网络即时通讯软件的设计分析与实现

２０１６年４月上　网络即时通讯软件的设计分析与实现　万周飞（武汉轻工大学数学与计算机学院，湖北武汉４３００２３）　【摘要】随着我国经济发展水平的不断提高，互联网得到了快速发展，在各领域得到了广泛应用，越来越多的通讯产品产生，促使涌现大量的　周边服务，娱乐风气盛行，同质化现象越来越严重，自身特色化的产品满足客户需求。本文研究一种网络即时通讯软件，探讨该通讯软件设计与　实现方法，使这些细节性功能在不同环境下满足用户需求。　【关键词】网络即时通讯；软件设计；功能实现　【中圈分类号】ＴＰ３１１．５　【文献标识码】Ａ　【文章编号】１００６—４２２２（２０１６）０７－００８２—０３　网络中常见的即时通讯系统很多都面向ｌｎｔｅｒｎｅｔ用户群．　不仅用于沟通．还可以对周围一些丰富的应用服务进行捆绑．　数据层ＤＢＭＳ使用了Ｍｉｃｒｏｓｏ￣公司研发的一种数据库服　务器．用于对数据进行管理。能够快速更新并检索出海量数　比如，游戏、音乐、社交等，以为用户提供更加真实的网络应用　体验　鉴于企业部分领域ＩＭ需求不同．所提供的产品也不一　据．由此，将其由功能层传输到数据层过程中都会使用到ＳＱＬ　语言　、主要应用到的技术为ＴＣＰ，ＩＰ协议、ＲＴＰ协议以及Ｓｏｃｋｅｔ　样．在这些应用环境下不需要对环境进行注册，关注账号管理　编程技术。ＴＣＰ／ＩＰ协议聊天工具建立起一种使用协议，在网络　与简洁性，在虚拟化的网络环境中，能够针对不同需求进行产　品研发。由此。考虑到研究现状与未来趋势。一套即时通讯系　统开发与研究显得尤为重要。　中能够进行通信，对控制协议与网际协议进行传输　这种标准　协议不同环境下能够以节点为单位相互通信．还能与互联网　进行信息交换与传输　此外．ＴＣＰ／ＩＰ协议还是一种基于层次的　１需求分析　１．１系统开发目的　通常．聊天工具都是由客户端程序与服务器程序构成的　但是，很多网络公司仅提供免费的聊天工具客户端程序。服务　器程序则不提供，将很难在公司内部网络使用中更加灵活、方　便。开发一种聊天工具使其能够更加灵活的应用在公司内部　则能保证信息安全。处于这一问题，本文设计了即时通讯工　协议．内部包含了众多其他协议．共同构成一个ＴＣＰ，ＩＰ协议　组合＿３｛　２．４功能模块划分　聊天．Ｙ－具能够按照以下过程完成通信：注册服务器，并　告知服务器所在的监听主体：完成了客户注册以后．向服务　器发送相关信息：服务器能够将信息发送到所在的监听主体　客户端上。数据库操作包含了用户信息的录入、用户信息的　具．可以将这一问题更好的解决，增强公司内部信息交流的便　修改以及好友数据资料的查找以及添加等　功能模块具体见　捷性与安全性　图１所示　１，２需求分析　该软件的开发与利用目的是具备基本的信息交流功能．　比如，登录、注册、聊天、语音等。要想实现信息一对一交流，就　要对网络安全问题提高重视度．防止出现号码被盗或者被破　坏的情况。通过相关调查显示．系统需要满足的功能为：具备　良好的人机界面：具备较好的权限管理：确保原始数据更容易　修改，支持更多修改条件：数据查询更加方便，满足更多的查　询条件　确保传输效果更好．