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基于TCP协议的简单即时通信软件的设计与实现
来源:本站原创  作者:adminp  添加日期:2012年12月11日  点击数:

即时通信(Instant Message),由于其具有实时性、跨平台性、成本低、效率高等优点而受到广泛的使用。设计并实现一个能够处理多用户进行实时、安全的即时通信系统具有较强的现实意义。即时通信的底层通信是通过SOCKET套接字接口实现的。当前的主流UNIX系统和微软的WINDOWS系统都在内核提供了对SOCKET字接口的支持。使用这个统一的接口,可以编写一个可移植的TCP/IP通信程序。使信息能够在INTERNET上可靠的传输。
本文设计并实现了基于局域网内的简单即时通信系统,系统采用C/S模式,底层通信通过SOCKET套接字接口实现,服务器负责客户端的登录验证,好友信息的保存和心跳报文的发送。客户端采用P2P方式实现消息传递,并能实现文件的传输。本文首先讨论了同步套接字,异步套接字,多线程并发执行任务等;然后阐述了客户端、服务器如何使用XML序列化的消息进行通信。

3 系统总体设计
3.1 需求分析
软件针对局域网内部用户,实现用户间的即时通信。需要分别实现服务器端和客户端的软件设计。
服务器端负责监听用户连接请求,负责连接数据库存储用户信息,负责发送给用户好友信息,负责发送心跳报文检查用户在线状态并即时让用户更新好友在新信息。
客户端发起主动连接,向服务器请求登录或者注册。客户端可以修改昵称,可以加已知用户为好友(类似于MSN的好友添加功能)。客户端之间可以发起P2P模式的聊天,可以传送文件。
3.2 系统基本架构
基于C/S架构的即时通信软件便于对用户信息进行统一管理和保存,面向特定的用户,对信息的安全控制能力很强。为了减轻服务器负担,客户端之间的信息传递是采用P2P模式的,服务器只负责用户的注册,登录和用户在线状态的检验。基本结构如图:
 图1 系统基本架构
3.3 功能模块设计
CLIENT:
1. 注册:
(1) 可以完成客户端注册,客户端可以通过填写信息进行注册,信息被发送到服务器端。
2. 登录:
(1) 客户可以输入账号和密码进行登录,客户端会发送登录信息等待服务器响应,登录成功后会发出登录成功信息并刷新好友列表。
3. 修改:
(1) 密码修改:应该有密码修改功能
(2) 信息修改:可以更改一些注册信息
4. 通信:
(1) 即时聊天模块:客户端与客户端之间建立线程进行即时聊天,也包含有简单的对称加解密算法功能。
(2) 好友列表:可以对好友列表进行添加删除等动作
5. 文件传输:
(1) 文件传输:文件传输功能
SERVER:
1. 注册回应:对客户端传送的注册信息进行判断。
(1) HASH加密:对用户的账号和密码信息进行HASH加密
(2) 重复用户检查:将加密后信息与已存在账号进行比较,检查是否账号已存在,如果存在就返回错误信息
(3) 注册成功:将可成功注册的用户账号和密码写入数据库内,并向客户端返回成功信息
2. 修改回应:
(1) 对密码和信息修改请求进行判断,执行和返回修改成功信息
3. 登录回应:
(1) 对登录的账号和密码进行加密检查后发回正确或错误情况,并记录上线信息
(2) 好友列表发送:给成功登录的账号发送好友列表及好友上线信息
(3) 上线信息发送:给成功登录的账号的好友发送在线信息(包括IP,端口等等信息)
4. 在线情况:
(1) 对登录,在线,离线的用户情况进行统计,记录和通知
(2) 心跳测试:每隔一段时间发送报文测试用户是否因意外原因离线
(3) 情况记录:将用户登录时间,IP,下线时间等信息记录入数据库
参考文献
[1] Tobin. Titus, Fabio Claudio Ferracchiati. C#线程参考手册[M].王敏译.北京:清华大学出版社,2003。
[2] 黄承安,谢东文,许聪. C#网络应用案例导航[M].北京:中国铁道出版社,2003。
[3] Andrew Krowczyk, vinod Kumar. .NET网络高级编程[M].北京:清华大学出版社,2003。
[4] 周存杰. Visual C# .NET网络核心编程[M].北京:清华大学出版社,2002。
[5] 方睿,吴四九,刁仁宏. 网络数据库原理及应用[M].四川:四川大学出版社,2005。
[6] 李文志,申剑,卢方国,柳正青,王宏,陈建伟. 在.NET框架下开发一个即时通信系统[J].现代计算机.2004(2):68-72。
[7] 王跃. INTERNET上大规模用户即时通信方法研究[D].北京:北京工业大学[硕士论文],2004。

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