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1、？届分类号：单位代码：10452 学士学位毕业设计的设计与实现姓 名学 号年 级专 业系院指导教师20年 5 月 / 摘 要本文描述了java技术的特点以及在局域网上的使用情况,介绍这种技术的重要编程方法和以java开发技术为核心的聊天系统。该系统开发主要包括一个网络聊天服务器程序和一个网络聊天客户程序两个方面。前者通过Socket套接字建立服务器,服务器能读取、转发客户端发来信息,并能刷新用户列表。后者通过与服务器建立连接,来进行客户端与客户端的信息交流。其中用到了局域网通信机制的原理,通过直接继承Thread类来建立多线程。开发中利用了计算机网络编程的基本理论知识,如TCP/IP协议、客户
2、端/服务器端模式Client/Server模式、网络编程的设计方法等。该局域网聊天工具采用JDK和JCreator为基本开发环境和java语言进行编写。关键词：局域网；目 录前言1第1章 JAVA的网络功能与编程21.1 JAVA的网络功能与编程21.1.1 JAVA概述21.1.2 JAVA的特点21.1.3 JAVA语言的应用前景51.2 IP/TCP协议常识61.3 Socket的简介7第2章规划设计92.1课题来源92.2需求分析92.3研究价值10第3章系统分析与设计方案113.1聊天系统的总体设计要点113.2 聊天系统的设计步骤及功能模块划分11第4章系统设计与实现214.1开发
3、环境工具214.2 环境要求224.3聊天系统的测试22结论27参考文献28致谢29前 言面向对象程序设计方法是目前软件开发的主流方法。Java语言是目前功能最强、应用最广泛的一种完全面向对象程序设计语言,具有面向对象、与平台无关、多线程以及强大的网络编程功能等特点。随着计算机的飞速发展,人们的生活发生了很大的变化,而网上聊天也成了人们爱好网络的原因之一。计算机的普及给我们的学习、生活和工作带来了方便,软件和硬件技术已经应用到教学上,各地的教育培训基地也很多,但是这给我们提出了更高的要求,更需要我们在这方面付出更多的努力,培育出更多的IT人才。网络聊天在当今已经不算什么新鲜事物,但大多数网络聊
4、天都需要借助于Internet的服务器,这就给那些具有大规模部网络的用户造成了不便,出于安全等的考虑,通常这些部网络不能直接连接到Internet上。我设计的聊天室,提供了类似于常见聊天室的功能,更重要的是可以在局域网部使用,只需要稍加改进,便可以应用于架设企业部的聊天室,方便员工之间的沟通。本聊天室系统主要讨论了windows环境下的局域网聊天程序的设计思路和设计方法,运用Java语言编程,其中网络通信部分采用流行的TCP/IP协议,程序采用典型的C/S客户端/服务器架构。用socket编程设计网络通信。本文最终设计了一个简易的聊天软件,包括注册、登录、添加好友、删除好友、消息收/发等功能。
5、第1章 JAVA的网络功能与编程1.1 JAVA的网络功能与编程1.1.1JAVA概述Java是一个由Sun公司开发而成的新一代编程语言。使用它可在各式各样不同种机器、不同种操作平台的网络环境中开发软件。不论你使用的是哪一种WWW浏览器,哪一种计算机,哪一种操作系统,只要WWW浏览器上面注明了支持Java,你就可以看到生动的主页。Java正在逐步成为Internet应用的主要开发语言。Java虽出现的时间不长,但已被业界接受,IBM、Apple、DEC、Adobe、Silicon Graphics、HP、Oracle、Toshiba、Nets cap和Microsoft等大公司已经购买了Jav
6、a的许可证。Microsoft还在其Web浏览器Explorer3.0版中增加了对Java的支持。另外,众多的软件开发商也开发了许多支持Java的软件产品。如：Borland公司的基于Java的快速应用程序开发环境Latte；Metrowerks公司和Natural Intelligence公司分别开发的基于Macintosh的Java开发工具；Sun公司的Java开发环境Java Workshop；Microsoft也开发出系列Java产品等。Internet正在成为企业信息系统最佳的解决方案。它的优点表现在：便宜、易于使用和管理。用户不管使用何种类型的机器和操作系统,界面是统一的Web浏览
7、器,而数据库、Web页面、应用程序用Java编的applet则存在WWW服务器上。开发人员只需维护一个软件版本,管理人员省去了为用户安装、升级、培训之苦,用户则只需一个操作系统,一个Internet浏览器足矣。随着Internet的崛起、Java的诞生,巨型的、臃肿的应用软件开始向小型化发展,由众多生活在Internet上的小应用程序applet相互协作完成信息的处理与传递。Java会加速应用软件的小型化、网络化的趋势。随着Internet的发展,软件必然是面向大众,而不是少数人的奢侈品,薄利多销将是网络应用软件的重要特点。 Java连同Internet、WWW正在改变应用软件的开发和使用方式
8、,一切都要围绕着网络,围绕着平台无关。1.1.2 JAVA的特点一JAVA的主要特点Java语言有下面一些特点:简单、面向对象、分布式、解释执行、鲁棒、 安全、体系结构中立、可移植、高性能、多线程以及动态性。1.简单性Java语言是一种面向对象的语言,它通过提供最基本的方法来完成指定的任务,只需理解一些基本的概念,就可以用它编写出适合于各种情况的应用程序。Java略去了运算符重载、多重继承等模糊的概念,且通过实现自动垃圾收集大大简化了程序设计者的存管理工作。另外,Java也适合于在小型机上运行,它的基本解释器及类的支持只有40KB左右,加上标准类库和线程的支持也只有215KB左右。库和线程的支