避免出现延时　囤１功能模块划分　客户端功能分为用户新建、登录用户、好友查找以及通信　聊天。三个功能的含义概述为：构建一个ＳｅｒｖｅｒＳｏｃｋｅｔ连接端，　２系统总体设计方法　２．１客户层　客户层也被称为表示层．就是应用程序中的接口部分，能　够为用户设计一个聊天用的客户层．以实现用户对话功能。这　目的是对是否有客户端连接或者中断进行侦听：服务器端能　够完成信息发送，也是信息的发送中心．所有客户端的信息都　能集中到服务端．再通过服务器端按照需求将信息发送出去：　建立服务器端通信通道，向服务器发送信息，并对用户进行登　录：多线程设计分为服务端的多线程与客户端的多线程．前者　种用户输入数据的检查方法能够将输出数据显示出来，为了　使操作更加直观就要使用图形接口，如果需要对聊天用户条　是建立一个线程与客户端通信，优势是能够连接与处理多个　件进行变更．系统就可以对数据进行检查，也不会影响到其他　通信．防止出现数据排队或者拥堵，发挥系统的优越性能。服　层面。　务器可以为每一个客户都构建一个线程。为了满足多个客户　端的要求．要设计一个主线程并将服务端多线程启动　。主线　２．２服务层　功能层与服务层的含义一样都是应用主体，就是在程序　中编入具彼的业务处理逻辑，比如，检索的数据，用户如果需　要系统就会按照要求将信息全部传送到功能层中，只要用户登　结构进程相似．都能够生成一个线程连接。线程调速速度快并　且所利用的资源少．对进程空间的数据进行共享，使服务器具　有更灵敏与更快速的响应速度，在吞吐量上也非常大。客户端　的多线程设计目的是更好的完成信息接收与发送操作，能够　循环等待客户端。这种循环方法的使用首先要将内容输入，然　录．在功能层就能检索到数据结果，能够一次性传送给表示层口。　２．３数据层　镰每　后将其发送到服务端上。最后再进行信息接收并返回客户端ｔｓ－１。　处理注册事件是客户端部分。Ｊａｖａ事件中包含键盘事件、　按钮事件应急鼠标事件等，每一个事件系统都会使用监听器，　比如，ｍｏｕｓｅＰｒｅｓｓｓｄ，ｍｏｕｓｅＲｅｌｅａｓｅｄ，ｍｏｕｓｅＣｌｉｃｋｅｄ。监听具体流　３系统具体设计与编码　３．１数据库的设计　数据库表设计的目的是对用户好友资料进行注册与存　放．能够使用两个相同的数据库表完成用户信息的存放与好　程如图２所示。　友资料的存放。在ＳＱＬ　Ｓｅｒｖｅｒ２０００上建立一个ｉａｖａｉｃｑ数据库　与两个相同的数据表，用户的基本信息表示为ｉｃｑ，用户好友　数据库表名为ｆｒｉｅｎｄ　ｉｃｑ表的主要功能是对用户信息进行存　放．包含昵称、密码、号码以及在线或者离线、ＩＰ地址、头像、性　别、籍贯等信息。用户昵称或者密码都是必须添加的字段，是　否在线也是系统设置重点：其他信息都是可以选择的字段类　型；ｉｃｑ表格数据类型如表１。　