沈 阳 工 程 学 院

课 程 设 计

（Java程序设计）

设计题目：      多人在线聊天室       

系    别    信息学院           班级      计B191      

学生姓名 陈力源、文鑫鑫        学号      30   02       

指导教师 衣云龙 史江萍         职称  副教授、讲师    

起止日期：2019年12月30起—至2020年1月3日止

沈 阳 工 程 学 院

课程设计任务书

（Java程序设计）

课程设计题目：   多人在线聊天室    

系    别    信息学院            班级    计   B191   

学生姓名  陈力源、文鑫鑫        学号  30      02 

指导教师 衣云龙、史江萍         职称  副教授、讲师

课程设计进行地点：            实训F                

任 务 下 达 时 间：    2019 年 12月 27 日

起止日期：2019年12月30起—至2020年1月3日止

教研室主任    张楠      2019年 12月27日批准 

沈 阳 工 程 学 院

  Java    课程设计成绩评定表

系（部）：  信息学院      班级： 计算机B191    学生姓名： 陈力源 

沈 阳 工 程 学 院

  Java    课程设计成绩评定表

系（部）：  信息学院      班级： 计算机B191    学生姓名： 文鑫鑫 

目录

第一章 系统概述. 1

第二章 系统需求分析. 2

2.1 系统任务描述. 2

2.2 系统功能分析. 2

2.3 系统可行性分析. 2

第三章 系统概要设计. 4

3.1 系统的总体结构. 4

3.1.1 系统设计思想. 4

3.1.2 系统总体结构设计. 4

3.2 数据库设计. 5

第四章 系统详细设计. 6

4.1 服务器设计. 6

4.1.1 设计过程. 6

4.1.2 具体实现. 6

4.2 客户端设计. 8

4.2.1 设计过程. 8

4.2.2 具体实现. 8

4.3 数据库设计. 12

4.3.1 设计过程. 12

4.3.2 具体实现. 12

第五章 系统测试. 14

5.1 测试用例. 14

5.2三线表. 14

总结. 15

参考文献. 16

附录. 17

第一章 系统概述

在网络越来越发达的今天，人们对网络的依赖越来越多，越来越离不开网络，由此而产生的聊天工具越来越多，类似QQ，网络聊天时一类的聊天系统的发展日新月异，这些软件唯一的不足就是必须要联网或者下载到它们的服务端，要不然是没法脱离Internet使用的。

本课程设计完成的聊天系统是一个C/S体系结构网络程序的实例，其操作原理为：服务器程序会等待客户端联机，当有用户要求加入聊天室并且联机成功后，便可开始发送消息，这些消息将会以广播的方式传送给所有其他在聊天室中的成员，此聊天室为一个能在没有连接到Internet的局域网使用聊天工具。

网络编程的目的就是指直接或间接地通过网络协议与其他计算机进行通讯。网络编程中有两个主要的问题，一个是如何准确的定位网络上一台或多台主机，另一个就是找到主机后如何可靠髙效的进行数据传输。IP地址可以唯一地确定Internet上的一台主机。TCP协议则提供面向应用的可靠的数据传输机制，这是网络编程的主要对象，一般不需要关心是如何处理数据的。目前较为流行的网络编程模型是客户机/服务器（C/S)结构。即通信双方一方作为服务器等待客户提出请求并予以响应。客户则在需要服务时向服务器提出申请。服务器一般作为守护进程始终运行，监听网络端口，一旦有客户请求，就会启动一个服务进程来响应该客户，同时自己继续监听服务端口，使后来的客户也能及时得到服务。

第二章 系统需求分析

2.1 系统任务描述

本系统是基于java开发的聊天室。如有用户聊天，服务器会显示出聊天信息。服务器端和客户端可以互相发送和接收信息，还可以查看聊天记录。如果服务器还没有启动，则客户端是不可以利用聊天室收发信息的。如果在运行过程中，服务器断开则系统会有提示。

2.2 系统功能分析

系统的功能需求

聊天室程序通常要完成以下一些基本功能：

A、启动聊天室；

B、启动服务器；

C、c/s数据交换

D、查找聊天记录；

E、关闭服务器；

F、退出聊天室。

2.3 系统可行性分析

从技术方面来说，java语言的优点主要表现在：简单、面向对象、多线程、安全性等方面。

（1）简单性

Java实现了自动的功能收集，简化了内存管理的工作，这使程序设计更简便，同时减少了出错的可能。

（2）面向对象

Java提供了简单的类机制和动态的架构模型。对象中封装了它的状态变量和方法。很好地实现了模块化和信息隐藏；而类则提供了一类对象的原型，通过继承和重载机制，子类可以使用或重新定义父类或超类所提供的方法，从而即实现了代码的重用，又提供了—种动态的解决方案。

