基于Java Socket的即时通信软件客户端服务端设计

目录
1.1 设计任务 1
1.2 技术指标 1
1.3 论证结果 2
2.2 自定义协议的定义 3
2.2.2 存在的问题 3
2.2.3 文本消息的解决办法 3
2.2.4 依然存在的问题 3
2.2.5 自定义协议的内容 4
2.2.6 使用自定义协议 4
2.2.7 小结 5
2.3.2 结果类的实现 8
2.4.2 服务器线程类 10
2.5.1 客户端界面 11
2.5.2 客户端 12
3.2.2 故障分析 16
3.3 设计结论 16
4.4 参考资料 16
一.设计任务书
1.1设计任务

本文设计的是一个简单的即时通信软件，利用 Java Socket 进行点到点通信，其工作机制模仿即时通信软件的基本功能，已实现的功能有：
客户端登录客户端退出
群组成员之间传输文字或图片信息
该软件分为客户端与服务器端，客户端负责与服务器建立连接，且执行收发消息的操作，服务器端负责等待客户端连接并保存用户的昵称与客户端 Socket 的输出流的对应关系。
1.2技术指标
本程序使用的是 TCP 协议实现的即时通信软件，程序是基于 Java 语言开发的，主要用到的技术有：
Socket 编程自定义协议
如果使用普通的方法来标记一条消息的结束，如换行符，那么程序就不易扩展，只能发送纯文本消息，所以需要自己定义一种消息的格式，并且我们还需要提供发送消息与解析消息的方法。
服务器端创建一个 ServerSocket，循环等待客户端的连接，每当有客户端连接，就获取到客户端的 Socket 对象，并将该对象交付给一个服务器端线程处理，服务器端线程会不断从 Socket 的输入流中解析出消息类型、长度及消息内容，然后根据类型执行不同的操作。客户端与服务器建立连接，同时开启一个客户端线程接收服务器端发送的消息，客户端登录是向服务器发送一条登录命令，客户端向服务器发送一条消息首先需要包装成定义的消息格式，然后再发送给服务器。不管是发送消息还是发送命令其实本质都是一条消息，向服务器发送的消息都必须按照定义的格式来。
1.3论证结果
经论证，这个任务是可行的。TCP 协议的实现细节 Java Socket 已经帮我们做好了，我们需要做的是定义一个协议工具类，实现发送消息与接收消息的方法，然后客户端与服务器端都利用这两个方法来进行消息的发送与解析。
二.实现原理
2.1基于 TCP 协议的即时通信

TCP 协议是一种端到端协议，当一台计算机要与远程的另一台计算机连接时，TCP 协议会让他们建立一个用于发送和接收数据的虚拟链路。TCP 要负责收集数据信息包，并将其按照适当的次序放好传送，接收端收到后再正确的还原，TCP协议使用了重发机制，当一个通信实体发送一个消息到另一个通信实体后，需要接收到另一个通信实体的确认消息，如果没有收到确认消息，则会重发消息。所以 TCP 协议保证了数据包在传输中不发生错误。通信示意图如图 1 所示。
在这里插入图片描述

package Server;

import java.io.IOException;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.Map;

/**
 * 服务器类
 * 负责接受客户端的连接
 * 将客户端的连接交付给服务器端线程处理
 */
public class Server {
    
    
	//维护客户端的配置信息
	public static List<Map<String,Object>> clients=new ArrayList<>();
	
	//主方法
	public static void main(String[] args) {
    
    
		try {
    
    
			ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(30000);
			while (true) {
    
    
				Socket socket = serverSocket.accept();
				new Thread(new ServerThread(socket)).start();
			}
		} catch (IOException e) {
    
    
			e.printStackTrace();
		}
	}
}

在这里插入图片描述

基于Java Socket的即时通信软件客户端服务端设计

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