基于JAVA的网络通信系统设计
关键词：JAVA，C/S，SQL Server 2000, 多线程, 数据库管理系统
摘 要
在网络越来越发达的今天，人们对网络的依赖越来越多，越来越离不开网络，由此而产生的聊天工具越来越多，例如，国外的ICQ、国内腾讯公司开发的OICQ。随着网络聊天一类的聊天系统的发展日新月异，因此产生了制作一个类似QQ的网络聊天工具。Java是一种程序设计语言，它具有简单的、完全面向对象以及与平台无关的结构，也具有可移植性、高性能和安全性，并提供了多线程的功能，而Java语言最大的成功之处在于它的平台无关性和具有强大的网络编程功能，基于Java网络编程的强大功能，本人将用Java编写一个网络聊天系统。
论文首先论述了系统的开发背景，并对所用到的开发工具与关键技术做了简单的介绍。接着对系统的研究意义，研究现状及设计目标进行分析，通过对系统需求和可行性进行分析，确定了系统的功能模块，并画出相应的功能结构图、模块图和数据流图。其次按系统总体设计的结果，对系统中的数据库进行结构设计。
一般来说，聊天工具大多数由客户端程序和服务器程序,外加服务器端用于存放客户数据的数据库组成，本系统采用客户机/服务器架构模式，通过Java提供的Socket类来连接客户机和服务器并使客户机和服务器之间相互通信，由于聊天是多点对多点的，而Java提供的多线程功能，用多线程可完成多点对多点的聊天。数据库管理系统用SQL Server2000，完成并通过JDBC-ODBC桥访问数据库。聊天系统完成后将可进行多人对多人的聊天，对好友进行添加、删除，对新用户的注册，发送消息、接受消息，传输文件等功能。界面设计细分化，方便使用者操作和理解。服务器实现了查询和修改等功能，程序逻辑联系较紧密。
第1章 绪论
1.1课题选择的背景
信息时代的到来引发了一场知识和信息革命，计算机和现代网络技术的广泛应用极大地促进了社会经济的发展，同时也带来了一些新兴产业的发展，比如聊天软件。随着计算机网络日新月异的发展，人们的交流方式越来越多，传统的交流方式已经难以满足人们的交流的需求了，网络聊天已经慢慢成为人们生活的一部分，呈现出良好的势头和广阔的发展前景。在互联网上即时的和好友取得联系，已经成为当今社会人们主流的联系方式。同时，即时通信系统对现代企业也有着重大意义，它能实现快速人际交流、数据共享，从而提高效率和生产力。实时通信为诸多企业开拓了网络应用的新领域。自从它诞生以来，以实时交互、资费低廉等优点，受到广大个人用户的喜爱，已经成为网络生活中不可或缺的一部分。越来越多的企业已开始认识到即时通信工具能够带来极高的生产力，并借助它的应用，来提高业务协同性及反馈的敏感度和快捷度。网上聊天系统是为人们之间进行交流和联系提供的一个平台。通过提供完善的网上聊天系统服务，可以达到增进彼此之间的了解，增进人与人之间的感情交流。因此，两台计算机之间进行即时通讯、发送文件等交流方式已经成为必然潮流。于是出现了QQ、UC 等聊天工具，然而QQ、UC 等聊天工具虽然方便、实用，但是，娱乐功能太多，有很多吸引人的娱乐功能，从一定程度上来说，是一种娱乐工具，不能作为用于即时通讯的专用工具。目前，用于实现单一的即时通讯的软件实在太少，为此，我们决定开发一个专用于实现多台计算机之间即时通讯的软件，以方便多台计算机之间信息的快速交流。
1.2 课题选择意义
计算机越来越成为我们生活中的重要工具，自从1968年世界上第一个计算机网络--ARPA网（美国国防部高级研究计划网）投入运行以来，计算机网络技术在全世界范围内迅速发展，犹如雨后春笋，各种网络纷纷涌现。不同国家的计算机网络相互连接，形成跨国计算机网络，促进了世界各国之间的科技、文化和经济交流。在电子商务的应用中，计算机网络作为基础设施，将分散在各地的计算机系统连接起来，使得计算机之间的通讯在商务活动中发挥了重要的作用，从此计算机的作用不再那么单调，现在Internet把几乎全球的服务器相互连接起来，这样不仅使网络上的计算机之间进行相互访问并下载对自己有用的资源，还可以用来写信、听音乐、看电视、通过可视电话进行通信，通过Internet网进行信息查询、网上购物等。计算机正在改变我们的通信、工作和娱乐的方式。
第2章 系统分析
2.1 系统需求
随着网络的迅速发展，通过即时通讯工具进行相互交流，沟通会对用户带来很多的方便，像现在很流行的QQ、MSN、UC等，它们为用户们之间的沟通带来很多的方便的，但是这些即时工具在企业或者学校禁止用户访问外网的时候，这些即时的通信工具就不能使用了，用户之间就不能很方便的沟通交流了，可以通过自己设计一个即时通讯工具，自己建立服务器，放在内部网络，在用户不能访问外部网络的时候，可以很方便用户之间进行沟通交流。
2.1.1系统的特点分析
基于JAVA的网络聊天系统基于C/S 模式实现，采用Java 语言编写。所有用户都通过服务器端中转消息，这也是现有大多数聊天系统所采用的模式。本系统真正地实现了多点聊天的功能，可以在多点间快速传递信息。同时，它体积小，功能单一，界面简洁美观，容易上手，只要简单阅读服务器端和客户端的帮助文档即可完全掌握它的使用方法，同时该系统是网络聊天，特别是局域网聊天不可多得的好帮手。
2.1.2网络聊天系统需要解决的问题
首先，网络聊天系统是一个比较复杂的系统，良好的架构设计非常的重要：C/S 模式是较为成熟的软件运行模式，基于局域网设计，运行速度快，安全性高，为当今主要的软件所采用的模式。不好的架构会在系统实现或者维护阶段系统的扩展带来很多麻烦。其次，服务器的承载能力，如何处理多个用户的同时登录和请求，好的设计会使系统在很多并发用户登录的时候不至于系统崩溃。最后，服务器和客户端的通信协议制定比较困难，如何制定一套简单，并且易于客户端和服务器之间理解的通信规则非常重要，否则会在服务器和客户端通信设计的时候带来很多的问题。
2.2 系统设计思想
本系统的设计思路如下：
(1) 系统采用模块化设计，针对不同的应用设计不同的模块，并对这些模块都进行集中式管理，作为应用程序有较强的可操作性和扩展性。
(2) 合理的数据流设计，在应用系统设计中，相对独立的模块间以数据流相互连接，使各模块间的耦合性较低，方便系统运行，提高系统安全性，尽量保证低耦合，高内聚。
(3) 采用封装的思想，根据模块的不同情况进行类的封装，并重用各个模块，并合理利用各种设计模式，为以后维护带来方便。
2.3 系统实现功能分析
本次设计主要实现了以下几个功能：
● 客户端功能设计如下：
(1)身份认证，该模块主要实现用户的登陆认证，以及服务器代理IP和端口的设置，并检查数据的合法性。
(2)聊天功能，该模块主要用Socket实现不同用户之间消息的的发送，并且不仅仅传文本格式的数据，也可以传输图片，需要自己封装并自定义消息流，并能够识别显示。
(3)文件传输，该模块主要实现不同用户之间进行文件的传输。
● 服务器端功能设计如下：
