网络编程课程设计报告模版--java

广西大学计算机与电子信息学院

课程报告

( 20##——20##年度第一学期)

名称：网络编程课程设计报告

院系：

班级：

学号：

学生姓名：

指导教师：

成绩：

日期： 2016 年 1 月 12 日

1. 设计任务................................................ 1

2. 设计步骤................................................ 1

2.1 程序设计原理................................................................ 1

2.2 关键代码解释................................................................ 1

3. 遇到的问题及相应解决办法................................. 1

4. 个人体会及建议.......................................... 1

参考文献................................................... 1

1. 设计任务

本次课程设计是一个简单的聊天室，就像上次课程报告一样，不过这次课程设计的聊天室更加的完善，并且用的是java来编程的，这次设计的功能要求有：
（1）在服务器端和客户端分别创建一个套接字对象，通过输入输出流连接在一起。套接字调用close()方法关闭双方的套接字连接。

（2）使用多线程处理套接字连接，把服务器端或客户端读取的数据放在一个单独的线程中去进行，防止服务器端或客户端读取数据可能引起的堵塞。服务器端收到一个客户的套接字后，应该启动一个专门为该客户服务的线程。

（3）成功连接后，在图形界面中用户可以根据自己的需要进行不同的操作，如：群聊天、和某一个用户单独聊天（可加入生动的表情描述）、发送文件等。在界面中会显示用户的聊天记录。

2. 设计步骤

2.1 程序设计原理

1、套接字Socket的建立、连接、关闭，客户端和服务器端的输入/输出流的连接。Java中的多线程及线程的常用方法、Runnable接口。基于SWING的图形用户界面设计：布局设计、文本组件、按钮与标签组件、列表组件等。InetAddress类。输入/输出流：文件、文件字节流、文件字符流、缓冲流、数据流。

2、Socket socket = new Socket(String host,int port)；客户端创建Socket对象，host是服务器端的IP地址,port是一个端口号，该对象用于连接服务器。

3、BufferedReader br=new BufferedReader

(new InputStreamReader(socket.getInputStream())); 创建一个使用默认大小输入缓冲区的缓冲字符输入流。该输入流的指向是一个Reader流，Reader流将数据读入缓冲区，BufferedReader再从缓冲区中读取数据。InputStreamReader是字节流通向字符流的桥梁：它使用指定的charset读取字节并将其解码为字符。getInputStream()获取字节输入流。

4、PrintStream ps = new PrintStream(socket.getOutputStream());创建新的打印流，PrintStream 为其他输出流添加了功能，使它们能够方便地打印各种数据值表示形式。它还提供其他两项功能。与其他输出流不同，PrintStream 永远不会抛出 IOException；而是，异常情况仅设置可通过 checkError 方法测试的内部标志。

5、File file = getFile();调用getFile()函数返回一个file的的路径，提示用户输入一个路径,判断是否存在该文件, 如果输入非法给予提示, 重新输入。

6、ps.println(file.getName()); ps.println(file.length());将文件名和大小发送到服务端。

7、String msg = br.readLine();if("已存在".equals(msg)){} 接收服务器发送回来的是否存在的结果. 如果文件已存在, 打印提示, 客户端退出. 如果不存在, 准备开始上传。

8、long finishLen = Long.parseLong(msg); 服务器端文件的长度。

9、FileInputStream fis = new FileInputStream(file); 创建FileInputStream从文件中读取数据,OutputStream out = socket.getOutputStream();输出字节流，输出流接收输出字节并将这些字节写出到Socket的输出流。

10、fis.skip(finishLen); 从输入流中跳过并丢弃finishLen个字节的数据，即跳过服务端已完成的大小。

11、len = fis.read(byte[] buffer))；从此输入流中将最多 b.length 个字节的数据读入一个 byte 数组中。

12、out.write(byte[] b,int off,int len) 将指定 byte 数组中从偏移量 off 开始的 len 个字节写入此输出流。

2.2 关键代码解释

（对设计任务中的核心代码按照功能进行分类介绍。）

服务器端：

package chat;

import java.net.*;

import java.io.*;

import java.util.*;

public class ChatServer{

public static void main(String[] args)throws Exception{

ServerSocket svSocket =null;

Vector threads = new Vector();

try {

svSocket = new ServerSocket(5555);

System.out.println ("listening...");

