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基于 B/S 方式的即时通信软件 专业:计算机科学与技术(信息安全) 班级: 31.系统分析 6 1.1 需求分析 6 1.2 可行性分析 6 1.2.1 技术可行性 6 1.2.2 经济可行性 6 1.2.3 操作可行性 6 1.3 软硬件平台 7 1.3.1 硬件平台 7 1.3.1 软件平台 72 系统的开发环境及工具简介 8 2.1 开发环境 8 2.1.1 Ubuntu Linux 简介 8 2.1.2 Tomcat 简介 8 2.2 开发工具介绍 9 2.2.1 Java 简介 9 2.2.2 Applet 简介 10 2.2.3 JSP 简介 10 2.2.4 JDBC 简介 11 2.2.5 MySQL 简介 123 系统的总体设计 14 3.1 总体概述 14 3.2 各模块功能概述 14 3.2.1 登录模块 14 3.2.2 注册模块 14 3.2.3 客户端模块 15 3.2.4 服务器端模块 154 系统网络数据库的设计与建立 16 4.1 MYSQL 系统的安装 16 4.2 MYSQL 数据库的基本设置 19 4.2.1 修改默认字符集 20 4.2.2 开放远程服务 22 4.3 数据库表的设计 23 4.3.1 users 表 23 4.3.2 records 表 23 4.3.3 online 表 24 4.4 MYSQL 与 JSP、JAVA 的连接 245 系统详细设计 28 5.1 登录模块的设计 28 5.1.1 login.jsp 的设计 28 5.1.2 ver.jsp 的设计 29 5.2 注册模块的设计 31 5.2.1 reg.jsp 的设计 31 5.2.2 adduser.jsp 的设计 32 5.3 用户页面的设计 34 5.3.1 chatGui 的设计 34 5.3.2 ClientThread 的设计 40 5.4 服务器端的设计 41 5.4.1 Server 的设计 41 5.4.2 ServerThread 的设计 43结 论 45致 谢 46参考文献 47附录 源程序清单 48 摘 要 本文概述了基于 B/S 方式的即时通信软件过程。
重点介绍了 MySQL 数据库系统的安装,数据表结构的设计,各模块的功能以及实现的方法。
在本软件中,主要采用 Java 语言作为开发语言,选用 MySQL 为网络数据提供数据库服务,使用 JDBC 作为执行
SQL 语句的 API 用以连接、查询数据库。
软件的运行环境采用
开源免费的 Ubuntu8.04 操作系统,采用 Tomcat作为 JSP 运行容器。
本即时通讯软件系统共由四个模块组成:登录模块,注册模块,客户端模块和服务器端模块。
登录模块实现系统通过验证用户名和密码进行登录,注册模块实现新用户的注册添加功能。
客户端模块采用 Java Applet 小程序技术,嵌入在 html 文档中在浏览器中运行,实现用户个人信息的管理,即时消息的发送与接受。
服务器端模块采用 Java 编写,实现即时消息的转发与离线信息保存。
系统最终满足用户在不同的操作系统下进行即时通信的需求,实现 B/S方式的即时通信软件。
关键词:B/S 方式;即时通信;Linux;兼容性;Java 1 Abstract This paper has summarized the process of instant messaging system’s designing andimplementation which is based on B/S model. It focuses on the MySQL database systeminstallation the design of datasheets.Each model’s function and method realization. In this system Java language was used as mainly development tools MySQL was selected asthe database to provide network data services chosen JDBC as the implementation of the API toconnect query the database. The system run on Ubuntu8.04 which is an open-source operatingand free Tomcat was uses as JSP container operation. This instant messaging system is made up of four modules: login module registration moduleclient module and server module. Login module authenticated legal user by contrasting username and password the module achieve the registration of new