表１用户基本信息表　字段名称　ｔｃｑｎｏ　ｎｉｃｋＮａｌＴｌｅ　ｐａｓｓｗｏｒａ　ｓｔａｔｕｓ　Ｊｐ　●　ｉｎｆｏ　ｅｍａｉｌ　ｐｌａｃｅ　数据类型　ｔｎｔ　长度　５　Ｃｈａｔ　９　Ｃｂａｒ　８　Ｂｉｔ　Ｃｈａｔ　Ｖａｒｅｈａｒ　ｌｎｔ　Ｃｈ毪ｒ　Ｃｂａｒ　２　２　４０　３　９　ｌ１　图２注册事件处理流程图　３－３．３用户登录　Ｆｒｉｅｎｄ表的设计相对简单　系统只对用户号码与好友号　码两个字段进行了设计，具体见表２所示。　表２用户好友表设计　字段名称　数据类型长度　ｍｑｎｏ　Ｉｎｔｏ６　ｆｒｉｅｎｄ　Ｉｎｔｏ５　在客户端程序中输入用户名与密码，并将其与服务器创　建连接，向服务器发送登录请求。在接收了这一请求以后，再　使用ＪｄｂｃＯｄｂｃ对数据库进行读取．比较输入的信息。如果输　入的信息与数据库信息一致，则表示服务器向客户端返回信　息成功，注册当前的ｌＰ地址：客户端接收到了服务器确认以　３－２服务器设计　主服务器设计考虑到以下几方面因素，分别是服务器响　后将聊天主窗口打开．否则弹出的消息失败。客户端事件驱动　与服务器事件监听是对应的。　３．３．４主程序设计方法　应速度、包括新建连接与发送数据的及时性等；对于ＴＣＰ／ＩＰ　协议数据结构．设计过程中需要考虑到的因素为多线程与多　进程．主服务器端多线程语句为：ＳｅｒＶｅｒＳｏｃｋｅｔ＝ｎｅｗＳｅｒｖｅｒ－　客户在登录成功以后，客户端就能够与服务器顺利连接。　连接以后．客户端则可以读取服务器的好友名单；服务器收到　Ｓｏｃｋｅｔ（７０７０），在７０７Ｏ端口上创建一个接口，并使用这个语句　创建出一个主线程　。主服务器主要用来对ＳｅｒＶｅｒＴＨｒｅａｄ类　进行调用．每一个ＳｅｒＶｅｆＩＨｒｅａｄ都是实体线程，都能对客户端　连接请求进行响应　而服务器的一个进程或者多个进程则是　这一请求就马上读取ｆｒｉｅｎｄ表并获取好友号码，再利用ｉｅｑ表　将好友的资料获取到．将这些信息发送到客户端；客户端在收　到服务器信息提醒以后，将在主窗口显示出好友昵称。客户端　还能创建一个矢量．目的是对好友昵称、ｊｉｃｑ号码、头像等信　息进行存储。主程序窗口通过ＪＦｒａｍｅ对象添加完成，添加的　指端口等待连接信息的时间，也能按照设计数据交换方法对　数据进行传输。在需要的时间，客户端能够向服务端提供一个　连接请求　内容为ＡＷＴ、Ｓｗｉｎｇ。但是，ＪＦｒａｍｅ不单是一个容器还是一个　程序框架，可以在框架中添加组件或者零件，还在内容上有一　个面板，能够将窗口上的所有组件都添加到这一面板上，借助　ＣｏｎｔｅｎｔＰａｎｅ与ｓｅｔｃｏｎｔｅｎｔＰａｎｅ设置一个指定性面板．还能在　ＪＦｒａｍｅ中添加其他需要的组件［９１。　３．３客户端的设计　通过Ｓｏｃｋｅｔ建立与服务器的连接。服务器能够与　ＢｕｆｆｅｒｅｄＲｅａｄｅｒ、ＰｒｉｎｔＷｒｉｔｅｒ建立一个双向交流、输入系统，通　过双方输入或者输出方式完成信息传递．一旦接收到了客户　最后，服务器的连接在ＣｏｎｎｅｃｔＳｅｒｖｅｒ（）函数中实现。这一　连接请求，服务器就能使用ａｃｃｅｐｔ（）函数新建一个Ｓｏｃｋｅｔ对　函数具有连续性与规则性，能够依据ＩＰ地址与端口与服务器　象．然后由客户端向服务器发送信息，接收注册、登录或者好　友查找的请求．