作者：陈盼 黄辰
来源：《物联网技术》2016年第01期
摘 要：介绍了一款用于聊天沟通的软件，包括发送和接收私人消息和群消息的功能，该软件采用MyEclipse为开发环境，使用Java编程语言完成逻辑开发。软件运用Socket来进行线程之间的通信，并运用InputStream和OutputStream流来实现读取或发送相关信息，聊天界面用Swing绘制，使用MySQL数据库存储注册用户的基本信息。系统采用B/S架构，由界面程序、服务器端程序和数据库存储组成。
关键词：Java；Socket；MySQL；InputStream；OutputStream；聊天
中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：2095-1302（2016）01-00-02
0 引 言
现如今互联网越来越发达，网络聊天工具已成为人们日常交流的一种不可缺少的工具，除去它成本低，通信速度快的优点，还具有方便信息交流和资料传递的益处，所以本文旨在开发一个界面友好、易于操作的聊天工具，能较好地解决电话的单线程通信以及费用高昂等问题。
1 系统功能概述
1.1 系统流程
本系统的运作流程如下所述：用户在注册界面输入用户名、密码、性别、年龄等基本信息注册，在登录界面输入用户名和密码后登录，登录之后便有自己的好友列表，点击好友会弹出相应的对话框进行对话。管理员主要负责对系统的维护和用户的管理。
1.2 系统功能
用户先发送消息到服务器，服务器根据协议里的字符区分是群消息还是私人消息，即从主动客户端的OutputStream流中读取发送的消息，并从中读取真正有用的信息发送给相应的客户端，至于发送给哪个客户端，在主动发送消息的客户端会有带有相对应客户端的名字，接收消息的客户端会有一个线程监听的InputStream流，该系统的工作原理如图1所示。
2 系统核心技术概述
2.1 Socket通信技术
Socket的工作流程分为如下三步：
（1）建立连接。由于本系统使用TCP/IP通信，在通信之前，服务端和客户端之间必须建立安全可靠的点对点连接。
（2）数据通信。本系统使用InputStream和OutputStream进行数据的读取和发送，经过服务器的消息处理，转发到相应的客户端。
（3）通信完毕。关闭连接。
图1 系统工作原理图
Socket工作原理如图2所示。
图2 Socket工作原理图
2.2 TCP/IP协议的特点
本系统基于TCP/IP协议，主要有如下特点：
（1）TCP/IP协议是一个开放型的协议标准，不限硬件和操作系统，对所有人都是免费的；
（2）TCP/IP协议是一个标准的高层协议，为用户提供安全可靠的点对点网络服务；
（3）TCP/IP使用统一的网络地址分配方案，每台可以分配到IP的机器都有自己唯一的IP地址；
（4）TCP/IP协议可以在广域网、局域网及其他网络间使用，对网络硬件没有要求。
2.3 多线程
线程是指程序在执行过程中，能够执行程序代码的一个执行单元，在Java语言中，线程有四个状态：运行，就绪，阻塞和结束，而使用多线程可以减少程序的响应时间，如果某个操作耗时或者陷入长时间的等待，此时程序不响应鼠标或者键盘的操作，使用多线程后可以把这个耗时的线程分配到一个单独的线程去执行，这样就使程序具备了更好的交互性；多线程也能简化程序的结构，使程序便于理解和维护。
系统中会出现多个客户端同时访问服务器的场景，故必须将服务器的某些变量做同步处理，在Java程序中，JVM负责线程调度，即根据特定的制度为多个线程分配CPU使用权，在本系统中多线程阻塞问题主要出现在当多个客户端访问服务器时，要并发的修改服务器的相关变量，所以可能会出现对象被不连贯修改的问题，故此，必须对服务器的变量做同步处理。
3 数据库设计
本系统的数据表主要用于保存用户在注册时填写的基本信息，包括用户名、密码、性别、年龄等，在注册成功后，用户可以修改上传自己的图像，故数据库中user表的E-R模型图如图3所示。
图3 数据表E-R模型图
图3中，为了维护系统安全，对密码的存储并不是明文存储，而是在存入数据库前，在程序里对密码进行不可逆的加密，只是把加密后的结果存在数据库中，需要验证用户密码时，也将用户输入的密码作加密处理，然后和数据库比对，结果一致则登录成功。
4 结 语
本系统设计了一个功能相对完善的网络聊天系统，用户注册登录后，相互之间接收发送消息，运用了Socket通信、IO流以及TCP/IP通信的相关知识，能够实时动态的完成信息传递，具有高度的交互性，能够有效的满足客户的请求，易于维护和更新。
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