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java毕业设计——基于Java+SOCKET的即时通讯工具设计与实现（毕业论文+程序源码）——

时间：2019-12-23 02:54:15

基于Java+SOCKET的即时通讯工具设计与实现（毕业论文+程序源码）

大家好，今天给大家介绍基于Java+SOCKET的即时通讯工具设计与实现，文章末尾附有本毕业设计的论文和源码下载地址哦。需要下载开题报告PPT模板及论文答辩PPT模板等的小伙伴，可以进入我的博客主页查看左侧最下面栏目中的自助下载方法哦

文章目录：

基于Java+SOCKET的即时通讯工具设计与实现（毕业论文+程序源码）1、项目简介2、资源详情3、关键词4、毕设简介5、资源下载

1、项目简介

即时通讯（Instant Messaging）是目前Internet上最为流行的通讯方式，各种各样的即时通讯软件也层出不穷；服务提供商也提供了越来越丰富的通讯服务功能。Java是当前比较流行的开发语言之一，它有着自己的易用特点与性能优势，比如跨平台、安全性、多线程、网络Socket编程、数据流概念等方面，因此通过对开源即时通讯LinuxQQ的研究和分析，基于Java语言和J2EE规范设计了一个即时通讯工具JICQ (Java for I seek you)，并对其体系结构、构成模块及系统关键技术进行了分析与设计。在系统设计与建模过程中，使用了UML和面向对象的分析、设计方法，并使用Rose作为建模工具；本系统基于j2se1.5，j2ee1.4，使用Eclipse等作为开发工具，在开发过程中用到了时下流行的重构开发方法，优化了系统的设计。力图使系统具有安全、高效、实用、支持在不同系统平台运行等特点。

2、资源详情

项目难度：中等难度

适用场景：相关题目的毕业设计

配套论文字数：10096个字34页

包含内容：整套源码+完整毕业论文

3、关键词

即时通讯；多线程；SOCKET编程；JSP

4、毕设简介

提示：以下为毕业论文的简略介绍，项目源码及完整毕业论文下载地址见文末。

1 引言

1.1 项目开发背景

1.1.1 项目背景

“即时通信产品”最早的创始人是三个以色列青年，是他们在1996年做出来的，取名叫ICQ( I seek you)。随后，腾迅QQ抓住IM的大好机遇，在中国迅速崛起并垄断即时通讯市场。自从腾迅的QQ在中国即时通讯行业垄断后，即时通讯的产品在IT行业可谓雨后春笋，层出不穷，目前，Windows平台方面的即时通讯已经很多，但是其他系统比如Linux平台，虽然有类似QQ方面的一些产品，比如LinuxQQ，Lunaqq，但数量毕竟不多且功能界面等都还不是很理想，鉴于此种情况，我们开发了基于Java语言的即时通信系统(JICQ)，该系统是以J2SE(Java 2 Standard Edition)语言实现的网络即时通信工具，包括服务器端和客户端，可以在企业内部网络和互联网上运行,同时具有Java应用的跨平台特性，方便运行在各个系统之上。该系统具有相对比较漂亮的界面以及类似于QQ的很多功能，比如可以和好友进行交流以及离线发送与好友管理、可以加入不同的群，即时发送、即时回复等功能。

1.1.2 技术背景

技术上采用sun公司的java语言，该语言有很多有点，比如多线程、网络流概念、异常捕获处理、安全性以及速度与性能等方面，并且具有可以一次编写、到处运行的跨平台优点。

多线程：多线程是这样一种机制,它允许在程序中并发执行多个指令流,每个指令流都称为一个线程,彼此间互相独立，线程又称为轻量级进程，多线程技术允许你在一个应用程序中启动多个执行轻量程序，使多段程序同时竞争CPU资源，从而提高系统效率。而对于网络通讯工具来说，多线程的特性是必须的，不仅是为了效率，而且可以实现同时处理多个请求。

网络流：java中的网络通讯以及文件的读取都是以一种流的概念来理解的，这样，网络上数据的传输其实就等同于看成一台机器上文件的读取，有利于理解与编写运用程序，java类库中提供了丰富的IO流类资源以及网络编程类资源，软件开发人员可以很方便的编写网络应用程序。