users. Client module used JavaApplet technology it was embedded in html document. It offers management of personalinformation instant messages sending and receiving. Server module used Java to compile itprepared and achieved instant messages forwarded to the deposited. This system finally satisfy requirement of users on different operating systems by using theimmediate communication and implement instant messaging system of B / S model.Key words:B / S model. Instant Messaging LinuxCompatipleJava 2 引 言 随着网络的普及,人类生活越来越依赖网络,人与人之间的交流也更多的是在网络上进行,由于交流的实时性,即时通讯系统也被越来越多的人所使用。
它在时间上要比电子邮件更加具有实时性,而费用相对电话交流也要经济的多。
在这种环境下,即时通信软件得到了很好的发展。
与此同时,随着计算机知识的普及以及我国知识产权意识的增强,Linux 操作系统以其低廉的价格,多重的选择以及日趋完善的用户体验逐渐成为更多计算机用户选择。
以 iphone 为代表的苹果公司产品近些年来也开始进入国内普通用户的视线,Mac OS 以其强大的 2D、3D 和多媒体图形性能得到人们的青睐。
然而在众多的即时通信软件中很少有服务提供商同时对 Windows、Linux或者 Mac 操作系统提供支持。
抛开市场因素,绝大多数的即时通信软件都是基于 C/S(客户/服务器)方式的,这种的方式不利于软件跨平台移植,很容易出现兼容性的问题,而且在 C/S 方式下臃肿的客户端也越来越成为众矢之的。
与其不同的是,B/S 方式统一了客户端,将系统功能实现的核心部分集中到服务器上,简化了系统的开发、维护和使用。
客户机上只要有一个浏览器(Browser),如 Netscape,IE,Firefox 或 Opera,而不需要考虑用户使用了哪一种操作系统。
因此使用 B/S 方式开发即时通信软件是解决不同操作系统用户之间进行即时通信障碍的有效途径之一。
开发基于 B/S 方式的即时通信软件具有相当重要的现实意义,它可以实现不同操作系统用户之间无障碍的交流,免除了下载安装客户端的步骤,给用户一个更加轻便的方式进行沟通。
另外,基于 B/S 方式的即时通信软件也可以作为企业客户服务部门的一个重要组成部分,使用它可以缩短客户与企 3业间的交流成本,提高企业的反应速度更好地为客户服务。
了解了每个项目所必需要做的事,才能把项目继续下去,为此要对所做的课题进行一个基本的了解,也就是要了解本课题真正要“做什么”。
基于以上考虑,本系统需要提供一套完整的用户管理系统,实现用户的注册、登录以及个人信息的管理;一个简单易用友好的即便是入门级的用户也可以轻易掌握客户端界面;一个强大快捷提供数据包转发与转存的服务器端。
要实现基于 B/S 方式的即时通信软件就需要选择一套与互联网联系密切的开发环境。
同时出于对兼容性的考虑可以选择 Linux 作为开发环境,同时选择 Tomcat 做 Web 服务器实现对用户的管理。
这样的选择有不仅能有效的发挥软件强大的网络功能,还可以极大的节约开发成本。
同样的,基于 B/S 方式的即时通讯系统需要做到多平台兼容,就必须要选择一个能在任意系统上都可以运行的开发软件,而 Java 号称“一次编译,处处运行”自然是开发工具中的首选。
但并不是所有问题都有简单明显的解决方法,事实上,许多问题不可能在预定的系统规模之内解决。
如果问题没有可行的解,那么花费在这项开发工程上的任何时间、资源、人力和经费都是无谓的浪费。
由于开发软件所需资源缺乏和交付时间限制的困扰,使得计算机软件的开发变得比较困难。
由于采用了基于 B/S 方式的结构,必定会对客户端有一定的限制(只能在浏览器内运行)。
考虑到这一点,可以选择使用 Java Applet 和 socket 技术进行设计。
Java Applet 可以为本即时通信软件提供一个易用的客户端界面;通过 socket 编程技术可以简单的实现网络信息的传递。
选用以上两种技术手段 4可以确保程序在浏览器中的运行效果,而又不用担心系统功能会被削弱。
在开发软件的过程中,人们使用了许多保证软件质量的方法分析、软件,但难免还会在工作中犯错误。
这样,在软件产品中就会隐藏许多错误和缺陷,尤其是对规模大、复杂性高的软件更是如此。
所以,必须进行认真、计划、彻底的软件测试。
51.系统分析1.1 需求分析 随着非 Windows 操作系统用户越来越多,现有的基于 C/S 模式的即时通信软件已无法满足不同操作系统用户间即时通讯的需求。
B/S 方式是对 C/S模式应用的扩展,在这种结构下,用户工作界面是通过浏览器来实现的,可以忽略操作系统的差异,因此开发一套基于 B/S 方式的即时通信软件是很有价值的。