}catch (Exception ex) {

System.out.println ("Server create ServerSocket failed!");

return;

}

try{

int nid = 0;

while(true){

Socket socket = svSocket.accept();

System.out.println ("accept a client");

ServerThread st = new ServerThread(socket,threads);

st.setID(nid++);

threads.add(st);

new Thread(st).start();

for(int i=0;i < threads.size();i++){

ServerThread temp = (ServerThread)threads.elementAt(i);

}

System.out.println ("Listen again...");

}

}catch(Exception ex){

System.out.println ("server is down");

}

class ServerThread implements Runnable{

private Vector threads;

private Socket socket = null;

private DataInputStream in = null;

private DataOutputStream out = null;

private int nid;

public ServerThread(Socket socket,Vector threads){

this.socket = socket;

this.threads = threads;

try {

in = new DataInputStream(socket.getInputStream());

out = new DataOutputStream(socket.getOutputStream());

}

catch (Exception ex) {

}

public void run(){

System.out.println ("Thread is running");

try{

while(true){

String receive = in.readUTF();

if(receive == null) return;

//下线通知

if(receive.contains("黯然下线了")){

for(int i=0;i < threads.size();i++){

ServerThread st = (ServerThread)threads.elementAt(i);

st.write("***"+receive+"***");

}

//上线通知

else if(receive.contains("上线了")){

for(int i=0;i < threads.size();i++){

ServerThread st = (ServerThread)threads.elementAt(i);

st.write("<"+getID()+">: "+receive);

}

//作为服务器监听中

else if(receive.contains("监听中")){

for(int i=0;i < threads.size();i++){

ServerThread st = (ServerThread)threads.elementAt(i);

st.write("***"+receive+"*** ");

}

//发送消息

else if(receive.contains("说")){

//发送广播消息

if(receive.contains("大家")){

for(int i=0;i < threads.size();i++){

ServerThread st = (ServerThread)threads.elementAt(i);

st.write("<"+getID()+">: "+receive);

}

//发送指定消息

else{

int temp=receive.indexOf("<");

int temp1=receive.indexOf(">");

//获得接收者ID号

String tempS=receive.substring(temp+1,temp1);

int i=Integer.parseInt(tempS);

//指定接收者输出

ServerThread st = (ServerThread)threads.elementAt(i);

st.write("<"+getID()+">: "+receive);

//发送者自己也输出

st = (ServerThread)threads.elementAt(getID());

st.write("<"+getID()+">: "+receive);

}

else{

ServerThread st = (ServerThread)threads.elementAt(getID());

st.write("***"+receive+"***");

}

}catch(Exception ex){

threads.removeElement(this);

ex.printStackTrace();

}

try{

socket.close();

}catch(Exception ex){

ex.printStackTrace();

}

public void write(String msg){

synchronized(out){

try{

out.writeUTF(msg);

}catch(Exception ex){

}

public int getID(){

return this.nid;

}

public void setID(int nid){

this.nid = nid;

}

服务器端的文件传送：

package chat;

import java.io.BufferedReader;

import java.io.File;

import java.io.FileOutputStream;

import java.io.IOException;

import java.io.InputStream;

import java.io.InputStreamReader;

import java.io.PrintStream;

import java.net.ServerSocket;

import java.net.Socket;

import java.text.SimpleDateFormat;

import java.util.Date;

import javax.swing.JOptionPane;

public class filesendServer{

public void filereceive() throws Exception{

//1.创建ServerSocket, 在循环中接收客户端请求, 每接收到一个请求就开启新线程处理

ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(1234);

JOptionPane.showMessageDialog(null,"服务已启动,绑定1234端口!");

while(true){

Socket socket = serverSocket.accept();

new fileServerThread(socket).start();

}

class fileServerThread extends Thread{

Socket socket;

public fileServerThread(Socket socket) {

this.socket = socket;

}

public void run() {

FileOutputStream fos = null;

try {

//3.获取输入输出流

BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));

PrintStream ps = new PrintStream(socket.getOutputStream());

//7.接收文件, 查找是否存在. 如果存在, 给写一个消息给客户端, 服务端线程结束. 如果不存在, 写消息给客户端, 准备开始上传.