例外处理：Java通过面向对象的方法来处理例外。在一个方法的运行过程中，如果发生了例外，则这个方法生成代表该例外的一个对象，并把它交给运行时系统，运行时系统寻找相应的代码来处理这一例外。我们把生成例外对象并把它提交给运行时系统的过程称为抛弃(throw)一个例外。运行时系统在方法的调用栈中查找，从生成例外的方法开始进行回朔，直到找到包含相应例外处理的方法为止，这一个过程称为捕获(catch)一个例外。所以，java的例外处理使非常方便的。

跨平台：Java语言的一个非常重要的特点就是与平台的无关性。而使用Java虚拟机是实现这一特点的关键。一般的高级语言如果要在不同的平台上运行,至少需要编译成不同的目标代码。而引入Java语言虚拟机后,Java语言在不同平台上运行时不需要重新编译。Java语言使用模式Java虚拟机屏蔽了与具体平台相关的信息,使得Java语言编译程序只需生成在Java虚拟机上运行的目标代码(字节码),就可以在多种平台上不加修改地运行。Java虚拟机在执行字节码时,把字节码解释成具体平台上的机器指令执行。

1.2 该系统设计的意义

省略

2相关理论及基础技术与开发平台

2.1 即时通讯应用工作原理分析

我们经常听到TCP/IP和UDP(用户数据报协议)这两个术语，它们都是建立在更低层的IP协议上的两种通讯传输协议。前者是以数据流的形式，将传输数据经分割、打包后，通过两台机器之间建立起的虚电路，进行连续的、双向的、严格保证数据正确性的文件传输协议。而后者是以数据报的形式，对拆分后的数据的先后到达顺序不做要求的文件传输协议。

QQ就是使用UDP协议进行发送和接收“消息”的。当你的机器安装了OICQ以后，实际上，你既是服务端（Server），又是客户端（Client）。当你登录OICQ时，你的OICQ作为Client连接到腾讯公司的主服务器上，当你“看谁在线”时，你的OICQ又一次作为Client从QQ Server上读取在线网友名单。当你和你的OICQ伙伴进行聊天时，如果你和对方的连接比较稳定，你和他的聊天内容都是以UDP的形式，在计算机之间传送。如果你和对方的连接不是很稳定，QQ服务器将为你们的聊天内容进行“中转”。其他的即时通信软件原理与此大同小异。

省略

2.2所用技术

JAVA多线程技术：多线程的各个线程看上去像是并行地独自完成各自的工作，就像一台一台计算机上运行着多个处理机一样。在多处理机计算机上实现多线程时，它们确实可以并行工作，而且采用适当的分时策略可以大大提高程序运行的效率。而作为接受客户端请求的服务器来说，必须使用多线程技术来接受不同时刻的请求，接收一个处理一个，将其放入线程队列，然后继续监听其他的请求。

网络通讯与Socket编程：java网络编程中有两种不同的通讯协议，分别是TCP（面向连接）与UDP（面向无连接），两种协议各有优缺点。

TCP：是Tranfer Control Protocol的简称，是一种面向连接的保证可靠传输的协议。通过TCP协议传输，得到的是一个顺序的无差错的数据流。发送方和接收方的成对的两个socket之间必须建立连接，以便在TCP协议的基础上进行通信，当一个socket（通常都是server socket）等待建立连接时，另一个socket可以要求进行连接，一旦这两个socket连接起来，它们就可以进行双向数据传输，双方都可以进行发送或接收操作。

UDP：是User Datagram Protocol的简称，是一种无连接的协议，每个数据报都是一个独立的信息，包括完整的源地址或目的地址，它在网络上以任何可能的路径传往目的地，因此能否到达目的地，到达目的地的时间以及内容的正确性都是不能被保证的。

