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广工Java程序设计——Java即时聊天程序.doc

发布时间：2022-06-09 发布人：admin 分类：说明书 资料大小：1.23M 资料格式：doc 举报 版权申诉
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    一、课程题目
    二、题目分析与设计
    三、测试分析
    四、设计体会
    附录：源代码
    Java 期末考核 课程名称 Java 程序设计 题目名称 java 即时聊天程序 学生学院 计算机 专业班级 计算机 17(4)班 学 号 学生姓名 指导教师 赵锐 2018 年 12 月 10 日 1
    难度系数 独立完成工作量占总工作量的比例 90% 程序功能完成情况 报告内容与格式 总评成绩 2
    一、 课程题目 实现一个 Java 版即时聊天程序。 【功能提示】 1)用户登录及登录验证：用户能够使用固定帐号（帐号程序内置即可，无需完成额外的注册 功能）登录系统，系统能对预定的帐号、密码进行验证; 2)聊天功能：能够在两台以上的机器上登录运行程序，能使用不同帐号完成在线的即时消息 发送（聊天）; 3)文件传输; 4)好友管理：能够显示好友列表，并能够添加、修改、删除好友; 5)在线、离线状态显示：能够显示好友的在线状态或离线状态。 6)聊天记录管理：能够以文件或数据库形式将聊天记录进行存储，并能打开、显示、删除所 存储的聊天记录。 补充：其它可选的还包括 Java 多人在线网络聊天室、B/S 结构的聊天系统等。 二、 题目分析与设计 1. 程序所使用的开发环境有：eclipse java EE、jdk1.8、mysql5.7 2.软件功能架构图如下： 3
    3. 论述界面设计过程，指出其设计上的创意及组件的布局策略。 本程序一共包含 5 个界面： （1）登录界面：组件有两个标签、一个文本输入框、一个密码输入框以及两个按钮，界面的 布局管理器为空，各组件的位置通过设置其坐标点来确定。 （2）注册界面：组件有三个标签、一个文本输入框、两个密码输入框以及两个按钮，界面的 布局管理器为空，各组件的位置通过设置其坐标点来确定。 （3）主页：主页是继承了 JFrame 类，采用默认的边界布局，由 panelNorth 面板、jtp(选项卡) 两部分组成：○1 panelNorth 面板位于边界布局的北边，采用从左到右的流式布局，里面放了 一个由头像和用户 id 组成的标签；○2 jtp(选项卡)位于边界布局的中部，它的第一格窗也是采 用边界布局，第一个格窗由 3 个部分组成，由上到下是 panel_1（北边）、scroll（中部）、panel_2 （南边）。其中 panel_1 采用居中的流式布局，存放“刷新好友列表”的按钮；scroll 放了一个 表格 JTabel，用来显示好友列表，表格可滚动，右键点击好友可删除，双击可进入与该好友 的聊天窗口；panel_2 采用表格布局管理器，放了三个按钮。主页右上角的×设置为点击退出 程序。 （4）聊天窗口：该窗口继承 JFrame 类，定义 panel 替换 Jframe 的默认面板，panel 采用居中 的流式布局，里面包含两部分内容：可滚动的文本区域和一个面板，面板里边从左到右装了 一个文本输入框和三个按钮。 （5） 展示聊天历史记录页面：该类也是继承 JFrame，利用 DefaultTableModel 表格模型创建 可滚动的表格，用来展示聊天记录。双击聊天记录可删除该记录。 4. 本系统设计了 3 个表，分别对应三个实体类：用户、好友关系、聊天记录。 用户表（user） 列名 数据类型（长度） 默认 非空 自增 约束条件 备注 int(9) varchar(16) int（2） id password status 好友关系表（relation） 是 是 0 主键 用户账号 登录密码 登录状态 列名 id user friend 数据类型（长度） 默认 非空 自增 约束条件 备注 int(11) int(11) int(11) 是 是 主键 外键 外键 用户的账号 好友的账号 4
    聊天记录表（record） 列名 数据类型（长度） 默认 非空 自增 约束条件 备注 int(11) varchar(200) int(11) int(11) datetime id message from_id to_id time 三个表的关联如下图: 是 是 主键 外键 外键 发送信息 发送者账号 接收者账号 发送时间 5. 系统主要分为以下几大模块： （1）登录验证模块 执行 Login 类（系统的入口 main 函数在这里），绘制出登录界面，内部类 MyActionListener 监听“登录”和“注册”两个按钮。当用户输入登录信息（账号+密码）点击登录按钮时，监 听器获取输入信息，先进行正则表达式验证，格式无误后再调用 userDao 类，连接数据库， 对登录进行验证，验证正确则跳转到 Homepage 类，并关闭原来的界面；当验证失败就会停留 在 Login 界面，并弹出信息错误提示框；当用户点击注册按钮，程序会跳转到 Register 类， 并关闭原来的界面。执行示意图如下： 5
