網(wǎng)絡(luò)協(xié)議編程課程設(shè)計.doc

HUNAN CITY UNIVERSITY 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議編程課程設(shè)計說明書 設(shè)計題目： 基于多線程的網(wǎng)絡(luò)聊天控制臺軟件的設(shè)計與實現(xiàn) 專 業(yè)： 網(wǎng) 絡(luò) 工 程 學(xué)生姓名： 朱江 班級學(xué)號： 1206102-21 分組成員：1206102-06郭輝超1206102-18曾濤1206102-21朱江 指導(dǎo)教師： 黃雪華老師 汪彥老師 2015 年 07月 03日網(wǎng)絡(luò)協(xié)議編程課程設(shè)計報告學(xué)號：1206102-21 姓名：朱江一、設(shè)計時間2015年06月29日-07月03日。二、設(shè)計地點湖南城市學(xué)院信息樓507機房。三、設(shè)計目的1、鞏固網(wǎng)絡(luò)協(xié)議編程課程涉及的基本知識，培養(yǎng)靈活運用知識進行獨立設(shè)計的能力；2、掌握TCP/IP網(wǎng)絡(luò)程序框架、Winsock API、高級網(wǎng)絡(luò)編程API的使用；3、提高綜合運用所學(xué)的理論知識獨立分析和解決問題的能力；4、進一步熟悉利用Visual C+6.0進行開發(fā)的能力；5、培養(yǎng)查閱資料，獨立思考問題的能力。四、設(shè)計小組成員1206102-06 郭輝超，1206102-18 曾濤，1206102-21 朱江。五、指導(dǎo)老師黃雪華老師、汪彥老師。六、設(shè)計課題經(jīng)過小組大部分組員的討論,決定選取選題(基于多線程的網(wǎng)絡(luò)聊天控制臺軟件的設(shè)計與實現(xiàn)),編寫一個基于局域網(wǎng)的多線程控制臺聊天系統(tǒng)。理由:1、此系統(tǒng)要求采用C/S模式實現(xiàn)，有利于進一步深刻理解和掌握這種基本的網(wǎng)絡(luò)編程模式。2、該系統(tǒng)功能相對簡單，易于實現(xiàn),適于初學(xué)者。3、該系統(tǒng)牽涉到Winsock編程，需要靈活運用這些知識解決實際問題，有利于培養(yǎng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)開發(fā)的實際動手能力。七、基本思路及關(guān)鍵問題的解決方法設(shè)計思路 對于聊天程序，一般都是采用 C/S 模式，即服務(wù)器/客戶端的模式來設(shè)計。這樣的模式有利于用戶的操作和更好的用戶體念。而客戶端的設(shè)計主要關(guān)注與用戶的體念和操作方便，其網(wǎng)絡(luò)設(shè)計比較簡單；服務(wù)器則要完成大量的客戶控制、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)等操作，設(shè)計起來相對更加復(fù)雜?？傮w設(shè)計 聊天程序是一個典型的網(wǎng)絡(luò)程序，而網(wǎng)絡(luò)程序的設(shè)計大多 是基于 TCP/IP協(xié)議來實現(xiàn)的， TCP/IP協(xié)議是一個4層協(xié)議族，如圖1所示。 聊天程序主要是依賴于傳輸層來實現(xiàn)，在傳輸層中有兩個重要的協(xié)議：TCP協(xié)議和UDP協(xié)議。其中TCP協(xié)議（傳輸控制協(xié)議）是一個面向連接的協(xié)議，本協(xié)議在進行網(wǎng)絡(luò)傳輸過程中首先必須建立一個安全的連接（通常是采用3次握手來實現(xiàn)的），UDP（用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議）是一種無連接的協(xié)議，本協(xié)議在進行數(shù)據(jù)傳輸前不用建立點對點的連接，所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)不會進行安全檢查，如果有丟包的現(xiàn)象也不會重發(fā)，本文所涉及的聊天程序采用TCP 協(xié)議來實現(xiàn)由于每個電腦可能會有多個服務(wù)，而每個服務(wù)都采用同一個IP地址來進行收發(fā)數(shù)據(jù)，所以就必須采用一種機制來實現(xiàn)對每個服務(wù)的區(qū)分這就是端口，對于同一IP地址的不同端口號就代表了不同的服務(wù)，所以對于網(wǎng)絡(luò)聊天程序的服務(wù)器端必須設(shè)定一個端口號，而客戶端則必須連接到服務(wù)器端的IP和其指定的端口，如圖2所示。 在本文的聊天程序中，采用客戶端發(fā)送數(shù)據(jù)-服務(wù)器接收數(shù)據(jù)-服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)-客戶端接收數(shù)據(jù)的流程來完成。