聊天系统 院
面向对象编程技术作业题
——聊天系统
一、 问题分析
创建一个聊天系统，该系统由服务器程序和客户端程序两部分构成。其工作原理是：当服务器程序运行时，首先启动一个监听器，负责监听服务器的某个端口，当客户端要进行聊天时，首先要对服务器的特定端口进行连接请求，即客户端试图连接服务器被监听的端口时，服务器的监听器可以选择接受或拒绝连接请求。如果接受客户端的连接请求，则由监听器为客户端分配一个对应的“套接字”对象，这样在服务器和某个客户端之间就建立了一条数据管道，可以聊天了。本聊天室主要采用Socket（套接字）编写，套接字可以支持TCP和UDP协议。
本聊天室采用TCP/IP协议，在完成基本的建立通信连接，显示，发送，退出，服务器管理客户端用户连接与否的基础上，还添加了私聊，屏蔽，和两个客户端传送文件的功能。
二、 算法设计
本次作业没有涉及复杂的算法，主要是基于Win Socket的原理实现的。在完成保证基本的通信功能的前提下，又加入了能动态显示在线用户退出和在线功能，并且能够选择某一在线用户进行私聊的功能,客户端可以禁止某一用户在线的功能，以及简单的传输文件功能。其中涉及了简单的逻辑算法，也在本节中予以体现。
首先介绍一下WinSocket的基本原理，这是程序的算法核心。Windows Sockets（简称WinSock），即Windows下网络编程的规范，为应用程序提供了开放的、支持多种协议的网络编程接口，它已成为Windows网络编程的真正标准。Windows Sockets 定义了如何通过API实现与Internet 协议族（通常指的是TCP/IP）的连接。应用程序通过调用Windows Sockets的API实现相互之间的通信。
Socket的通信方式有两种方式。第一种方式是有连接的流方式，即需要在通信的两个应用程序之间建立一条连接链路，即利用TCP协议；第二种方式是采用无连接的数据报方式，也即UDP协议。本系统是采用有连接的流方式。在这种方式下，两个通信的程序之间首先要建立一条链路，然后数据才能被正确地接收和发送。这种方式对应的是TCP（传输控制协议）协议，通过TCP协议可以与指定IP地址的主机建立连接，并利用建立的连接双向地交换数据。有连接的流的特点是通信可靠，对数据有重发和校验机制。
利用CSocket进行有连接的数据通信需要建立一个全关联，同时要求通信的双方必须有一方扮演服务器的角色，等待另一方（Client）的连接请求。在服务
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器段需要建立一个监听套接字，然后在此套接字等待连接。而当连接建立后，则需要创建一个新的套接字用于通信。客户段在创建套接字后，只需要简单地调用连接函数，就可以创建连接，进行通信了。双方的函数调用顺序如下图所示：
Server Socket（） Bind（） Listen（） Client Accept（） Socket（） 建立连接 Connect（） Read（） 请求数据 处理服务请求 Write（） 应答数据 Close（） Close（） Read（） 阻塞等待客户数据 Write（）
本程序选择基于消息的异步套接字，因为很多情况下，阻塞方式会影响应用程序的性能，所以有时需要采用非阻塞方式实现网络应用程序。Windows Sockets为了支持Windows消息的驱动机制，使应用程序开发者能够方便地处理网络通信，他对网络事件采用了基于消息机制的异步存取策略。Windows Sockets的异步选择函数WSAsyncSelect提供了消息机制的网络事件选择，当使用它登记的网络事件发生时，Windows应用程序相应的窗口函数将收到一个消息，消息中指示了发生的网络事件，当使用它登记的网络事件发生时，Windows应用程序相应的窗口函数将收到一个消息，消息中指示了发生的网络事件，以及与该事件相关的一些信息。
因此，可以针对不同的网络事件进行登记，例如，如果登记了一个网络读取事件，一旦有数据到来，就回触发这个事件，操作系统就会通过一个消息来通知调用线程，后者就可以在相应的消息相应函数中接收到这个数据，因为是在该数
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据到来之后，操作系统发出的通知，所以这时肯定能够接收到数据。采用异步套接字能够有效地提高应用程序的性能。
实现通信过程的具体算法流程参考了VC++深入详解，基本按照如下步骤建立的。
1． 2． 3． 4． 5． 6．
加载套接字库，调用WSAStartup函数初始化。
创建并初始化套接字，为定义的ChatDlg类增加SOCKET变量，实实现接收端功能。 实现发送端功能。 终止套接字库使用。 利用主机名实现网络访问。
现初始化，自定义套接字相关消息
动态显示用户算法实现，以服务端为例，首先创建一个结构体变量，存储于 用户相关的信息。当然这个结构体数组的大小决定服务器支持连接用户的大小。当一个用户发来连接请求时，将此用户的信息添加到结构体数组中，如果有用户发来断开请求时，接收消息成功后，将用户从此数组中删除。没有一次这样的操作，都选择对显示此项功能的List进行更新。
私聊功能算法实现，假设甲乙两个用户，甲要对乙私聊，甲向服务器发送消息时，应当携带私聊的内容那个消息和私聊的对象的消息，然后服务器获得此消息后，直接将消息转发给乙，而不向任何连接的用户发送消息。同样，屏蔽消息功能的算法相同，只是在自己客户端接收的消息中，找到发给自己的消息显示并记录（实际上已经接收到服务器发给本端的所有消息，只不过不予显示）。
传输文件算法也是相同，找到要传输端，然后向客户端发送相应的消息，客户端判定是什么网络事件，在case中作处理，发送给要传送的客户端，将这两端联系起来，实现了点到点的连接，可以收发文件了。
将聊天信息保存的实现，我采取了首先写一个全局的函数，函数完成功能是新建一个以“聊天记录”或“客户端名字”的.txt文件。然后再程序中，每一个收发消息的判断后将这段函数加上，将传递的信息内容取出，追加到建立的文件的尾端，写入后关闭。
三、 方案设计
本算法基于Visual C++ 6.0编程，采用MFC AppWizard(exe)工程，基于对
话框（添加控件十分简单，所以放弃用VIEW视图）实现的聊天系统。分服务端和客户端。 (一) 服务器端
在算法设计中已经提到，本程序是根据基于消息的异步套接字实现，再此不 再赘述具体的建立的过程。本节细致的介绍一下服务器的设计并实现的具体方案