1.2 可行性分析1.2.1 技术可行性 本系统基于 B/S 方式,因此需要选择不受用户操作系统影响的完全依靠服务器端的编程技术。
Java Applet 小程序不依赖操作系统,只要浏览器支持就可以运行,而 JSP 完全在服务器端生成页面,与用户的系统无关。
所以在技术层面上是可以实现的。
1.2.2 经济可行性 整套即时通信软件在 Ubuntu Linux 系统下开发,使用 Tomcat 作为 Jsp 服务器,采用 MySQL 数据库,客户端和服务器端使用 Java 作为开发语言。
以上提及的软件均遵循 GPL 通用公共许,可以在互联网上免费获得,因此在开发软件上成本为零,只需要考虑开发人员的开销。
所以在费用方面是可行的。
1.2.3 操作可行性 对于即时通信软件,由于其操作并不复杂且采用 B/S 方式进行管理,同时数据库也不是很复杂。
而且本系统的开发工具便于和 MySQL 数据库相连,为今后向网络发展提供了更加便利的环境。
61.3 软硬件平台1.3.1 硬件平台 CPU:AMD3000 内存:1024M 硬盘:80G1.3.1 软件平台 Ubuntu Linux 8.04 Tomcat 6.0 MySQL 5.1 JDK 6.0 72 系统的开发环境及工具简介2.1 开发环境2.1.1 Ubuntu Linux 简介 Ubuntu 基于 GNU/Linux 平台由马克舍特尔沃斯创立,其首个版本于2004 年 10 月 20 日发布,并以 Debian 为开发蓝本。
但其以每六个月发布一次新版本为目标,使得人们得以更频繁地获取新软件。
而其开发目的是为了使个人计算机变得简单易用,但亦有提供服务器版本。
Ubuntu 的每个新版本均会包含了最新版本的 GNOME 桌面环境,并且会在 GNOME 发布新版本后一个月内发行。
Ubuntu 项目完全遵从
开源软件开发的原则;并且鼓励人们使用、完善并传播
开源软件。
也就是说 Ubuntu 目前是并将永远是免费的。
然而,这并不仅仅意味着零成本,自由软件的理念是人们应该以所有“对社会有用”的方式自由地使用软件。
“自由软件” 并不只意味着您不需要为其支付费用,它也意味着您可以以自己想要的方式使用软件:任何人可以任意方式下载、修改、修正和使用组成自由软件的
代码。
因此,除去自由软件常以免费方式提供这一事实外,这种自由也有着技术上的优势:进行程序开发时,就可以使用其他人的成果或以此为基础进行开发。
对于非自由软件而言,这点就无法实现,进行程序开发时,人们总得白手起家。
基于上述原因,自由软件的开发是迅捷、高效和激动人心的1。
2.1.2 Tomcat 简介 Tomcat 服务器是一个免费的开放源
代码的轻量级 Web 应用服务器,它是 Apache 软件基金会(Apache Software Foundation)的 Jakarta 项目中的一 8个核心项目,由 Apache、Sun 和其他一些公司及个人共同开发而成。
由于有了 Sun 的参与和支持,最新的 Servlet 和 JSP 规范总是能在 Tomcat 中得到体现。
它在中小型系统和并发访问用户不是很多的场合下被普遍使用,是开发和调试 JSP 程序的首选。
它运行时占用的系统资源小,扩展性好,支持负载平衡与邮件服务等开发应用系统常用的功能;而且它还在不断的改进和完善中,任何一个感兴趣的程序员都可以更改它或在其中加入新的功能。
2.2 开发工具介绍2.2.1 Java 简介 Java 是由 Sun Microsystems 公司于 1995 年 5 月推出的 Java 程序设计语言 和 (支(以下简称 Java 语言) Java 平台的总称。
用 Java 实现的 HotJava 浏览器持 Java Applet)显示了 Java 的魅力:跨平台、动感的 Web、Internet 计算。
从此,Java 被广泛接受并推动了 Web 的迅速发展,常用的浏览器现在均支持Java Applet。
另一方面,Java 技术也不断更新。
Java 分为三个体系 J2SEJava2Standard Edition,J2EEJava 2 PlatformEnterprise Edition,J2MEJava 2Micro Edition。
Java 平台由 Java 虚拟机(Java Virtual Machine)和 Java 应用编程接口(Application Programming Interface、简称 API)构成。
Java 应用编程接口为Java 应用提供了一个独立于操作系统的 标准接口,可分为基本部分和扩展部分。
在硬件或操作系统平台上安装一个 Java 平台之后,Java 应用程序就可运行。
现在 Java 平台已经嵌入了几乎所有 的操作系统。
这样 Java 程序可以只编译一次,就可以在各种系统中运行。
Java 应用编程接口已经从 1.1x 版发展 9到 1.2 版。
目前常用的 Java 平台基 于 Java1.4,最近版本为 Java1.6。
2.2.2 Applet 简介 Applet 是采用 Java 创建的基于 HTML 的程序,可通过因特网下载并在接收计算机的浏览器软件中运行。
