摘  要： 以JAVA技術為核心，利用計算機局域網(wǎng)通信機制原理(例如TCP/IP協(xié)議、客戶端/服務器端模式（C/S模式)、網(wǎng)絡編程設計方法等)完成了一款適合局域網(wǎng)的仿QQ聊天系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要由一個聊天服務器端程序和一個聊天客戶端程序兩塊組成。前者通過Socket套接字建立服務器，服務器能讀取、轉(zhuǎn)發(fā)客戶端發(fā)來的信息，并能刷新用戶列表；后者通過與服務器建立連接來進行客戶端與客戶端的信息交流。經(jīng)測試，系統(tǒng)工作性能穩(wěn)定，基本能達到聊天功能，并實現(xiàn)了部分附加功能。
關鍵詞： 即時通信； 通信協(xié)議； Socket； 多線程

    隨著計算機網(wǎng)絡技術的發(fā)展，網(wǎng)絡聊天工具已經(jīng)成為人們?nèi)粘＝涣鞯囊环N重要工具。它通信速度快，成本低，更重要的是方便人們信息的交流和資料的傳遞，所以開發(fā)一個易于操作并擁有友好界面的聊天工具可以較好地解決現(xiàn)實生活中通信費用高昂以及電話的單線程通信等問題[1]。QQ聊天系統(tǒng)是一款基于互聯(lián)網(wǎng)的即時通信系統(tǒng)，它允許人們利用英特網(wǎng)技術實時地傳送信息,并且能讓用戶選擇性地接受或拒絕其他用戶的信息。由于QQ有著出色的通信性能并且其用戶普及度較高，因此本課題在模仿QQ的前提下，設計了一款具有聊天功能及其他附加功能的軟件。
1 系統(tǒng)分析
1.1 需求分析
    聊天系統(tǒng)最重要的是服務器端和客戶端兩個方面。服務器端有兩個主要任務：
    (1)服務器端應當建立一個ServerSocket，并且不斷進行監(jiān)聽，判斷是否有客戶端連接請求或斷開連接。
    (2)服務器端應當是一個信息發(fā)送中心，所有客戶端的信息都傳到服務器端，由服務器端根據(jù)要求分發(fā)信息給客戶端。
    客戶端要完成的工作：
    (1)與服務器端建立通信通道,向服務器端發(fā)送信息。
　(2)接收來自服務器的應答信息。
    解決了上述的4個問題，也就完成了聊天系統(tǒng)的核心任務。
1.2 功能分析
1.2.1 服務器端功能
    服務器管理員具有開啟服務、關閉服務、配置服務器等功能。具體功能圖如圖1所示。