JDBC数据库技术：JDBC, 全称为Java DataBase Connectivity standard, 它是一个面向对象的应用程序接口（API）, 通过它可访问各类关系数据库。JDBC也是java核心类库的一部分。JDBC的最大特点是它独立于具体的关系数据库。与ODBC (Open Database Connectivity)类似, JDBC API 中定义了一些Java类分别用来表示与数据库的连接（connections）, SQL语句（SQL statements）, 结果集（result sets）以及其它的数据库对象, 使得Java程序能方便地与数据库交互并处理所得的结果。使用JDBC, 所有Java程序（包括Java applications , applets和servlet）都能通过SQL语句或存储在数据库中的过程（stored procedures）来存取数据库。

SWING界面设计：java的扩展包，其中包括众多的控件以及丰富的控件操作功能，使用户可以简单的利用它画出应用程序的界面，结合JBuilder9.0带的绝对定位类包，可以设计出非常好看的用户界面。

JSP与SERVLET技术：JSP和SERVLET是在j2ee平台下开发WEB应用的基础， JSP是由SUN公司倡导众多公司参与一起建立的一个动态网页标准技术，JSP技术为建立具有动态生成内容的WEB应用提供了一种简便而且功能强大的途径，它可以快速开发出与平台无关的基于WEB的应用，JSP是更高级的SERVLET，在运行的时候JSP先被转化为SERVLET。

UML：UML是一个统一建模语言, 是当今世界上面向对象系统开发领域中的工具之一，它是一种可视化的建模语言，能够让系统构造者用标准的、易于理解的方式建立起能够表达出他们想像力的系统蓝图，并且提供了便于不同的人之间有效地共享和交流设计结果的机制。它包含了9种图形还有其他一些特征，很方便用户进行建模。

2.3工具及开发平台

Borland JBuilder是全球第一的跨平台Java开发环境，可以用于构建符合工业标准的Java应用系统，不仅可以开发桌面级程序，并且可以开发EJB、Web、XML以及数据库等各类应用程序。双向、可视化设计工具使得我们可以快速的构建各种应用程序，并部署至多种应用程序服务器,利用JBuilder，我们可以快速、方便的构建出Java应用程序，并且其中提供了一个类似于中的界面编辑器功能，它具有绝对的定位功能，我们不用再手工粗糙的排列JAVA的LayoutManager，这一切完全可以用JBuilder开快速完成。

Eclipse 是一个开放源代码的、基于 Java 的可扩展开发平台。就其本身而言，它只是一个框架和一组服务，用于通过插件组件构建开发环境。幸运的是，Eclipse 附带了一个标准的插件集，包括 Java 开发工具（Java Development Tools，JDT）。虽然大多数用户很乐于将 Eclipse 当作 Java IDE 来使用，但 Eclipse 的目标不仅限于此。Eclipse 还包括插件开发环境（Plug-in Development Environment，PDE），这个组件主要针对希望扩展 Eclipse 的软件开发人员，因为它允许他们构建与 Eclipse 环境无缝集成的工具。更舒服的是，利用Eclipse中的MyEclipse插件来搭建一个动态JSP程序，快速，简单、方便。

Rose一套非常有使用价值的系统建模工具，其中提供了非常方便的系统建模功能，比如用例图、行为图、活动图、时序图等。利用它可以加快系统设计开发效率，同时可以给用户和开发者提供清晰的图，使他们之间的交流变得更加的方便有效。

SQL SERVER数据库是微软的功能强大的数据库管理系统，具备很多数据库管理常用的功能，例如存储过程、数据查询与更新等，是一个非常理想的后台数据库系统。

Tomcat是Sun的JSWDK(JavaServer Web Development Kit)中Servlet的运行环境(servlet容器), 是一个免费的开源的Serlvet容器，它是Apache基金会的Jakarta项目中的一个核心项目，由Apache，Sun和其它一些公司及个人共同开发而成。

3系统体系结构的设计

3.1 需求描述

伴随着当今互联网的迅速发展，人们之间的信息交互的实时性能变得越来越重要，传统的电子邮件交互已经不能够满足人们的即时通讯要求，鉴于此种情况打算开发出一款类似于腾讯QQ的即时通讯软件，只要经过注册你便可以获取一个帐号，通过该帐号你可以在客户端登陆，成功登录后便可以在互联网上与你的亲朋好友进行畅谈，由于技术和时间问题，该软件主要提供私聊、群聊、好友管理、群管理等常用功能，其它一些功能比如文件传输、语音聊天和视频聊天等功能，由于技术问题暂时没有实现，可以在该系统的基础上实现这些功能，也可以在此基础上进行更多功能的扩展。

