(shù)據(jù)和服務器段類似，也需解析、檢驗void CSpeakerClientDlg:OnReceive( int nErrorCode )/ 接收消息BYTE cbDataBuf

33、ferSOCKET_TCP_BUFFER; m_TCPScoketClient.Receive(cbDataBuffer,CountArray(cbDataBuffer) );/ 解析數(shù)據(jù)TCP_Command * pCommand=(TCP_Command *)cbDataBuffer;/ 解釋數(shù)據(jù)WORD wPacketSize = pCommand-wPacketSize;WORD wDataSize = wPacketSize-sizeof(TCP_Command);/ 數(shù)據(jù)包效驗if ( wPacketSize SOCKET_TCP_BUFFER+sizeof TCP_Command

34、 )SetTraceString(TEXT( 數(shù)據(jù)包太大，已拒絕 );return;/ 子消息處理事件if( !OnEventTCPSocketRead(pCommand-wMainCmdID,pCommand-wSubCmdID,pCommand +1,wDataSize) )SetTraceString(TEXT( 收到未處理的數(shù)據(jù)包,wMainCmdID:%d,wSubCmdID:%d),pCommand-wMainCmdID,pCommand-wSubCmdID); return;4、客戶端消息的顯示代碼：/ 顯示的消息類型：當用戶登錄時，將用戶數(shù)據(jù)插入用戶列表中。服務器端會有xx 登

35、錄的顯示。 當用戶發(fā)消息時， 服務器端就可以轉(zhuǎn)發(fā)該消息給用戶鏈表的所有其他用戶。用戶退出時，同理，客戶端也會接收到XX退出了的消息。bool CSpeakerClientDlg:OnEventTCPSocketRead( WORD wMainCmdID, WORD wSubCmdID, VOID * pData, WORD wDataSize )switch ( wMainCmdID )case MDM_GP_LOGON: / 登陸消息if ( wSubCmdID = SUB_SC_USERCOME)/ 用戶進入CMD_SC_USERCOME *pUserCome = (CMD_SC_USER

36、COME*)pData;word 可編輯 ./ 插入數(shù)據(jù)if( m_ListUser.FindString(-1,pUserCome-szUserName) = LB_ERR )/ 設置自己信息if ( m_UserData.dwUserID = 0 )_sntprintf_s(m_UserData.szUserName,CountArray(m_UserData.szUserName),pUserC ome-szUserName);m_UserData.dwUserID = m_UserData.dwUserID;SetWindowText(m_UserData.szUserName);/

37、添加用戶列表 m_ListUser.AddString(pUserCome-szUserName);m_ListUser.SetItemData(m_ListUser.GetCount()-1,pUserCome-dwUserID);return true;break;case MDM_GP_USER: / 用戶消息if ( wSubCmdID = SUB_CS_USERT_CHAT )/ 聊天消息CMD_SC_CHATMSG *pCHATMSG = (CMD_SC_CHATMSG*)pData;/ 設置聊天數(shù)據(jù)static CString str;CString StrDescribe;St

38、rDescribe.Format(TEXT(%s %04d-%02d-%02d %02d:%02d:%02drn),pCHATMSG- szSendUserName,pCHATMSG-SystemTime.wYear, pCHATMSG-SystemTime.wMonth, pCHATMSG-SystemTime.wDay, pCHATMSG-SystemTime.wHour, pCHATMSG-SystemTime.wMinute, pCHATMSG-SystemTime.wSecond);str += StrDescribe;str += pCHATMSG-szDescribe;str += TEXT(rn);word 可編輯 .SetDlgItemText(IDC_CHATRECV,str);return true;else if ( wSubCmdID = SUB_SC_DELETE )/ 用戶退出消息CMD_DC_DELETE *pDeleteUser = (CMD_DC_DEL