计算机网络与通信实习报告
设 计 题 目 一对一聊天程序的设计
学生专业班级
学生姓名（学号）
指 导 教 师
完 成 时 间 2010年5月23日
2010年 5月 23日
实 习（设计）地点 机房 139 ，112
一、 课程设计目的和任务
1. 课程设计的题目及要求
实现一个一对一的聊天程序。其基本过程如下：服务器首先启动，创建套接字后等待客户的连接；客户启动以后，创建套接字，然后和服务器建立连接；连接建立后，客户机和服务器可以通过建立的套接字连接进行通信。服务器和客户端可以是一台电脑上的两个进程，也可以分别部署在两台电脑上。 2. 课程设计的目的
（1） 通过课程设计掌握客户机/服务器模式的工作原理； （2） 进一步理解并掌握该模式在聊天程序中的运用；
（3） 通过课程设计锻炼了动手实践能力，提高了JAVA编程的能力。
二、 原理概述与设计方案
1.套接字原理
Socket是应用层与TCP/IP协议族通信的中间软件抽象层，它是一组接口。在设计模式中，Socket其实就是一个门面模式，它把复杂的TCP/IP协议族隐藏在Socket接口后面，对用户来说，一组简单的接口就是全部，让Socket去组织数据，以符合指定的协议。 先从服务器端说起。服务器端先初始化Socket，然后与端口绑定(bind)，对端口进行监听(listen)，调用accept阻塞，等待客户端连接。在这时如果有个客户端初始化一个Socket，然后连接服务器(connect)，如果连接成功，这时客户端与服务器端的连接就建立了。客户端发送数据请求，服务器端接收请求并处理请求，然后把回应数据发送给客户端，客户端读取数据，最后关闭连接，一次交互结束。 2. 服务器/客户端原理分析
网络应用进程通信时，普遍采用客户机/服务器交互模式（Client-Server paradigm of interaction），简称C/S模式。这是Internet上应用程序最常用的通信模式，即客户向服务器发出服务请求，服务器接收到请求后，提供相应的服务。
客户机采取的是主动请求方式，其工作过程如下：
（1）打开一通信通道，并连接到服务器所在主机的特定监听端口。
（2）向服务器发送请求报文，等待并接收应答，然后继续提出请求。与服务器的会话按照应用协议进行。
（3）请求结束后，关闭通信通道并终止。
服务器处于被动服务的地位。首先服务器方要先启动，并根据客户请求提供相应服务，服务器的工作过程如下：
（1）打开一通信通道，并告知服务器所在的主机，它愿意在某一公认的地址上（熟知端口，如FTP为21）接受客户请求。 （2）等待客户的请求到达该端口。
（3）服务器接收到服务请求，处理该请求并发送应答信号。 （4）返回第（2）步，等待并处理另一客户请求。 （5）在特定的情况下，关闭服务器。
C/S模式所描述的是进程之间服务与被服务的关系。客户机是服务的请求方，服务器是服务的提供方。有时客户机和服务器的角色可能不是固定的，一个应用进程可能既是客户机，又是服务器。
C/S模式的无连接套结字编程模型具有以下特点：
（1）应用程序双方是不对等的，服务器要先行启动，处于被动的等待访问的状态，而客户机则可以随时主动地请求访问服务器。两者在进行网络通信时，服务器要经过创建套接字、绑定套结字、交货时间和关闭套结字4个阶段，而客户机端不需要进行套结字的绑定。
（2）服务器进程将套结字绑定到众所周知的端口，或事先指定的端口，并且，客户机端必须确切地知道服务器端套结字使用的网络地址。
（3）客户机端套结字使用动态分配的自由端口，不需要进行绑定，服务器端事先也不必知道客户机端套结字使用的网络地址。
（4）客户机端必须首先发送数据报，并在数据报中携带双方的地址；服务器端收到后，才能知道客户机端的地址，才能给客户机端回送数据报。 （5）服务器可以接受多个客户机端的数据。 3.详细设计
本次课程设计是运用Java语言来实现的。 具体步骤如下：
（1）创建一个Socket，实现与服务器的连接，Socket构造函数建立与服务器的连接。如果连接成功，则该语句返回一个Socket。如果连接失败，则抛出IOException的一个子类的实例。
（2）客户使用Socket方法getInputStream和getOutputStresm，获得Socket的InputStream和OutputStream引用。 （3）处理阶段，客户和服务器通过OutputStream和InputStream对象进行通信。 （4）当传输完成时，客户通过调用流和套结字的close方法关闭连接。处理服务器发送的信息时，客户必须判断服务器何时完成信息发送，从而可以调用close关闭Socket连接。
三、 源代码程序（写主要代码）
1. Server.java源代码 import java.io.*; import java.net.*; import java.awt.*;
import java.awt.event.*; import javax.swing.*;
public class Server extends JFrame {
public Server() //构造函数,创建服务器的GUI界面 {
} //end constructor
public void runServer() //设置服务器，接受连接请求 {try
{server = new ServerSocket(12345, 100 ); while ( true ) {try
{waitForConnection(); getStreams();
processConnection();}
catch ( EOFException eofException )
{System.err.println(\"Server terminated connection \");} finally
{closeConnection(); ++counter;} }//end while }//end try
catch ( IOException ioException ) {ioException.printStackTrace();} }//end mehtod runServer
private void waitForConnection() throws IOException { }//等待客户连接
private void getStreams() throws IOException { }//获取连接的流引用