由于該程序是一個服務(wù)器和多個客戶端進行聊天的，所以在這里就必須注意以下幾個問題： 服務(wù)器需要監(jiān)控端口，以便客戶的隨時連接；服務(wù)器需要監(jiān)控數(shù)據(jù)流，以便隨時接受來自客戶端發(fā)來的數(shù)據(jù)；為了實現(xiàn)客戶點對點的聊天， 則將為每個客戶建立一個線程。服務(wù)器設(shè)計 服務(wù)器設(shè)計主要難點是對多線程的設(shè)計， 在這里主要涉及 到三方面的內(nèi)容：一是對客戶端接入的監(jiān)控，需要一個線程來完成；二是分別為每個客戶端創(chuàng)建一個線程，用于收發(fā)數(shù)據(jù)，使客戶端之間不會彼此干擾；三是每個客戶端產(chǎn)生的線程對數(shù)據(jù)輸入流進行監(jiān)控，隨時準(zhǔn)備接收數(shù)據(jù)。對于數(shù)據(jù)則應(yīng)該采用數(shù)據(jù)包的形式來進行封裝，分別由發(fā)送者的地址，接收者的地址和數(shù)據(jù)構(gòu)成，其中地址由昵稱、IP和端口構(gòu)成。當(dāng)服務(wù)器接收到該數(shù)據(jù)后，將這些數(shù)據(jù)向每個客戶端都發(fā)送出去，由客戶端來決定是否接收該數(shù)據(jù)。所示：另外，當(dāng)客戶端連接到服務(wù)器時，將向服務(wù)器發(fā)送一個數(shù)據(jù)包，服務(wù)器從數(shù)據(jù)包里面提取出客戶端的地址信息和昵稱，并且根據(jù)這些信息生成一張地址信息和昵稱的對照表，且將這張表群發(fā)給每個客戶；當(dāng)有客戶退出連接時，服務(wù)器則從對照表中將該客戶的信息刪除，并且群發(fā)該表給所有客戶，該表的形式如下：地址昵稱 127.0.0.1 朱江 客戶端設(shè)計對于客戶端的設(shè)計則比服務(wù)器簡單得多，主要是從界面等方便用戶操作的角度來考慮?？蛻舳酥饕枰瓿蛇B接服務(wù)器、數(shù)據(jù)收發(fā)等功能。對于數(shù)據(jù)收發(fā)功能主要通過數(shù)據(jù)流來實 現(xiàn)。8、 算法及流程圖9、 調(diào)試過程中出現(xiàn)的問題及相應(yīng)解決辦法1.一開始在客戶端與服務(wù)器進行通信時，只有服務(wù)器能看見客戶端的消息，而客戶端看不見服務(wù)器發(fā)的消息，之后我們發(fā)現(xiàn)這是因為在客戶端接受消息的代碼少了，在補全之后，雙方都能接收信息。2.之后我們想給這個段代碼多添加一些其他的功能，首先添加時間，在此過程中我們一開始準(zhǔn)備使用CTime t=CTime.getCurrentTime();這個方法，可是除了一些我們沒能解決問題，后來經(jīng)過詢問老師和查詢資料，最終我們使用了源程序中的獲取時間的代碼。10、 課程設(shè)計心得體會 課程設(shè)計是培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)知識，發(fā)現(xiàn)，提出，分析和解決實際問題，鍛煉實踐能力的重要環(huán)節(jié)，是對學(xué)生實際工作能力的具體訓(xùn)練和考察過程，通過實驗學(xué)習(xí)和領(lǐng)悟，充分的熟悉了VC+的運用和操作，并順利完成實驗，增強自身團隊協(xié)作意識。11、 源程序客戶端#include stdafx.h#include #include #pragma comment(lib,WS2_32.lib)#include #include SOCKET sockclient;sockaddr_in sockaddrclient;char sendbuf100;char tempbuf100;char recvbuf100;int len=sizeof(SOCKADDR_IN);DWORD WINAPI SendProc( LPVOID lpParameter / thread data);void main() /* *1.加載套接字，創(chuàng)建套接字（WSAStartup(),socket()）* */ time_t tt = time(NULL);/這句返回的只是一個時間cuo tm* t= localtime(&tt); WORD wVersionRequested; WSADATA wsaData; int err; wVersionRequested = MAKEWORD( 2, 2 ); err = WSAStartup( wVersionRequested, &wsaData ); if ( err != 0 ) return; if ( LOBYTE( wsaData.wVersion ) != 2 | HIBYTE( wsaData.wVersion ) != 2 ) WSACleanup( ); return; sockclient=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0); /*2.