    （2）用户注册模块 在登录模块中点击注册按钮会跳转到注册模块，此时执行 Register 类，内部类 MyActionListener 监听。当用户输入注册信息点击注册按钮时，监听器获取输入信息，先进 行正则表达式验证，格式无误后再调用 userDao 类，连接数据库，向数据库插入新用户信息， 注册正确则跳回到登录模块中的 Login 类，并关闭原来的界面；当注册失败就会停留在 Register 界面，并弹出信息错误提示框；当用户点击返回按钮，程序会跳转到 Login 类，并 关闭原来的界面。执行示意图如下： （3）聊天功能模块 服务器端是 Server 类，该类专门用来创建 socket 服务，等待客户端的连接，同时有一 个静态的 HashMap，用来记录在线的客户端账号和其对应的输出流。每当客户端发起连接的 申请时，就实例化一个 ServerThread 类线程为该客户端服务。 ServerThread 类是服务器端线程类，是信息中转站，负责接收来自客户端的信息，客户 端的传来的信息都会经过 Protocol 接口中的协议字符包装，处理后再向指定的客户端输出。 客户端是 Client 类，这个类主要是用来获取客户端对应的输出流，同时为客户端实例化 一个 ClientThread 线程类。当用户登录成功进入系统主页之后，就会启动客户端，同时发送 信息通知服务器端，然后服务器端就会把用户账号和对应的输出流放进 HashMap 中。 ClientThread 类是客户端用来接收来自服务器的信息，并将信息处理后输出到聊天界面 上。 执行流程大概如下：Chating 类继承 JFrame 用来描绘聊天窗口，内部类 MyListener 监 听发送按钮。当客户端 A 点击发送按钮，获取输入框的信息，判断信息是否为空，非空调用 RecordDao 类，连接数据库，插入聊天记录，同时将信息显示在聊天窗体中，然后包装信息 并写入客户端 A 的输出流（客户端 A->服务器），服务器端接收到信息后，解读信息，得到该 6
    信息的接收者账号客户端 B，写入指定客户端 B 的输出流（服务器->客户端 B）。客户端 B 的 ClientThread 实例接收来自服务器的信息后，处理过后再显示在客户端 B 的聊天窗口中。流 程如图： （4）文件传输模块 执行流程大概如下：Chating 类继承 JFrame 用来描绘聊天窗口，内部类 MyListener 监 听传输文件按钮。当客户端 A 点击传输文件按钮，打开本地文件目录，选择文件，实例化文 件输入流读取文件内容，然后包装读取到的内容并写入客户端 A 的输出流（客户端 A->服务 器）。服务器端接收到信息后，解读信息，得到该信息的接收者账号客户端 B，先发送系统信 息告诉 B 准备接收文件，然后 B 端会弹出窗口提示输入文件的存储路径，再将文件内容写入 客户端 B 的输出流（服务器->客户端 B）。这样客户端 B 的 ClientThread 实例接收来自服务 器的文件内容后，再将内容写入到自己指定的文件路径里。流程如图： 7
    （5）好友管理模块 在主页 Homepage 类中会调用 MyFriendList 类，通过表格模型绘制好友列表。MyFriendList 类的内部类 MyListener 实现监听器监听表格，当双击表格某一行的时候就会打开与该行好友 的聊天窗口，当右键单击的时候会弹出对话框询问是否确定删除该好友。在 Homepage 类中 还有刷新好友列表、添加好友和删除好友这三个按钮，由 Homepage 类的内部类 MyListener 进行监听。当点击刷新好友列表按钮时，会重新连接数据库，调用 RelationDao 类、userDao 类向数据库中查询好友列表成员及好友的最新登录状态；当点击添加好友按钮时会弹出输入 框，提示输入要添加的好友账号，先用正则判断输入，再连接数据库，调用 UserDao 类查询 是否有该用户，再 RelationDao 类判断是否已经是自己的好友，如果都满足条件，再调用 RelationDao 类向数据库插入数据，最后弹出框提示添加好友成功；当点击删除好友按钮，与 添加好友类似，先正则判断输入，再连接数据库判断是否是自己的好友，如果是则调用 RelationDao 类删除好友关系，最后弹出框提示删除好友成功。流程如图： （6）登录状态模块 当用户登录成功进入主页时，在 Homepage 类的构造器中调用 UserDao 类的 chang(int id) 方法，连接数据库，修改用户的登录状态为在线，调用 Server 类中的 HashMap，添加用户账 号和对应输出流；当用户点击主页中的退出按钮时，内部类 MyListener 实现监听，调用 Server 类中的 HashMap，移除用户账号和对应输出流，然后再次连接数据库，调用 UserDao 类的 chang(int id)方法，修改用户的登录状态为离线。流程如图： 8
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