Applet 典型用于为万维网网页页面定制 或添加交互格式元素。
包含 Applet 的网页被称为 Java- powered 页,可以称其为Java 支持的网页。
当用户访问这样的网页时 Applet 被下载到用户的计算机上执行,但前提是用户使用的是支持 Java 的网络浏览器。
由于 Applet 是在用户的计算机上执行的,因此它的执行速度不受网络带宽或者 Modem 存取速度的限制。
用户可以更好地欣赏网页上 Applet 产生的多媒体效果。
在 Java Applet 中,可以实现图形绘制,字体和颜色控制,动画和声音的插入,人机交互及网络交流等功能。
Applet 还提供了名为抽象窗口工具箱(Abstract Window Toolkit,AWT)的窗口环境开发工具。
AWT 利用用户计算机的 GUI 元素,可以建立标准的图形用户界面,如窗口、按钮、滚动条等等。
2.2.3 JSP 简介 JSPJavaServer Pages是由 Sun Microsystems 公司倡导、许多公司参与一起建立的一种动态网页技术标准。
它是在传统的网页 HTML 文件.htm.html中插入 Java 程序段Scriptlet和 JSP 标记tag,从而形成 JSP 文件.jsp。
用 JSP 开发的 Web 应用是跨平台的与 Java Servlet 一样,是在服务器端执行的,通常返回该客户端的就是一个 HTML 文本,因此客户端只要有浏览器 10就能浏览。
即能在 Linux 下运行,也能在其他操作系统上运行。
JSP 技术使用 Java 编程语言编写类 XML 的 tags 和 scriptlets,来封装产生动态网页的处理逻辑。
网页还能通过 tags 和 scriptlets 访问存在于服务端的资源的应用逻辑。
JSP 将网页逻辑与网页设计和显示分离,支持可重用的基于组件的设计,使基于 Web 的应用程序的 开发变得迅速和容易。
Web 服务器在遇到访问 JSP 网页的请求时,首先执行其中的程序段,然后将执行结果连同 JSP 文件中的 HTML
代码一起返回给客户。
插入的 Java 程序段可以操作数据库、重新定向网页等,以实现建立动态网页所需要的功能 。
22.2.4 JDBC 简介 (Java Data Base ConnectivityJava 数据库连接) JDBC 是一种用于执行
SQL语句的 Java API,可以为多种关系数据库提供统一访问,它由一组用 Java 语言编写的类和接口组成。
JDBC 为工具/数据库开发人员提供了一个标准的API,据此可 以构建更高级的工具和接口,使数据库开发人员能够用纯 JavaAPI 编写数据库应用程序。
有了 JDBC,向各种关系数据发送
SQL 语句就是一件很容易的事。
程序员只需用 JDBC API 写一个程序就够了,它可向相应数据库发送
SQL 调用。
同时,将 Java 语言和 JDBC 结合起来使程序员不必为不同的平台编写不同的应用程序,只须写一遍程序就可以让它在任何平台上运行,这也是 Java 语言“编写一次,处处运行”的优势。
JDBC 使用已有的
SQL 标准并支持与其它数据库连接标准,如 ODBC 之间的桥接。
实现了所有这些面向标准的目标并且具有简单、严格类型定义且 11高性能实现的接口。
Java 具有坚固、安全、易于使用、易于理解和可从网络上自动下载等特性,是编写数据库应用程序的杰出语言。
所需要的只是 Java 应用程序与各种不同数据库之间进行对话的方法。
而 JDBC 正是作为此种用途的机制。
它扩展了 Java 的功能。
例如,用 Java 和 JDBC API 可以发布含有Applet 的网页,而该 Applet 使用的信息可能来自远程数据库企业也可以用JDBC 通过 Intranet 将所有职员连到一个或多个内部数据库中。
2.2.5 MySQL 简介 MySQL 是一个小型关系型数据库管理系统,开发者为瑞典 MySQL AB公司。
目前 MySQL 被广泛地应用在 Internet 上的中小型网站中。
MySQL 的特性 (1)使用 C 和 C编写,并使用了多种编译器进行测试,保证源
代码的可移植性。
(2)支持 AIX、FreeBSD、HP-UX、Linux、Mac OS、Novell Netware、OpenBSD、OS/2 Wrap、Solaris、Windows 等多种操作系统。
(3)为多种编程语言提供了 API。
这些编程语言包括 C、C、Eiffel、Java、Perl、PHP、Python、Ruby 和 Tcl 等。
(4)支持多线程,充分利用 CPU 资源。
(5)优化的
SQL 查询算法,有效地提高查询速度。
(6)既能够作为一个单独的应用程序应用在客户端服务器网络环境中,也能够作为一个库而嵌入到其他的软件中提供多语言支持,常见的编码如中文的 GB 2312、BIG5,日文的 Shift_JIS 等都可以用作数据表名和数据列名。
12(7)提供 TCP/IP、ODBC 和 JDBC 等多种数据库连接途径。
(8)提供用于管理、检查、优化数据库操作的管理工具。
(9)可以处理拥有上千万条记录的大型数据库。
133 系统的总体设计3.1 总体概述 本系统主要有四个模块组成:登录模块,注册模块,客户端模块,服务器端模块。
其.