3.2系统架构设计

该系统主要包括三层，客户端，服务器端，以及数据库服务器，客户端用来提供用户的登录，服务器端用来对登录的用户进行管理以及用来处理信息之间的转发，数据库服务器主要存放一些重要的信息。它们之间的关系如下图所示：

图1 三层模型

中间层又分成四个部分：

图2 中间层的构成

本系统采用的设计模型为平时所说的C/S架构，Client/Server，系统总体模型图如下：

图3 客户端/服务器端模型图

3.3 系统的总体功能设计

3.3.1总体功能设计

根据上述需求的描述，对该系统按照功能进行了模块的细化，主要包括注册登录、好友聊天、好友组管理、群聊天4个模块，还有很多其它小模块，这4个模块是实现该系统的核心模块，模块之间的耦合程度非常低，其中注册模块是通过B/S结构来实现，不需要安装客户端。下图是上述的4个重要模块的用例交互图。

图4 总功能用例图

3.3.2注册模块设计

注册模块是整个系统的最基础模块，该模块主要通过B/S模式来实现，技术上采用J2EE的三(N)层结构，它有以下特点:

1.能有效降低建设和维护成本，简化管理;

2.适应大规模和复杂的应用需求;

3.可适应不断的变化和新的业务需求:

4.访问异构数据库;

5.能有效提高系统并发处理能力;

6.能有效提高系统安全性

该模块表现层主要用的技术是Jsp和servlet,后台数据库用的是Sql 2000数据库。该模块主要包括以下功能：帐号注册、密码的找回、密码的修改以及个人信息的查询。通过该模块，用户可以与Web服务器交互进行号码的注册、密码找回等功能。下图是一张简单的J2EE的结构图，该系统只是用到了其中的一部分技术。

图5 J2EE结构图

下边是用户注册与Web服务器之间的用例交互图。

图6 注册用例交互图

下边是用户注册的活动图。

图7 用户注册活动图

3.3.3 登录模块设计

该模块主要给注册成功的用户提供一个登录界面，用户根据自己注册的帐号信息可以与服务器交互，如果提供的信息通过服务器的验证便可以成功的登录系统，成功登录系统之后，可以进行一些操作，比如和好友聊天等，使用该模块之前必须安装一个客户端。登录模块只是一个简单的页面，主要填写用户名、密码之类的信息，登录成功后的主界面包含了系统的大部分功能，比如添加和删除好友、添加和删除好友分组、和朋友聊天等功能。下图是登录模块的用例图。

图8 登录用例图

下边的登录模块的活动图，主要是对用户提供的用户名和密码提供验证。

图9 登录活动图

下边是用户之间交互信息的时序图，主要包括从用户登录到通过验证然后进行信息的发送，给好友发送信息包含两种情况，第一，如果好友在线的话消息直接通过服务器中转发送给好友，如果对应的好友不在线，则讲发送的信息保存到数据库中，当该好友上线的时候从数据库中读出相应的信息进行发送。

图10 用户信息交互图

3.3.4用户间交互模块设计

该模块主要实现已用户之间的信息交流，用户交流的前提是先要添加好友，可以通过查找功能进行好友的查找，找到要添加的好友后，通过发送好友申请消息来添加好友，当对方通过添加好友的验证消息后，便可以成功的添加好友。只有成功的添加好友之后，才可以进行用户之间的信息的相互交互。下边是用户交互的用例图。

图11 用户交互用例图

用户之间聊天的信息主要通过聊天服务器进行中转，用户之间聊天内容主要存储在客户端的一些文件中，可以通过查看聊天功能来进行对这些聊天信息的读取。下图是用户交互的活动图：