private void processConnection() throws IOException { } //把连接信息发送给客户 private void closeConnection() { }//中止客户连接
private void sendData( String message ) { }
private void displayMessage( final String messageToDisplay )
{ } //显示消息
private void setTextFieldEditable( final boolean editable ) { } //设置文本框的编辑状态 public static void main( String args[]) {//主函数
Server application = new Server();
application.setDefaultCloseOperation( JFrame.EXIT_ON_CLOSE ); application.runServer(); } }
2. Client.java源代码 import java.io.*; import java.net.*; import java.awt.*;
import java.awt.event.*; import javax.swing.*;
public class Client extends JFrame {
public Client( String host ) //构造方法,创建GUI界面 {
super( \"Client\" ); chatServer = host;
Container container = getContentPane();
}
private void runClient()
{ }//运行方法,建立与服务器的连接,处理消息,关闭连接 private void connectToServer() throws IOException { }//创建一个套接字client,建立连接
private void getStreams() throws IOException { }//获取对Socket流对象的引用
private void processConnection() throws IOException { }//接收并显示从服务器那里接收到的消息 private void closeConnection() { }//关闭流和Socket
private void sendData( String message ) { }//发送字符串到服务器
private void displayMessage( final String messageToDisplay ) { }
private void setTextFieldEditable( final boolean editable ) { }
public static void main( String args[] ) //main方法,创建类的实例 {
Client application; if ( args.length == 0) {
application = new Client( \" 127.0.0.1\" ); }
else
enterField = new JTextField(); enterField.setEditable( false ); enterField.addActionListener( new ActionListener() {
public void actionPerformed( ActionEvent event ) {
sendData( event.getActionCommand() ); enterField.setText( \"\" ); } } );
container.add( enterField, BorderLayout.NORTH ); displayArea = new JTextArea();
container.add( new JScrollPane( displayArea ), BorderLayout.CENTER ); setSize( 300,150 ); setVisible( true );
{
application = new Client( args[0] ); application.setDefaultCloseOperation ( JFrame.EXIT_ON_CLOSE );
application.runClient(); } } }
四、 运行结果
1.编译并运行Server.java，如下图所示
运行结果：
2.编译并运行客户端程序Client.java
运行结果：
3.客户端向服务器发送消息
4.服务器向客户端回复消息
运行结果：
五、 实习总结与体会
1.实习时首先查阅图书，在网上进行搜索，尽可能多的了解及掌握相关知识，对课程设计有一个整体把握，根据设计的具体要求一部分一部分的解决，参考要求设计出程序的流程，然后在计算机上编辑、调试源程序，经过不断调试最终设计成功，完成报告。
2.通过本次课程设计，我对计算机网络这门课程有了更高层次上的理解，尤其是对套接字和客户机/服务器模式的相关知识；对于java语言也有了更多的接触，做出聊天的程序增加了我对网络编程的兴趣。在进行设计时遇到的难题不少，和同学讨论，认真思考分析，对程序进行分析、调试、研究与总结，并进行讨论，这期间都学到了很多。在实践中掌握的本领比只在课堂上听讲要受益良多。
3.同时，深深感受到团结的力量，认识到自己在实践动手能力方面还有很大欠缺。但我会更加努力,平时注重提高自己的实践动手能力,争取更大的进步。
六、参考书目
[1] 陈鸣,计算机网络实践教程,机械工业出版社. [2] 叶树华、高志红，《网络编程实用教程》，人民邮电出版社，2006年10月 [3] 谢希仁．计算机网络（第5版）北京电子工业出版社，2008年10月 [4] H.M.Deitel,P.J.Deitel，《Java程序设计教程》（第五版），清华大学出版社，2004年3月
课程设计成绩评定表
学生姓名 专业班级 通信07-2 设计题目 一对一聊天程序的设计 指导教师评语及意见： 指导教师评阅成绩： 指导教师签字： 年 月 日