String fileName = br.readLine();

long fileLen = Long.parseLong(br.readLine());

File dir = new File("upload");

dir.mkdir();

File file = new File(dir,fileName);

if(file.exists() && file.length() == fileLen){ // 文件已存在, length()即为文件大小, 文件不存在length()为0

ps.println("已存在");

return;

}

else{

ps.println(file.length()); // 文件已存在, length()即为文件大小, 文件不存在length()为0

}

//10.从Socket的输入流中读取数据, 创建FileOutputStream写出到文件中

String time = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss").format(new Date());

System.out.println(time + " "+ (file.exists() ? " 开始断点续传: " : " 开始上传文件: ") + file.getName());

long start = System.currentTimeMillis();

InputStream in = socket.getInputStream();

fos = new FileOutputStream(file, true); // 文件存在就追加, 文件不存在则创建

byte[] buffer = new byte[1024];

int len;

while((len = in.read(buffer)) != -1){ //这个地方会堵塞,如果客服端没有关闭socket.服务器端读不到流末尾(-1)

fos.write(buffer, 0, len);

if(file.length() == fileLen) // 文件大小等于客户端文件大小时, 代表上传完毕

break;

}

fos.close();

long end = System.currentTimeMillis();

time = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss").format(new Date());

System.out.println(time + " " + " 上传文件结束: " + file.getName() + ", 耗时: " + (end - start) + "毫秒");

ps.println("上传成功");

socket.close();

} catch (IOException e) {

if(fos != null)

try {

fos.close();

} catch (IOException e1) {

e1.printStackTrace();

}

客户端的界面设计：

package chat;

import java.awt.*;

import java.io.*;

import java.net.*;

import java.awt.event.*;

import javax.swing.*;

public class Client

{

public static void main(String args[])

{

new ChatClient();

}

class ChatClient extends Frame implements ActionListener, Runnable{

private static final long serialVersionUID = -4149839042245330513L;

public Button listen,connection,sendtoall,sendtoone,exit,filesend;

public JComboBox emote;

public TextField inputName,inputContent;

public TextArea chatResult;

public Socket socket=null;

public DataInputStream in=null;

public DataOutputStream out=null;

public Thread thread;

ChatClient()

{

socket=new Socket();

Box box1=Box.createHorizontalBox();

listen=new Button("作为服务器监听");

connection=new Button("连接服务器");

filesend=new Button("发送文件");

exit=new Button("退出");

sendtoall=new Button("群聊");

sendtoone=new Button("私聊");

listen.setEnabled(false);

filesend.setEnabled(false);

sendtoall.setEnabled(false);

sendtoone.setEnabled(false);

inputName=new TextField(6);

inputName.setBackground(new Color(162,231,250));

inputContent=new TextField(22);

inputContent.setBackground(new Color(162,231,250));

chatResult= new TextArea("", 17,20,TextArea.SCROLLBARS_VERTICAL_ONLY);

chatResult.setBackground(new Color(162,231,250));

JLabel jlname=new JLabel("输入昵称");

box1.add(jlname);

box1.add(inputName);

box1.add(listen);

box1.add(connection);

box1.add(filesend);

box1.add(exit);

Box box2=Box.createHorizontalBox();

emote = new JComboBox();

emote.setModel(new DefaultComboBoxModel(new String[] { "表情", "微笑",

"甜笑", "惊喜", "嘻嘻", "扮酷", "嘿嘿", "傻笑", "好奇", "媚眼", "鬼脸", "陶醉",

"害羞", "生气", "嚷嚷", "发怒", "伤心", "高明", "菜鸟", "问号", "狂笑", "大哭",

"示爱", "呻吟", "想想" }));

emote.setEnabled(false);

JLabel jlintput = new JLabel("输入聊天内容");

box2.add(jlintput);

box2.add(inputContent);

box2.add(emote);

box2.add(sendtoall);

box2.add(sendtoone);

listen.addActionListener(this);

connection.addActionListener(this);

filesend.addActionListener(this);

exit.addActionListener(this);

sendtoall.addActionListener(this);

sendtoone.addActionListener(this);

Box box3=Box.createHorizontalBox();

box3.add(chatResult);

thread=new Thread(this);