9、持也只有215KB左右。2.面向对象Java语言的设计集中于对象及其接口,它提供了简单的类机制以及动态的接口模型。对象中封装了它的状态变量以及相应的方法,实现了模块化和信息隐藏；而类则提供了一类对象的原型,并且通过继承机制,子类可以使用父类所提供的方法,实现了代码的复用。3.分布性Java是面向网络的语言。通过它提供的类库可以处理TCP/IP协议,用户可以通过URL地址在网络上很方便地访问其它对象。4.鲁棒性Java在编译和运行程序时,都要对可能出现的问题进行检查,以消除错误的产生。它提供自动垃圾收集来进行存管理,防止程序员在管理存时容易产生的错误。通过集成的面向对象的例外处理机制,在编译时,
10、Java提示出可能出现但未被处理的例外,帮助程序员正确地进行选择以防止系统的崩溃。另外, Java在编译时还可捕获类型声明中的许多常见错误,防止动态运行时不匹配问题的出现。5.安全性用于网络、分布环境下的Java必须要防止病毒的入侵。Java不支持指针, 一切对存的访问都必须通过对象的实例变量来实现,这样就防止程序员使用 特洛伊木马等欺骗手段访问对象的私有成员,同时也避免了指针操作中容易产生的错误。6.体系结构中立Java解释器生成与体系结构无关的字节码指令,只要安装了Java运行时系统,Java程序就可在任意的处理器上运行。这些字节码指令对应于Java虚拟机中的表示,Java解释器得到字节码
11、后,对它进行转换,使之能够在不同的平台上运行。7.可移植性与平台无关的特性使Java程序可以方便地被移植到网络上的不同机器。同时,Java的类库中也实现了与不同平台的接口,使这些类库可以移植。另外,Java编译器是由Java语言实现的,Java运行时系统由标准C实现,这使得Java 系统本身也具有可移植性。8.解释执行Java解释器直接对Java字节码进行解释执行。字节码本身携带了许多编译时信息,使得连接过程更加简单。9.高性能和其它解释执行的语言如BASIC不同,Java字节码的设计使之能很容易地直接转换成对应于特定CPU的机器码,从而得到较高的性能。10.多线程多线程机制使应用程序能够并行
12、执行,而且同步机制保证了对共享数据的正确操作。通过使用多线程,程序设计者可以分别用不同的线程完成特定的行为,而不需要采用全局的事件循环机制,这样就很容易地实现网络上的实时交互行为。11.动态性Java的设计使它适合于一个不断发展的环境。在类库中可以自由地加入新的方法和实例变量而不会影响用户程序的执行。并且Java通过接口来支持多重继承,使之比严格的类继承具有更灵活的方式和扩展性。二Java提供了丰富的类库以满足网络化、多线程、面向对象系统的需要。1.语言包提供的支持包括字符串处理、多线程处理、例外处理、数学函数处理等,可以用它简单地实现Java程序的运行平台。2.实用程序包提供的支持包括哈希表
13、、堆栈、可变数组、时间和日期等。3.输入输出包用统一的流模型来实现所有格式的I/O,包括文件系统、网络、输入。4.低级网络包用于实现Socket编程。5.抽象图形用户接口包实现了不同平台的计算机的图形用户接口部件, 包括窗口、菜单、滚动条、对话框等,使得Java可以移植到不同平台的机器。6.网络包支持Internet的TCP/IP协议,提供了与Internet的接口。它支持URL连接,WWW的即时访问,并且简化了用户/服务器模型的程序设计。三Java和C、C+对于变量声明、参数传递、操作符、流控制等,Java使用了和C、C+ 相同的传统,使得熟悉C、C+的程序员能很方便地进行编程。同时,Jav
14、a为了实现其简单、鲁棒、安全等特性,也摒弃了C和C+中许多不合理的容。1.全局变量Java程序中,不能在所有类之外定义全局变量,只能通过在一个类中定义公用、静态的变量来实现一个全局变量。例如：ClassGlobalVar public static global_var; 在类GlobalVar中定义变量global_var为public static,使得其它类可以访问和修改该变量。Java对全局变量进行了更好的封装。而在C和C+中,依赖于不加封装的全局变量常常造成系统的崩溃。2.GotoJava不支持C、C+中的goto语句,而是通过例外处理语句try、Catch、final等来代替C、C
15、+中用goto来处理遇到错误时跳转的情况,使程序更可读且更结构化。 3.指针指针是C、C+中最灵活,也是最容易产生错误的数据类型。由指针所进行的存地址操作常会造成不可预知的错误,同时通过指针对某个存地址进行显式类型转换后,可以访问一个C+中的私有成员,从而破坏安全性,造成系统的崩溃。而Java对指针进行完全的控制,程序员不能直接进行任何指针操作,例如把整数转化为指针,或者通过指针释放某一存地址等。同时,数组作为类在Java 中实现,良好地解决了数组访问越界这一C、C+中不作检查的错误。4.存管理在C中,程序员通过库函数malloc和free来分配和释放存,C+ 中则通过运算符new和delete来分配和释放存。再次释放已释放的存块或未被分配的存块会造成系统的崩溃；同样,忘记释放不再使用的存块也