服务器在接收了请求以后，能够对不同信息进　行处理　在此过程中．服务端也能使用ＵＤＰ协议方法进行通　连接　ＩＰ成为了唯一一个有标识的地址。可以将服务器连接分　为两部分，一部分是服务器端，一部分是客户端。　信，即使这种ＵＤＰ协议可靠性较差，但是对于聊天工具朱说，　这种可靠性并没有决定性作用１７］。　３．３．１用户注册　４结束语　本文主要对网络即时通讯软件设计方法与设计流程进行　了分析．表现了优化设计即时通讯软件能够使信息传输更加　及时、快速，使系统功能更加完善，降低系统通信开销。　服务器收到了用户注册请求以后就可以马上接收与传递　客户信息，比如，客户一ｔ＃－别、昵称、头像、个人资料等。信息接收　完毕，服务器使用ＪｄｈｃＯｄｂｃ实现与后台数据库的连接，并完　成记录添加。如果是新用户注册，则可以将号码返回给用户，　参考文献　［１】邝丽蓉．网络即时通讯软件在大学英语听说教学中的运同Ⅲ．考试　周刊，２０１１（９０）：１０５～１（）６．　并在数据库中注册一个ＩＰ地址，设置Ｓｔａｔｕｓ并告知用户显示　在线，标记为Ｓｔａｔｕｓ１。客户收到了服务器提供的信息以后，将　主程序窗口打开，创建ＵＤＰ与用户建立关联【８）。　３－３－２处理注册事件　［２］厉进．信息时代网络即时通讯软件的发展思路与来来¨１．科技资讯，　２Ｏ１Ｏ（１７）：２．　［３］顾立平．Ｗｅｂ２．０用户行为调查研究——以中国科学院学生使用社会　软件为例叨．图书情报工作，２０１１，５１（９）：ｔ００－－１０４，８３．　漕译拇　一方法研究　种新的通信信号　识别　要】灰色关联分析的理论工具是序列间的灰色关联度，它是两个因素之间或者是两个系统之间关联的程度的量度，描述了系统发展过程　赵凌伟（中国人民解放军９１４０４部队９４分队，河北省秦皇岛０６６００１）　【摘中各因素间的相对变化情况。本文在原有香农熵权的灰色关联决策融合算法的基础上，提出了近似熵权的灰色关联决策融合算法，对于通信信　号的仿真识别结果表明，近似熵权算法的效果最好。　【关键词】通信信号识别；灰色关联；决策融合；香农熵；近似熵　【中图分类号】ＴＮ９５８Ｉ３　【文献标识码】Ａ　【文章编号】１００６—４２２２（２０１６）０７—００８４—０２　引言　在决策融合的研究领域，灰色关联分析是一种重要的系　统分析方法．它是对系统变化发展的态势进行比较的定量的　描述方法　灰色关联分析的理论工具是序列之间的灰色关联　度．灰色关联度表示的是两个因素或者两个系统之间的关联　程度，如果发展变化趋势基本相同，那么两者之间的灰色关联　度大，关联程度高；反之，灰色关联度小，关联程度低【”。本文提　出了一种基于近似熵的灰色关联度算法，在对通信信号的识　别中．该方法较原始的邓氏灰色关联融合算法与香农熵权灰　算法中［２１。引入信息熵可以摆脱专家的主观判断，更具有实际　应用价值　不同的特征赋予不同的权重之后，定义加权灰色关　联度：　Ｎ　＾ｙ。＝∑ｒ；ｉ（ｊ）　（ｊ），ｉ＝ｌ，２，…，Ｍ　ｊ＝１　Ｎ　∑仅，（ｊ）＝１，ｄ，（ｊ）≥０　Ｊ＝１　（３）　其中香农熵权的算法步骤为：　（１）首先根据第ｉ个比较序列中第ｊ个特征的绝对差去顶　初始矩阵△：　色关联融合算法有较明显的效果。　