图12 用户交互活动图

下边是好友添加的时序图

图13 好友添加时序图

3.4数据库设计

3.4.1数据库物理模型

通过对系统需求的分析，在关系数据库中建立相应的表，并建立了表之间的相互关系，下边的图是在Sql 2000下这些表之间的对应关系图。

图14 数据库物理模型

3.4.2数据字典

下边是关系数据库中每个表所对应的字段的详细信息

表1 JUSERS(用户表)用来存放用户注册时的基本信息

表2 Jmessages（消息表）用来存放用户发送的离线消息

4系统实现

4.1网络通讯编码实现

4.1.1聊天客户端部分代码

下边是聊天客户端的核心代码，它用来判定消息的来源以及针对该消息所进行的相应的操作。

```cssfor(int i=0;i<MyPersonTree.alist.size();i++)//判断是哪个好友发来的信息{p=(Person)MyPersonTree.alist.get(i);if(p.getID().equals(hisJICQ))break;else p=null;}if(p!=null)//队列中有该好友{JICQChatFrame jchatExist=null;int isExistFrame=0;//判定聊天窗口是否已经打开for(int i=0;i<MyPersonTree.vector.size();i++)//遍历向量{jchatExist=(JICQChatFrame)MyPersonTree.vector.get(i);if(jchatExist.JICQ.equals(hisJICQ)){isExistFrame=1;//聊天窗口已经打开break;}} if(isExistFrame==0)//聊天窗口没有打开，新建一个窗口{JICQChatFrame jchat=new JICQChatFrame(p,this);MyPersonTree.vector.addElement(jchat);jchat.setMessage(headmsg,msg);}else{//在聊天窗口中显示该信息jchatExist.setMessage(headmsg,msg);}} else{JICQChatFrame jchatExist=null;int isExistFrame=0;for(int i=0;i<MyPersonTree.UnKonwVector.size();i++) //陌生人的信息{jchatExist=(JICQChatFrame)MyPersonTree.UnKonwVector.get(i);if (jchatExist.JICQ.equals(hisJICQ)){isExistFrame=1;break;}} }

4.1.2服务器端监听与转发消息代码

下边是服务器端的监听程序，如果发现有socket连接，就创建一个与该连接所对应的一个线程,该线程主要用来处理用户之间的信息交互。

public void run(){try{while(true) //始终监听状态{Socket client=listen.accept();//创建用户线程PersonThread f=new PersonThread(client);f.setPriority(Thread.MIN_PRIORITY); f.start();}}Catch(IOException e){System.err.println("Erro:"+e);System.exit(1);}}//服务器端的消息转发函数public static void broadcast(String msg,String hisJICQ){int i; PersonThread you;for(i=0;i<connections.size();i++){you=(PersonThread)chatserverthree.connections.elementAt(i);if(you.JICQ.equals(hisJICQ))you.send(msg); }}

4.1.3服务端单线程上线处理代码

下边是服务器端上的单线程的处理代码，主要通过网络流来读取客户端发送的消息，然后将消息分解，用来区分消息的类型，譬如是群消息还是个人消息等。

While(true){line=in.readUTF();System.out.println(line);//将读取的信息按照特定格式进行拆分StringTokenizer stk=new StringTokenizer(line,"#"); //PEOPLE+"#"+JICQif(stk.hasMoreElements())key=(String)stk.nextElement(); //用户上线提示if(key.equals("PEOPLE")){try{String JNUM=(String)stk.nextElement();this.JICQ=JNUM;for(int i=0;i<chatserverthree.connections.size();i++){PersonThread tt=(PersonThread)chatserverthree.connections.get(i); if(tt.JICQ.equals(this.JICQ)){chatserverthree.broadcast("RELOG#YES",tt.JICQ);chatserverthree.connections.remove(i);tt.stopThread();break;}}//将该线程加入到线程向量中chatserverthree.connections.addElement(this);Friends f=new Friends();ResultSet rs=f.selectAddMePerson(JNUM);ArrayList flist=new ArrayList(50);while(rs.next()){flist.add(rs.getString(1));}for(int i=0; i<chatserverthree.connections.size();i++){PersonThread pt=(PersonThread)(chatserverthree.connections.elementAt(i));if(flist.contains((String)pt.JICQ)){chatserverthree.broadcast(line,pt.JICQ);}}s_MyDetails sMy=new s_MyDetails();//从信息表中读取离线信息，然后将之删除ResultSet rsMessage=sMy.isHaveMessage(JNUM);if(rsMessage!