论文题目

基于C/S结构的即时通信系统的设计与实现

学生姓名

学 号

专    业

班 级

指导教师

职 称

一、选题的目的、意义及国内外研究动态：

1.研究目的：

近年来，随着Internet的飞速发展，计算机网络得到了越来越广泛的应用，并且已经逐步走进千家万户。自迈入信息时代以来，距离已经不再是人们之间联络沟通的障碍，也正因为如此，人们对沟通交流的需求和依赖也越来越强烈，各行各业对信息交流的要求也越来越高。如今，通过各种即时通信软件，人们已经可以在足不出户的情况下，与远距离甚至世界各地的人进行实时的聊天交流，这样的交流不仅满足了人们对交流沟通的需求，同时也给人与人之间的交流带来了极大的便捷和大量的经济节省。因此，即时通信（Instant Messaging）在人们的生活工作和学习中得到了更广泛的应用[1]。本论文将结合WinSock的五种IO模型、阻塞与非阻塞、同步与异步机制、多线程机制等技术开发基于CS的即时通信系统，以现有的各种技术，介绍讲解网络IM软件开发中的重要知识，并讨论其中关键环节的技术问题和各种解决方案和设计策略。

2.研究意义：

本课题的设计意义是一个实用的面向企业的局域网即时通讯软件。首先对系统的可行性进行分析,确定了系统开发可行。然后经过需求分析确定了系统最终要实现的功能,确定本系统所使用的后台数据库系统为MySQL,并对系统中的数据库进行设计[4]。系统釆用目前最为流行的开发工具VC++语言进行开发。其中,网络通信部分采用流行的TCP/IP协议,程序采用典型的C/S(客户端/服务器)模式,这是传统的软件系统体系结构,能够将任务合理的分配的Client端(即客户端)和Server端(即服务器端),可以大大的降低系统的通讯开销,可以充分的利用C/S两端的硬件环境的优势[5]。程序采用的是使用Socket套接字进行网络通讯模块设计,界面部分采用GUI轻量级控件,能够是系统的控件在各个平台上具有完全相同的界面,达到了很好的互通性。系统釆用模块化设计,釆用自顶向下的开发模式。开发过程中先根据功能将系统划分成不同的模块,然后将各个模块继续细化,划分成更小的子模块[6]。模块化的好处是便于开发,便于调试,便于系统的后期维护,并为后续的开发预留接口,使得系统具有良好的可扩充性。最终设计出一个简易而实用的网络即时通讯软件,模式又分为服务器和客户端两部分:客户端通过输入服务器端的IP地址与服务器建立通信。考虑到要可以在局域网中应用，本系统使用的是第二种方法，经过设置，在局域网或internet上都可以使用[7]。

国内外研究动态：

1、国外研究现状

1996年11月ICQ在全球发布，拉开了互联网IM（Instant Messenger，即时通讯）应用的序幕。就是这样一款小软件在短短数年时间里发展出一个巨大的IM产业。时至今日，即时性通讯工具早已成为最热门的网络应用之一。国内外的聊天工具举不胜数。ICQ作为全球第一款即时性通讯工具，在经过短短数年的发展，其行业内的地位如今已是无人能够撼动。ICQ名字取自英文“I seek you”的谐音，即是“我找你”的意思[8]。最初的ICQ只有两个特性，即用户列表和即时聊天。但一经推出就受到众多网民的喜爱，6个月内其注册用户迅速攀升至85万，1998年它的用户数量更是翻了10数倍，达到了1200万人[9]。ICQ的迅猛发展也让当时的互联网领头羊Yahoo和在桌面软件领域独步天下的微软嗅到了商机，它们分别推出了Yahoo Messenger、MSN Messenger和昙花一现的MS Chat。即时通讯市场雏形顿显，有了国际互联网巨头和最大软件公司的融入，即时通讯时代的大幕就此徐徐拉开[10]。企业即时通信市场的远未饱和给软件厂商留下了足够的空间，市场研究机构eMarketer的数据显示，全球企业即时通信市场规模2005年为2.67亿美元，预计2010年市场将实现翻近两倍的增长，达到6.88亿美元。到2011年，即时通信工具将取代声音、视频和文本，成为工作人群主要的沟通方式[11]。预计2013年，领先跨国公司95%的职员将把即时通信软件作为他们实时沟通交流的主要工具[12]。

2、国内研究现状

当ICQ风行全球的时候，在国内各种仿ICQ的中文IM软件也纷纷推出，时至今日，占据国内的市场的主要是腾讯公司的QQ、微软的MSN、雅虎的雅虎通等。其中腾讯公司的QQ以占据了国内70%以上的市场[13]。目前，中国市场上的企业级即时通信工具主要包括：腾讯公司的RTX、IBM公司的LotusSametime、微软公司的UC、点击科技的GKE、中国互联网办公室的IMO、红杉树公司的EasyTouch、亿企通的Jingoal等。相对于个人即时通信工具而言，企业级即时通信工具更加强调安全性、实用性、稳定性和扩展性[14]。