ｌ灰色关联融合算法　关联系数和关联度：　△＝（Ａ　）　＝【△　Ａ。　，…，Ａ。Ｎ］　（４）　其中：ｉ＝ｌ，２，…，Ｍ，ｊ＝ｌ，２，…，Ｎ。　Ｍ　定义两个序列Ｘ０＝｛ｘｏ（ｋ）Ｉｋ＝ｌ，２，…，ｎ｝和Ｘ。＝｛Ｘｉ（ｋ）Ｉｋ：　１，２，…，ｎｌ在ｋ点的关联系数∈。（ｋ）为：　ｍｃ，ｌ，、－（２）计算ｐｉｊ：△　／∑△　。　ｌ＝ｌ　ｉｎｍｉｎ　Ｉｘｏ（ｋ）－Ｘ·（ｋ）Ｉ＋ｐｍａｘｍａｘ　ｌｘｏ（ｋ）－ｘ；（ｋ１　Ｉ　ｉ（３）计算第Ｊ个特征的的剩余度。　鲁（ｋ）＝　其中：　ｋ面　…　（　）　偏差较大的特征相对更能反映类型之间的差别．所以认　为差异越大的特征对系统的影响越大，所以定义第ｉ个特征　的剩余度Ｄｊ为：　Ｄ，＝１一ｅｊ　Ｍ　ｘｏ＝｛ｘ０（ｋ）Ｉｋ＝ｌ，２，…，ｎ｝　Ｘ　＝ｆＸ　（ｋ）ｆｋ＝１，２，…，ｎ｝，ｉ＝ｌ，２，…，ｍ　分别是Ｘ。和Ｘ　的初值化或均值化序列。　（５）　其中：Ｅｊ＝一∑ｐ　Ｉｎ　，Ｅ一＝ＩｎＭ，ｅｊ＝Ｅ　／Ｅ　。　ｌ＝ｌ　Ｐ∈（Ｏ，ｌ１。　定义Ｘ。关于Ｘｏ的邓氏关联度　ｉ为：　（４）计算第ｊ个特征的权重ａｉ（ｊ）　Ｎ　＾ｙ．＝　∑　）　２香农熵权灰色关联融合算法　（２）　ａｉ（ｊ）＝Ｄｊ／　Ｄ　Ｊ：ｌ　（６）　３近似熵权灰色关联融合算法　近似熵是对非线性时间序列复杂度的一种非负的定量描　通过关联度的计算公式可以看出，计算过程中，每个特征　都赋予了相同的权重．而实际情况下每个特征的贡献不同，所　以邓氏关联度的实用性较弱　我们知道在信息应用领域。信息　熵是对系统不确定性的描述．熵值越大系统的不确定性就越　述Ｉ引，在计算近似熵过程中，需要两个固定的参数ｍ、ｒ，其中ｍ　是比较序列的长度，即窗口长度，也称为模式维数，ｒ是一个有　效的阈值，称为相似容限，这两个参数在整个计算过程中固定　不变。给出Ｎ个点Ｕ（１），ｕ（２），…，ｕ（Ｎ），对固定的ｍ和ｒ定义　大．反之系统的不确定性越小，所以将信息熵引入到灰色关联　聂永有，费金玲．从即时通讯软件的迅速发展看网络经济效应的作　用机理ｆＪＪ．经济师，２０１０（１）：６９￣７０．　ｆ５１李延松，余隋怀，吴博，等．基于Ｓｏｃｋｅｔ的安全即时通讯软件的设计　ｌＪ１．科学技术与工程，２０１０，７（１２）：２９７４－２９７７．　ｆ６］张良卫．基于双边市场理论的即时通讯行业网络外部性研究——以　腾讯公司为例ｆＤ１．上海交通大学，２０１１．　【８】胥莉，王耀斌，陈丽，等．广告支持型双边市场的网络效应——即　时通讯市场的实证分析ｆＪ］．系统管理学报，２０１１，１７（６）：６１５－６２１．　【９】陈凌，陈广益．在线教翻译——基于ＱＱ即时通讯软件的实证研究　［Ｊ１．上海翻译，２０１４（２）：３８－４３．　收稿日期：２０１６—３—２８　ｆ７１李沛荣彳１用现有信息环境建立学生班级管理系统——基于ＱＱ群　上的毕业班班级管理ｆＪ１．中国新技术新产品，２０１１（１０）：１５－１６．　警雄　｜｝