Java同样支持继承特性，Java的类可以从其他类中继承行为，但Java只支持类的单重继承，即每个类只能继承一个类，但可以实现多个接口。

Java支持界面，界面允许程序员定义方法但不用立即实现，一个类可以实现多个界面，利用界面可以得到多重继承的许多优点而又没有多重继承的问题。

（3）多线程

多线程使应用程序可以同时进行不同的操作，处理不同的事件。在多线程机制中，不同的线程处理不同的任务，他们之间互不干涉，不会由于一处的等待从而影响其他部分，这样容易实现网络上的实时交互操作。多线程保证了较高的执行效率。

（4）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，一切对内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。

第三章 系统概要设计

3.1 系统的总体结构

系统设计是本聊天室开发的重要阶段，它直接影响目标系统的质量，是整个开发工作的核心。系统设计阶段主要任务是：在系统分析提出的逻辑模型的基础上，科学合理的进行物理模型设计。

3.1.1 系统设计思想

本系统的主要设计思想:

（1）系统需要有先进的管理理念，减少开发时间，减少财力物力，充分利用现在已有的资源。

（2）系统需要满足用户的需求。

（3）系统需要具备数据库维护功能，根据用户的需求，及时的对数据进行添加、查询操作。

3.1.2 系统总体结构设计

基于Java实现聊天室的结构图，

图3-1 聊天室系统结构图

3.2 数据库设计

本程序采用Java 1.6进行编写编译，于Access数据库进行连接，用户可以对数据库进行添加、删除、修改等操作。

数据库的表图如下：

图3-2数据库表

第四章 系统详细设计

4.1 服务器设计

4.1.1 设计过程

（1）、Board类:该类继承Thread类实现多线程，Socket的socket对象，用来建立客户端和服务器的连接。Board是构造方法：用来传递socket对象，run方法在线程开始会调用该方法应用字符输出流向客户端传递数据并应用字符输入流从客户端接收数据，利用接收的字符判断调用插入数据库操作或查询数据库操作，若插入数据库则调用insert函数将数据插入数据库，然后将收到的数据返还给客户端，若查询数据库则调用select函数，然后将查询结果返还给数据库。

（2）、ServerChat类：该类为主类，main函数中通过AccessConect的 connectAccess();方法实现与数据库的连接，然后利用ServerSocket的server对象与客户端建立连接，然后调用线程的start方法启动线程。

4.1.2 具体实现

服务器源文件为ServerChat.java，代码如下。

class  Board extends Thread

{

      private Socket socket;

      public Board(Socket socket)

      {

             this.socket=socket;

      }

      public void run()

      {

             try{

                    String line;

                    String line1;

                    String b=new String("***");

                    BufferedReader  sin = new  BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));//输入流

                    PrintWriter sout =new PrintWriter(socket.getOutputStream());//输出流

                    AccessOperation a= new AccessOperation();//操作数据库

                    while(true)

                    {    

                           line=sin.readLine();

                           if(line.equals(b))

                           {

                                  line=a.select();

                                  sout.println(line);

                                  sout.flush();

                                  sout.println(" ");

                                  sout.flush();        

                           }

                           else

                           {

                                  line=getName()+line;

                                  a.insert(line);

                                  sout.println(line);

                                  sout.flush(); 

                           }    

                           System.out.println(line);

                    }                  

             }catch(Exception e){

                                         System.out.println(e.getMessage());

                    }    

      }

}

public class ServerChat

{

      public static void main(String args[])

      {

             AccessConnect ac=new  AccessConnect();

             ac.connectAccess();

             ServerSocket server =null;

             try{

                    server=new ServerSocket(4700);

             }

             catch(IOException e){

                    System.out.println("can't listen to:"+e);

             }

             Socket socket =null;

             while(true)

             {

                    try{

                           socket= server.accept();

                    }catch(IOException e){

                           System.out.println("Error:"+e);