Box box0=Box.createVerticalBox();

box0.add(Box.createVerticalStrut(10));

box0.add(box1);

box0.add(Box.createVerticalStrut(10));

box0.add(box3);

box0.add(Box.createVerticalStrut(10));

box0.add(box2);

box0.add(Box.createVerticalStrut(10));

add(box0);

setBounds(10,30,500,400);

setBackground(new Color(80,212,248));

setVisible(true);

validate();

addWindowListener(new WindowAdapter(){

public void windowClosing(WindowEvent e){

System.exit(0);

try {

socket.close();

} catch (IOException e1) {

e1.printStackTrace();

}

});

}

public void actionPerformed(ActionEvent e) {

ActionProcess actionProcess=new ActionProcess(this);

try {

actionProcess.action(e);

} catch (Exception e1) {

e1.printStackTrace();

}

public void run()

{

String s=null;

while(true)

{

try

{

s=in.readUTF();

chatResult.append("\n"+s);

}

catch(IOException e)

{

chatResult.setText("与服务器断开连接");

try

{

socket.close();

}

catch(Exception ep){}

break;

}

客户端的界面事件处理：

package chat;

import java.awt.event.ActionEvent;

import java.io.DataInputStream;

import java.io.DataOutputStream;

import java.io.IOException;

import java.net.*;

import javax.swing.JOptionPane;

public class ActionProcess implements Runnable {

private ChatClient client;

String name="";

String sendtoname="";

String sendtoID;

String filename="";

String filepath="";

public ActionProcess(ChatClient client) {

this.client=client;

}

public void action(ActionEvent e)throws Exception{

if(e.getSource()==client.connection)

{

try

{

if(client.socket.isConnected()){}

else

{

String addr=JOptionPane.showInputDialog("请输入服务器IP:");

InetAddress address=InetAddress.getByName(addr);

InetSocketAddress socketAddress=new InetSocketAddress(address,5555);

client.socket.connect(socketAddress);

client.in=new DataInputStream(client.socket.getInputStream());

client.out=new DataOutputStream(client.socket.getOutputStream());

name=client.inputName.getText();

client.out.writeUTF("姓名为"+name+"的朋友风尘仆仆地上线了...");

client.listen.setEnabled(true);

client.filesend.setEnabled(true);

client.sendtoall.setEnabled(true);

client.sendtoone.setEnabled(true);

client.emote.setEnabled(true);

if(!(client.thread.isAlive()))

client.thread=new Thread(this);

client.thread.start();

}

catch(IOException ee){}

}

if(e.getSource()==client.listen)

{

try

{

name=client.inputName.getText();

client.out.writeUTF("姓名为"+name+"的朋友正在监听中...");

filesendServer filesendserver=new filesendServer();

filesendserver.filereceive();

}

catch (Exception ee) {

ee.printStackTrace();

}

if(e.getSource()==client.filesend){

if(client.socket.isConnected())

try {

filesendClient filesendclient=new filesendClient();

filesendclient.filesend();

client.out.writeUTF("成功发送文件！");

}catch (Exception ee){}

}

if(e.getSource()==client.exit)

{ if(client.socket.isConnected())

try {

name=client.inputName.getText();

client.out.writeUTF("姓名为"+name+"的朋友黯然下线了...");

client.out.flush();

client.out.close();

client.socket.close();

} catch (IOException e1) {

e1.printStackTrace();

}

System.exit(0);

}

String em=client.emote.getSelectedItem().toString();

if (em.equals("表情")) {

em = "";

} else {

em += "着";

}

if(e.getSource()==client.sendtoall)

{

if(client.socket.isConnected()){

name=client.inputName.getText();

String s=client.inputContent.getText();

if(s!=null)

{

try

{

client.out.writeUTF(name+em+"对大家说："+s);

client.out.flush();

client.inputContent.setText("");

}

catch(IOException e1){}

}

if(e.getSource()==client.sendtoone)

{

if(client.socket.isConnected()){

sendtoID=JOptionPane.showInputDialog("请输入对方ID:");

sendtoname=JOptionPane.showInputDialog("请输入对方姓名:");

String s=client.inputContent.getText();

name=client.inputName.getText();

if(s!=null)

{

try

{

client.out.writeUTF(name+"悄悄地"+em+"对<"+sendtoID+">"+sendtoname+"说："+s);

client.out.flush();

client.inputContent.setText("");

}

catch(IOException e1){}

}

public void run()

{

String s=null;

while(true)

{

try

{

s=client.in.readUTF();

client.chatResult.append("\n"+s);

}

catch(IOException e)