企业级的即时通信实际上也可以说是个人即时通信的应用延伸。据统计，90%以上的企业网内的终端机上都在运行QQ/MSN等个人即时通信软件，人们已经习惯于使用即时通信工具进行日常的工作联络。可是，大多数员工都是在没有获得企业许可的情况下使用个人即时通信工具，这给企业网络带来了比较大的安全和效率问题。加上个人即时通信工具经常让员工陷入非工作状态的聊天中，因此很多企业也通过各种手段禁止员工进行QQ/MSN等操作。在这种现状下，采用企业级的即时通信软件自然就成为了企业客户最好的解决方案，既满足了内部员工的沟通习惯，又解决了公司制度和网络安全等问题，一举两得[15]。

可以说，目前在中国相对于ERP、OA、CRM这些管理软件领域的红海竞争环境而言，企业级即时通信领域仍还处于各厂商跑马圈地的时代。尽管中国本土提供企业级即使通信软件服务的厂商面向的竞争对手是微软、IBM这些国际软件巨头，但是，值得我们国人欣慰的是，目前在中国企业级即时通信市场中，占据了70%的市场份额的腾讯公司就是我们的本土民族企业，可谓是一支独秀。

据了解，早在2001年，腾讯公司就预见到了企业级即时通信软件在中国的巨大的市场潜力，于当年11月份推出了企业版的QQ工具，当时叫BQQ的测试版。2003年9月，BQQ更名为RTX(RealTimeeXchange)，并正式推向市场，向企业级客户提供产品和解决方案。2005-2006年RTX进行了技术重构，实现了平台化及可扩展性的巨大提升[16]。

腾讯公司于2009年1月14日正式宣布推出RTXCorporationAssembly2.0企业集群新版本(以下简称“RTX2008集群版”)。该新版本是RTX专门为大型企业部署即时通信系统提供的一套完整的解决方案，能够以高度管理低成本、易部署的平台为大型企业提供服务。而且，企业客户在采购企业即时通信软件时，考虑到与兄弟单位、关联企业以及上级部门将来的互联互通，考虑到RTX与QQ的使用习惯承接性能大大降低使用者的培训成本，加上RTX已经拥有的大量企业客户的良好口碑，RTX应该是第一选择。总之，中国企业即时通信领域的一个显著特征就是，国内外厂商都在争夺这个未来被普遍看好的市场，主流厂商的巨大投入一方面推动市场快速发展，另一方面导致的的结果是，市场份额向主流厂商进一步集中。

二、主要研究内容、创新之处：

主要内容：

1）用户注册功能

2）用户登录功能

3）添加好友功能

4）好友分组功能

5）好友上线通知功能

6）即时通讯（聊天）功能

7）完成该课题的软件并进行相应的软件测试

创新之处：

由于即时通讯软件可以加装到台式机、笔记本电脑、PDA、手机等终端上，具有强大的通讯能力，文件传输、视频音频会议、休闲娱乐等诸功能，能够有效地降低企业内部的通讯费用，提高工作效率。

作为即时通讯的一种运用的聊天软件，它继承了即时通讯软件的优点，它具有文字聊天、语音聊天、传送文件、拨打电话、远程协助、视频聊天、邮件辅助、发送短信、浏览咨询等功能。开发基于桌面的，面向个人的大众化聊天软件，可以满足网民在网络交流中的需要，和电话、手机有着异曲同工之妙，但较之电话和手机，聊天软件具有方便快捷，功能强大，交流成本低等优点。

三、研究方法、设计方案或论文提纲：

研究方法：查阅VC++、MYSQL和网络通信相关的一些书籍、文献资料，进行系统的学习。了解VC++平台下的通信技术及应用程序开发，和同学、老师、有经验的朋友沟通、交流、学习，同时借鉴一些比较成熟的、目前比较流行的软件功能（如QQ等），进行综合学习和研究。

设计方案：通常的通信工具，都采用客户机/服务器(C/S)体系结构，C/S结构是这样的一种结构：它包括一个客户机(或前端),一个服务器(或称后端),客户机的作用是访问和处理远程服务器上的数据,服务器的作用是接收和处理客户机的数据请求。有时,可能有多个客户向同一个服务器同时请求服务,这就需要服务器决定怎样处理这些请求。Client/Server结构是当前数据库应用程序中极为流行的一种方式。尤其是网络技术的发展,使得当前很多系统都采用这种方式进行构造,其最大的优点是将计算机工作任务分别由客户端和服务器端来共同完成,这样有利于充分合理的利用系统资源。另外它的服务器端还可以将信息集中起来，任何客户机都可以通过访问服务器而获得所需的信息。Client/Server模型最终可归结为一种“请求/应答”关系。一个请求总是首先被客户发出,然后服务器总是被动地接收请求,返回客户需要的结果。在客户发出一个请求之前,服务进程一直处于休眠状态。一个客户提出请求后,服务进程被“唤醒”并且为客户提供服务,对客户的请求做出所需要的应答。如图4-1所示。