                    }

                    new Board(socket).start();//创建线程

             }

      }

}

4.2 客户端设计

4.2.1 设计过程

（1）、Frame类：该类为窗体类使用了BorderLayout布局在该布局的cehter区添加带滚动条的文本区，在south区添加了一个容器，容器内添加了两个按钮及一个文本框，为两个按钮添加了两个监听器，当按钮点击时调用AListener类的actionPerformed方法，并且会将事件源对象封装到ActionEvent 的e内，用e判断事件源，若事件源是“发送”按钮则调用Conect类的sendAcction方法将数据发送给服务器，然后该方法等待接收服务器发来的数据并且显示在文本区，若事件源是“聊天记录”按钮则调用Conect类的recordAcction方法将***发送给服务器，然后让输入流循环接收然后将接收到的数据显示在文本区。

（2）、Conect类：Socket 的server对象与服务器建立连接，sendAcction方法将文本框中的数据通过字符输出流发送给服务器，然后通过字符输入流接收数据显示在文本区recordAcction方法将***通过字符输出流发送给服务器，然后通过字符输入流循环接收数据显示在文本区。

（3）、Client类：该类为主类，对frame进行了实例化。

4.2.2 具体实现

客户端的源文件为Client.java,代码如下。

class Frame

{

      public static JTextField tf;

      private JFrame f;

      public static JTextArea ta;

      JButton bt =new JButton();

      JButton btselect =new JButton();

      Connect c;

      public Frame()

      {

             init();    

             c=new Connect();            

      }

      private void init()

      {

      f=new JFrame("窗口");

      BorderLayout blayout=new BorderLayout();

      f.setLayout(blayout);

      f.setBounds(500,300,300,300);

      f.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);

      //文本区滚动条

      JScrollPane sp=new JScrollPane();

      ta=new JTextArea();

      sp.setViewportView(ta);

      f.add(sp,BorderLayout.CENTER);

      //容器里添加文本框和按钮

      JPanel p=new JPanel();

      tf =new JTextField();

      tf.setPreferredSize(new Dimension(100,21));

      bt.setText("发送");

      btselect.setText("聊天记录");

      p.add(tf);

      p.add(bt);

      p.add(btselect);

      f.add(p,BorderLayout.SOUTH);

      //添加监听器

      ActionListener bal=new AListener();//发送

      bt.addActionListener(bal);

      ActionListener bsal=new AListener();//聊天记录

      btselect.addActionListener(bsal);

      //设置显示窗口

      f.setVisible(true);

      }

      class  AListener implements ActionListener

      {

             public void actionPerformed(ActionEvent e)

             {

                    if(e.getSource()==bt)

                    {

                           c.sendAcction();

                    }

                    if(e.getSource()==btselect)

                    {    

                           Frame.ta.append("以下为聊天记录\n");

                           c.recordAcction();

                    }

             }    

      }    

}

class Connect

{

    public String line;

    public static String str;

    static BufferedReader cin;

    PrintWriter cout;

    static BufferedReader cinr;

    PrintWriter coutr;

    public Connect()

    {

           try{

                  Socket  server=new Socket("127.0.0.1",4700);//建立连接

                  cin =new BufferedReader(new InputStreamReader(server.getInputStream()));//输入流(服务器向客户端)

                  cout =new PrintWriter(server.getOutputStream());//输出流

           }catch(Exception e){

                  System.out.println("Erro"+e);

                  }

    }

    void sendAcction()

    {

           try{

                  line=Frame.tf.getText();

                  if(!line.equals(""))

                  {

                         cout.println(line);

                         cout.flush();

                         str=cin.readLine();

                         Frame.ta.append(str+"\n");

                         Frame.tf.setText("");

                  }

                  else

                  {

                         Frame.ta.append("输入不能为空\n");

                         Frame.tf.setText("");

                  }

           }catch(Exception e){

                  System.out.println("Erro"+e);

                  }

    }

    void  recordAcction()

    {

           try{

                  String i="***";

                  cout.println(i);

                  cout.flush();

                  while(true)

                  {

                         str=cin.readLine();                  

                         Frame.ta.append(str+"\n");

                         if(str.equals(" "))        

                         {

                                break;   

                         }

                  }

           }catch(Exception e){

                  System.out.println("Erro"+e);

                  }

    }

}

public class Client

{

           public static void main(String args[])

           {

                  Frame f=new Frame();

           }

}

4.3 数据库设计

4.3.1 设计过程

此程序通过AccessConnect类实现与Access数据库连接，通过AccessOperation类实现操作数据库。

（1）AccessConnect类：通过getConnection实例化Connection得到Connection对象con，通过con对象实现数据库连接。

（2）AccessOperation类：通过insert方法实现数据库的插入操作，insert方法中Statement对象利用executeUpdate传递sql语句实现数据库插入操作，通过select方法实现数据库的查询，insert方法中Statement对象利用executeQuery传递sql语句实现数据库查询操作并将结果放到ResultSet 结果集rs中，然后通过rs.next（）控制行，通过rs.getString控制列。