{

client.chatResult.setText("与服务器断开连接");

try

{

client.socket.close();

}

catch(Exception ep){}

break;

}

客户端的文件接收：

package chat;

import java.io.BufferedReader;

import java.io.File;

import java.io.FileInputStream;

import java.io.InputStreamReader;

import java.io.OutputStream;

import java.io.PrintStream;

import java.net.Socket;

import javax.swing.JOptionPane;

public class filesendClient {

public void filesend() throws Exception{

//1.创建Socket, 指定服务端IP地址和端口号, 连接服务器

String sendtoIP=JOptionPane.showInputDialog("请输入对方IP:");

Socket socket = new Socket(sendtoIP, 1234);

//2.获取输入输出流

BufferedReader br = new BufferedReader(

new InputStreamReader(socket.getInputStream()));

PrintStream ps = new PrintStream(socket.getOutputStream());

//3.提示用户输入一个路径,判断是否存在是否是文件, 如果输入非法给予提示, 重新输入

File file = getFile();

//4.将文件名和大小发送到服务端

ps.println(file.getName());

ps.println(file.length());

//5.接收服务器发送回来的是否存在的结果. 如果文件已存在, 打印提示, 客户端退出. 如果不存在, 准备开始上传.

String msg = br.readLine();

if("已存在".equals(msg)){

JOptionPane.showMessageDialog(null,"文件已存在,请不要重复上传!");

return;

}

long finishLen = Long.parseLong(msg); // 服务器端文件的长度

//6.创建FileInputStream从文件中读取数据, 写出到Socket的输出流

FileInputStream fis = new FileInputStream(file);

OutputStream out = socket.getOutputStream();

byte[] buffer = new byte[1024];

int len;

fis.skip(finishLen); // 跳过服务端已完成的大小

while((len = fis.read(buffer)) != -1)

out.write(buffer, 0, len);

fis.close();

socket.close();

}

public File getFile() throws Exception{ //得到文件的方法

File file=null;

boolean flag=false;

while(flag==false){

String filepath=JOptionPane.showInputDialog("请输入要上传的路径:");

file = new File(filepath);

if(!file.exists()){

JOptionPane.showMessageDialog(null,"您输入的路径不存在,请重新输入！");

flag=false;

}

else if(file.isDirectory()){

JOptionPane.showMessageDialog(null,"占不支持文件夹上传!请输入一个文件路径！");

flag=false;

}

else flag=true;

}

return file;

}

实验截图：

3. 遇到的问题及相应解决办法

本次编程的主要问题是界面的编程。因为有了上次的实验做基础，在设计Socket等方面没什么问题。但是界面的设计因为没动过手，因此比较陌生，在设计过程出了很多问题，也查了很多书，最后也成功地解决问题。

4. 个人体会及建议

通过这次课程设计，使我对网络编程和java有了更进一步的认识和了解，也让我学会了界面制作的一些知识。要想学好网络编程要重在实践，必须通过不断的实践操作才能更好地掌握它。我也发现我的好多不足之处，首先是自己在基础上还不行，经常出错，通过学习已有所改进；再有对java的一些标准库函数不太了解，还有对函数调用的正确使用不够熟悉，还有对java中经常出现的错误也不了解，通过实践的学习，我认识到学好计算机要重视实践操作，不仅仅是学习java，还是其它的语言和学科，以及其它的计算机方面的知识都要重在实践，所以后在学习过程中，我会更加注视实践操作，使自己更好地学好计算机。如果要我自评分，我给自己打70分。

通过上网查询收集资料和同学的交流，让我觉得要完成一个任务，一个人悄无声息是很难做好的，和同学交流研究会使我们获得更多，也能使自己少走许多弯路，事半功倍。这给我启示，学习一定要勇于实践，虚心请教。

在课程设计过程中，收获知识，提高能力的同时，我也学到了很多人生的哲理，懂得怎么样去制定计划，怎么样去实现这个计划，并掌握了在执行过程中怎么样去克服心理上的不良情绪。因此在以后的生活和学习的过程中，我一定会把课程设计的精神带到生活中，不畏艰难，勇往直前！

参考文献

[1] 电子工业出版社《JAVA程序设计实用教程》，叶核亚编著考资料

[2] 清华大学出版社《Java程序设计与实践教程》，王微，董迎红著

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