=null)while(rsMessage.next()){int FriendJICQ=rsMessage.getInt("FriendJICQ");int MyJICQ=rsMessage.getInt("MyJICQ");String msgHead=rsMessage.getString("MessageHead");String msgBody=rsMessage.getString("MessageContent");int flag=rsMessage.getInt("flag");String Allmsg="";if(flag==1)Allmsg="MSGONE#"+FriendJICQ+"#"+MyJICQ+"#"+msgHead+"#"+msgBody;else Allmsg="ADDFRIEND#"+FriendJICQ+"#"+MyJICQ+"#"+msgHead+"#"+msgBody;chatserverthree.broadcast(Allmsg,JNUM);} sMy.delOldMessage(JNUM); } }

4.2 系统运行的效果图

4.2.1 登录界面

该界面提供用户输入自己注册号码和相应的密码，然后登录系统，如果还没有注册帐号，可以点“申请”进行帐号的申请。如下图所示：

图15 登录界面

4.2.2 主界面

登录成功后的主界面，主要是一些好友的信息，以及一些好友分组的信息，在此界面上可以进行好友的添加、查找、删除，以及好友组的添加、删除，同时还可以查看最近联系人等功能。

图16 主界面

4.2.3 群聊天界面

如果你已经成功的加入该群，你就可以在群中和其他群成员进行一些信息的交互。

图17 群聊天界面

4.2.4 好友聊天界面

该界面主要是用户聊天的主要界面，主要提供了发送和接受聊天信息功能，以及查看聊天记录，同时还可以查看好友的一些基本信息。

图18 好友聊天界面

4.2.5 好友查找界面

好友添加和查找的界面，你可以根据不同的条件来进行好友查找的筛选，比如只查找在线的用户或者可以查看所有用户，还可以根据一些信息讲查找范围缩小，比如根据用户的性别年龄等信息进行查询，以满足自己的查找需要。

图19 添加好友界面

4.3注册模块的实现

4.3.1 数据库连接

JDBC数据库连接的核心代码，IP地址设定为本机的IP：

Connection conn = null;Statement st = null;try {//加载驱动程序Class.forName("com.microsoft.jdbc.sqlserver.SQLServerDriver");//创建数据库的连接Conn=DriverManager.getConnection("jdbc:sqlserver://127.0.0.1;databaseName=JICQ","sa", "sa");}

4.3.2 字符编码过滤器的核心代码

该过滤器实现Servlet的过滤器接口，设置字符编码为GB2312，主要用来解决在表单提交工程中所出现的中文乱码问题，主要用来解决以post方式提交的表单所出现的中文乱码问题。

public class CharacterEncodingFilter implements Filter{protected FilterConfig filterConfig;protected String encoding=null;protected boolean ignore=true;//初始化字符过滤器public void init(FilterConfig filterconfig)throws ServletException{this.filterConfig = filterconfig;//设定编码方式，从web.xml配置文件中获取该参数this.encoding = filterconfig.getInitParameter("encoding");String value = filterconfig.getInitParameter("ignore");if(value==null)this.ignore=true;else if(value.equalsIgnoreCase("true"))this.ignore=true;else if(value.equalsIgnoreCase("yes"))this.ignore=true;else this.ignore=false;}//重写Filter的过滤方法public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response, FilterChain chain)throws IOException, ServletException{if(ignore||request.getCharacterEncoding()==null){String encoding =this.selectEncoding(request);if(encoding!=null){System.out.println("encoding"+encoding);request.setCharacterEncoding(encoding);}}chain.doFilter(request,response);}//销毁该字符过滤器public void destroy(){this.encoding=null;this.filterConfig=null;}protected String selectEncoding(ServletRequest servletrequest){return (this.encoding);}}

4.4 注册模块运行效果图

4.4.1 主页面

以下的主页面，在该页面你可以注册新的帐号、密码的找回等功能。

图20 注册模块主页面

4.4.2 注册页面

主要是进行一些用户注册基本信息的填写。

图21 注册页面

5 系统测试与运行

省略

结论

省略

参考文献