向服務(wù)器發(fā)送數(shù)據(jù)（sendto）。*/ sockaddrclient.sin_addr.S_un.S_addr=inet_addr(127.0.0.1); sockaddrclient.sin_family=AF_INET; sockaddrclient.sin_port=htons(6000); / HANDLE Hsend=CreateThread(NULL,0,SendProc,NULL,0,NULL); CloseHandle(Hsend); while(1) recvfrom(sockclient,recvbuf,100,0,(sockaddr*)&sockaddrclient,&len); if(*recvbuf) sprintf(tempbuf,%s:%s,inet_ntoa(sockaddrclient.sin_addr),recvbuf); printf(%d-%02d-%02d %02d:%02d:%02d, t-tm_year + 1900, t-tm_mon + 1,t-tm_mday,t-tm_hour,t-tm_min,t-tm_sec); printf( ); printf(%sn,tempbuf); /* /3.關(guān)閉套接字。inet_ntoa() */DWORD WINAPI SendProc( LPVOID lpParameter / thread data) while(1) gets(sendbuf); sendto(sockclient,sendbuf,100,0,(sockaddr*)&sockaddrclient,len); return 0;服務(wù)器#include stdafx.h#include #include #pragma comment(lib,WS2_32.lib)#include sockaddr_in sock;char recvbuf100;char sendbuf100;char tempbuf100;int len=sizeof(sockaddr);sockaddr_in SockAddr;SOCKET ServerSock;DWORD WINAPI SendProc( LPVOID lpParameter / thread data);void main() /* *1.加載套接字，創(chuàng)建套接字（WSAStartup(),socket()）* */ time_t tt = time(NULL);/這句返回的只是一個時間cuo tm* t= localtime(&tt); WORD wVersionRequested; WSADATA wsaData; int err; wVersionRequested = MAKEWORD( 2, 2 ); err = WSAStartup( wVersionRequested, &wsaData ); if ( err != 0 ) return; if ( LOBYTE( wsaData.wVersion ) != 2 | HIBYTE( wsaData.wVersion ) != 2 ) WSACleanup( ); return; ServerSock=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM, IPPROTO_UDP); /* *2.將套接字綁定到一個本地地址和端口上（bind()）。 */ SockAddr.sin_addr.S_un.S_addr=htonl(INADDR_ANY); SockAddr.sin_family=AF_INET; SockAddr.sin_port=htons(6000);/ SockAddr.sin_zero= bind(ServerSock,(sockaddr*)&SockAddr,sizeof(sockaddr_in); /* *3.等待接收數(shù)據(jù)（recvfrom）。 */ HANDLE Hsend=CreateThread(NULL,0,SendProc,NULL,0,NULL); CloseHandle(Hsend); while(1) recvfrom(ServerSock,recvbuf,100,0,(sockaddr*)&sock,&len); if(*recvbuf) sprintf(tempbuf,%s:%s,inet_ntoa(sock.sin_addr),recvbuf); printf(%d-%02d-%02d %02d:%02d:%02d, t-tm_year + 1900, t-tm_mon + 1,t-tm_mday,t-tm_hour,t-tm_min,t-tm_sec); printf( ); printf(%sn,tempbuf); DWORD WINAPI SendProc( LPVOID lpParameter