4.3.2 具体实现

通过AccessConnect类实现与数据库连接，

class AccessConnect

{

      public static Connection con =null;

      public void connectAccess()//数据库连接

      {

             try{

                    Class.forName("sun.jdbc.odbc.JdbcOdbcDriver");

                    con=DriverManager.getConnection("jdbc:odbc:chen","user","963");//通过getConnection实例化Connection

                    System.out.println("数据库连接成功");

             }catch(Exception e){

                                  System.out.println("数据库连接失败");

                                  System.out.println(e.getMessage());

                    }

      }

      public void closeAccess()//断开数据库连接

      {

             try{        con.close();

                           System.out.println("数据库关闭成功");

             }catch(Exception e){

                                  System.out.println("数据库关闭失败");

                                  System.out.println(e.getMessage());            

                    }

      }

}

通过AccessOperation类实现操作数据库，

class AccessOperation

{   

      String sql;

      Statement sti,sts;

      ResultSet rs;

      public void insert(String line)

      {

             try{

                    sql="insert into ChatRecord(record) values('"+line+"')";

                    sti=AccessConnect.con.createStatement();//通过connection接口的createStatement方法建立Statement对象

                    sti.executeUpdate(sql);

             }catch(SQLException e){

                                  e.printStackTrace();   

                           }

      }

      public String select()

      {

             String rsl=" ";

             try{

                    String sql="select record from ChatRecord ";

                    Statement sts=AccessConnect.con.createStatement();//通过connection接口的createStatement方法建立Statement对象

                    ResultSet rs=sts.executeQuery(sql);     

                           while(rs.next())

                           {

                                  rsl=rsl+rs.getString("record")+"\n";

                           }

             }catch(SQLException e){

                                  e.printStackTrace();   

                    }

             return rsl;     

      }    

}

第五章 系统测试

5.1 测试用例

（1）、英文数据：hello

（2）、***：***为标记数据代表点击了聊天记录按钮

（3）、中文数据：你好

（4）、数字：12325

（5）、字符：+++

5.2三线表

表5-1 测试用例表

总结

这次设计经过不懈的努力，程序基本满足聊天的需要。完成后的程序实现了写消息，发消息，查看聊天记录等功能。

程序设计期间，通过询问老师、同学和网上搜索相关解答等多种方式学习到很多课堂上没有的知识，增强了解决实际问题的能力。在此之前，对于java编程技术没有很深入的认识，对其工作方式和原理缺乏透彻的认识。学习Java语言最重要的不仅仅是学习好语法，Java中最重要的还是要理解它的面向对象编程的思想，理解它的面向对象的特征。因为学习任何一门语言最重要的就是理解它的思想，要做到知其然，并且知其所以然。要学会真正的编写程序，二不仅仅是把语法背的滚瓜烂熟，还要经常写代码，要做到一边写一边理解，这样才能真正的实现学习Java语言的目的。

综上所述是我们在本次课程设计过程中的体会与感想，在实际写作过程中当然我们也发现了自己专业知识方面的很多不足，虽然系统已经初步设计出来了，但是仍然有许多不尽如人意的地方，比如系统用户界面不够简洁美观，功能较为简单，数据库表的优化不足等其它需要进一步完善的地方，在此希望各位老师对这个系统进行建议和指正。

参考文献

1. 孙宪丽，衣云龙.Java 程序设计基础于实践.北京:清华大学出版社，2015.
2. 孙一林，彭波，等.Java 编积技术.北京:机械工业出版社，2008.
3. 肖磊，李钟尉.Java 实用教程.北京:人民邮电出版社，2010.
4. 费雅洁.Java 程序设计基础与实践.北京:中国水利水电出版社,2010.
5. 耿样义，张跃平，Java 程序设计精编教程.北京:清华大学出版社,2012.
6. 陈轶，姚晓昆，Java 程序设计实验指导.北京:清华大学出版社，2006.
7. 林信良.Java JDK 7学习笔记，北京:清华大学出版社，2012.
8. 张海藩. 软件工程导论. 北京：清华大学出版社，2013.
9. http://en.wikipedia.org/wiki/Java_version_history#Java_SE_8_.28March_18.2C_2014.29，Wikipedia Java版本历史，
10. http://www.oracle.com/technetwork/java/javase/downloads/index.html,Java官网.
11. http://eclipse. org/,Eelipse官网.