图 客户机／服务器通信结构示图

在客户端启动后，客户端计算得到本地网络的广播地址，进行广播查找服务器端，服务器接收到客户端的广播信息后返回服务器地址，则客户端接收、验证信息并记录服务器端地址，然后客户端启动定时期，定时发送信息到服务器，以告知服务器自己在线，然后服务器返回在线用户列表，服务器依靠客户端发送的信息来更新维护在线用户列表。在客户端与服务器尽心数据交换，拥有了在线用户列表后，就可以选择IP进行客户端之间的点对点信息交流了。如果服务器不在线，则客户端会提示用户退出，在一定的时间后自动退出。

论文提纲：

1绪 论

1.1  课题的背景及意义

1.2  课题的国内外研究现状

1.3  课题研究的主要内容

1.4  论文的组织结构

2 基于C/S结构的即时通信系统开发的相关技术

2.1  OSI七层网络模型

2.2  网络传输协议

2.2.1  TCP/IP协议

2.2.2  TCP协议和UDP协议

2.3  C/S编程模型

2.4  Windows Sockets简介

2.5  MFC Windows Socket类

2.5.1  CAsyncSocket异步类

2.5.2  CSocket类

2.6  MFC多线程编程技术

2.7  数据库

3  基于C/S结构的即时通信系统开发的系统需求分析

3.1  系统实现目标

3.2  功能性需求描述

4  基于C/S结构的即时通信系统开发的系统总体设计

4.1  系统体系结构设计

4.2  系统功能模块介绍

4.3  功能模块调用关系

5  基于C/S结构的即时通信系统开发的系统详细设计

5.1  客户端的详细设计

5.2  服务器的详细设计

5.3  数据库设计

6  基于C/S结构的即时通信系统开发的系统实现

6.1  系统主框架的实现

6.2  服务端功能模块的实现

6.3  客户端功能模块的实现

结 论

致 谢

参考文献

四、完成期限和预期进度：

①选题                         2018年 11 月～2018年 12月

②实施研究、收集资料、开题报告 2018年 12 月～2019年 2 月

③ 初步设计、详细设计          2019年 2月～2019 年 4月

④ 撰写论文、完成初稿          2019年 4 月～2019年5月

⑤ 完成修改、定稿              2019年5 月～2019年5月

⑥ 答辩                        2019年6月

五、主要参考文献与资料：

[1] 刘峰, 陈朴, 贾军营. WebSocket与MQTT在Web即时通信系统中的应用[J]. 计算机系统应用, 2016, 25(5):28-33.

[2] 王纪军, 李夫宝, 王京. 基于多用户模型的企业级即时通信系统的研究与应用[J]. 电力信息与通信技术, 2016(11):73-77.

[3] 崔婷婷, 王春凤. 基于Socket技术的即时通信系统设计与实现[J]. 电脑编程技巧与维护, 2016(15):11-12.

[4] 程化梅. 基于XMPP的即时通讯系统的设计与实现[J]. 电子设计工程, 2017, 25(15):162-165.

[5] 李鹏鹏, 郑扬飞, 刘玉龙. Redis在即时通讯系统中的应用[J]. 软件, 2017, 38(1):115-119.

[6] 魏明军, 刘美璠. 基于局域网的即时通讯系统[J]. 电脑知识与技术, 2016, 12(5):39-40.

[7]李祉岐, 孙磊, 李杰,等. 基于桌面云终端的无线即时通信系统设计[J]. 现代电子技术, 2017, 40(15):47-51.

[8] 徐文莉, 熊燕, 李燕. P2P即时通信系统关键技术研究及应用[J]. 软件导刊, 2017, 16(9):151-153.

[9] Bruce Eckel. Thinking in VC++ 英文第四版[M].机械工业出版社，2017.

[10] (美)Y.Daniel Liang VC++语言程序设计进阶篇(英文版)第6版机械工业出版社[M],2015.

[11] 唐苏. 基于通讯云技术的Android即时通讯系统的研究与实现[D]. 西南交通大学, 2016.

[12] (美)Y.Daniel Liang VC++语言程序设计基础篇(英文版)第6版机械工业出版社[M] ,2015.

[13] 即时通信系统终端的构建设计及实现[D]. 内蒙古大学, 2017.

[14] CCDE公司即时通讯系统项目的沟通管理研究[D]. 电子科技大学, 2016.

[15] 叶军. 基于XMPP协议的即时通讯系统客户端的设计与实现[D]. 华中科技大学, 2016.

[16] 赵冬雨. 家校即时通信系统的设计与实现[D]. 东华大学, 2016.

六、指导教师意见：

该生前期准备充分，【研究思路较为清晰……，】同意参加开题报告会。

【签名要求手写】签名：

年    月    日

七、教研室（或开题评审小组）意见【各系可视情况调整】：

该生于****年**月**日，在【综合楼101教室】参加开题报告会，会上汇报了论文的准备情况，现场答复了与会教师就论文准备情况提问……。与会人员【或开题评审小组】认为该生已具备毕业论文开题条件，同意开题。【或建议补充完成……工作后，再次参加开题报告会。】

与会人员【开题评审小组成员】：张三（组长）、李四、王五

【签名要求手写】组长签名：

年    月     日

八、系工作小组意见：

同意教研室【或开题评审小组】意见。

【签名要求手写】签名：

年    月     日