1.3 開發(fā)環(huán)境工具
    基于JAVA語言的聊天系統(tǒng)主要運用JAVA語言與Socket類[2-3]結(jié)合進行開發(fā)。在開發(fā)過程中的主要環(huán)境包括：
    (1)服務器端：Windows平臺上首先有JAVA的jdk環(huán)境，一般采用jdk1.6，此外需要配置相應的path、classpath環(huán)境變量，并添加運行所需要的各種jar包，本系統(tǒng)開發(fā)的工具為Eclipse10.0。
    (2)客戶端:滿足JAVA的jdk環(huán)境，主要采用jdk1.6。
    (3)本次設計主要用到的類：java.net包中的Socket類、java.swing包中的類、java.awt包中的類以及java.util包中的集合類。
2 系統(tǒng)設計與實現(xiàn)
2.1 系統(tǒng)設計要點
    聊天系統(tǒng)的設計主要是提供滿足用戶雙方直接進行實時聊天的服務，在設計聊天系統(tǒng)的過程中，必須要考慮好以下幾個設計要點：
    (1)實現(xiàn)思想
　在Internet上的聊天程序一般都是以服務器提供服務端連接響應，用戶通過客戶端程序登錄到特定服務器，即可與登錄在同一服務器上的用戶進行交流，這是一個面向連接的通信過程。因此，要在TCP/IP環(huán)境下[4-5]，實現(xiàn)服務器端和客戶端兩部分程序。
　(2)服務器端工作流程
　服務器端通過socket()系統(tǒng)創(chuàng)建一個ServerSocket來對客戶端進行接收，并與指定的本地端口綁定bind()，就可以在端口進行監(jiān)聽listen()。Map<String，socket>用以存儲用戶姓名和對應的Socket。通過ChatRoomServerThread線程類來處理不同請求。如果有客戶端連接請求，則給出一個相應的Socket，將客戶端地址賦給這個Socket。登錄成功的用戶就可以在服務器上聊天。
　(3)客戶端工作流程
    客戶端程序相對簡單，只需要建立一個Socket與服務器端連接，成功后通過這個Socket來發(fā)送和接收數(shù)據(jù)即可。
2.2 服務器端程序模塊
　服務器與客戶端間通過套接口Socket(TCP)連接。JAVA API為處理套接口的通信提供了一個相關類java.net.Socket,因此在JAVA中使用套接口相對簡單，編寫網(wǎng)絡應用程序也相對比較容易。服務器端采用多線程來滿足多用戶的請求，并在服務器端通過創(chuàng)建一個ServerSocket對象來監(jiān)聽來自客戶端的連接請求，默認端口自定5044，繼而無限循環(huán)調(diào)用accept()方法接受客戶程序的連接。
    服務器端程序框圖如圖3所示，服務器開啟主要步驟為：
    (1)制造ServerSocket，對客戶端進行接收
        private void createServerSocket(){}
　    (2)啟動服務器，循環(huán)接收消息
          public void startService() {
　　            while (true) {
　　                s = ss.accept();
　　                new ChatRoomServerThread(s).start();
　　            }
           }
    (3)線程類處理各種請求，在run()方法中依據(jù)不同類型請求進行各種操作
      class ChatRoomServerThread extends Thread {
       //主要方法
      public ChatRoomServerThread(Socket s) {}
       public void run(){
      sendOnlineUserList(){}
        sendMessageToClient(String mesg, String clientUserName) {}
       sendMessageToAllClient(String mesg){}
                                 //向所有好友發(fā)送消息
                  }
       }
2.3 客戶器端程序模塊
    客戶端通過Socket與服務器建立連接。服務器與客戶端通過構(gòu)造器ObjectInputStream與ObjectOutputStream建立輸入/輸出流，然后雙方通過該輸入/輸出流相互傳遞信息。一旦收到客戶端的連接請求，服務器accept()方法立即返回一個新建的Socket對象?？蛻舳死^而向服務器發(fā)送消息，比如文件傳輸?shù)?，服務器收到來自客戶的請求后，針對不同的消息處理不同的請求。客戶端通過多線程類ReadMessageThread處理用戶不同類型的請求。其程序框圖如圖4所示。

    系統(tǒng)除了以上功能之外，還有一些附加功能模塊，可以通過菜單欄進行選擇，包括設置聊天窗口界面、單機游戲(掃雷)、便利記事本、文件上傳等。
    本次設計的仿QQ聊天軟件系統(tǒng)運行穩(wěn)定，用戶通過客戶端軟件可實現(xiàn)聊天的基本功能，并添加了一些附加功能。但還存在著一些不足之處，比如用戶管理不夠全面，只能顯示在線用戶；另外系統(tǒng)未與數(shù)據(jù)庫進行連接。因此系統(tǒng)在投入使用之前還需要不斷地完善。
參考文獻
[1] 龐怡,許洪光,姜媛.即時通訊工具現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢分析[J]. 科技情報開發(fā)與經(jīng)濟,2006,16(16):169-170.
[2] 童銘.基于Socket的多用戶通信框架及實現(xiàn)[J].四川大學學報(自然科學版),2006,43(3):702-705.
[3] 李峰. 利用流式Socket編程實現(xiàn)Window與Linux的通 信[J].微計算機信息,2006,22(3):112-113.
[4] 楊延雙, 張建標, 王全明. TCP/IP協(xié)議分析及應用[M].北京:機械工業(yè)出版社,2007.
[5] 李素俠,段友祥.嵌入式TCP_IP協(xié)議的分析與研究[J].微計算機信息,2005(20):20-20.