TCP通信功能实现计算机课程设计说明书

编号：计算机网络课程设计说明书题目：TCP通信功能实现系别：计算机科学与工程学院专业：学生姓名：学号：指导教师：

摘要TCP/IP协议是Internet最基本的协议、Internet国际互联网络的基础。定义了电子设备连入因特网的规范。而Socket通信就是基于TCP/IP协议的一直通信机制。TCP/IP网络中最常用的传输协议TCP和UDP。传输层通常以TCP和UDP协议来控制端点到端点的通信。Socket定义了通信的端点，是由IP地址和端口号组成。JAVA语言已经成为现今网络应用中最广泛的语言，本文就是介绍JAVA中的Socket套接字以及通信的实现。关键字：JAVASOCKET，TCP/IP，套接字，网络编程目录计算机网络课程设计 1说明书 1一、设计任务 3二、总体设计 3（一）TCP/IP协议介绍 3（二）JAVA语言网络编程的优势 3（三）JAVA中的ServerSocket类与Socket类 4三、测试 5（1）服务器端 5（2）客户端 6（3）控制面板相关信息提示 7（4）功能实现 7四、设计总结 8（一）总评 8（二）遇到的问题以及解决方案 8五、使用说明 8六、附录（代码程序） 9七、参考文献 21一、设计任务能实现客户端和服务器端之间文件的传输。服务器端口能实现目标文件浏览，并将所选择的文件作为发送文件。客户端能实现保存路径的浏览，默认情况下将接受文件存放在一定路径。客户端和服务器端能有简单的图形界面。二、总体设计采用TCP进行通讯，需要服务器和客户端两个部分，因此需要FileServer和FileClient两个部分，两个文件的IP地址和端口都是程序指定的。运用JAVA语言，在Eclipese应用程序中进行代码编写。（一）TCP/IP协议介绍TCP/IP是TransmissionControlProtocol/InternetProtocol的简写，中文译为传输控制协议/因特网互联协议，又叫做网络通讯协议，由网络层的IP协议和传输层的TCP协议组成，是Internet最基本的协议、Internet国际互联网络的基础。TCP/IP定义了电子设备连入因特网的规范，以及数据如何在它们之间传输的标准。该协议采用了4层的层级结构，每一层都呼叫它的下一层所提供的网络来完成自己的需求。通俗而言：TCP负责发现传输的问题，一有问题就发出信号，要求重新传输，直到所有数据安全正确地传输到目的地。而IP是给因特网的每一台电脑规定一个地址。（二）JAVA语言网络编程的优势Java语言是现今使用最为广泛的编程语言，它的日益流行，尤其是Java与IntemetWeb的密切结合，使JAVA语言在全球取得了巨大的成功。Java语言的多平台、面向对象、继承、封装、分布式、多线程及完善的安全机制等特色，成为现代信息系统建设与日常应用中的良好的开发平台和运行环境。Java语言是基于网络计算的语言，网络应用是Java语言的重要应用之一。Java提供的类库支持TCP/IP协议，应用程序可通过URL地址，在访问网络上任何地方的对象时，如同访问本地文件一样简单。（三）JAVA中的ServerSocket类与Socket类图3Java程序中Socket通信流程示意图三、测试（1）服务器端图4服务器端界面图5文件浏览界面说明：文件选择：能打开Window下的文件浏览，选择自己想要发送的文件，并能将文件名以及所在路径分别显示在两个文本框中（图5）。点击建立连接：打开服务器，建立网络连接。如若没有打开服务器客户端无法连接到网络。（2）客户端图6客户端界面说明： 选择路径：选择接受文件保存的路径，如果没有选择路径时，则默认保存在D盘目录下。 点击建立连接：点击后，则打开IP网络连接，如果服务器端没有连接时，则会抛出拒绝网络连接异常：.ConnectException:Connectionrefused（如图7）。图7.ConnectException异常（3）控制面板相关信息提示在控制面板中会有相关信息显示，便于在使用者能更好的了解该程序。（4）功能实现该TCP通信系统能够实现服务器端向客户端传送文件的功能，对于文件的类型以及大小都没有要求（如图8）。测试发送文件包含了PNG图像、WORD文档、EXE应用程序、txt文本。图8接受文件列表四、设计总结（一）总评在现今互联网飞速发展的今天，网络通信发展的越来越迅速，所覆盖的范围也越来越广泛，作为计算机相关专业的我们，更是感受到了互联网的强大力量，了解网络传输的原理更是势在必行。通过此次计算机网络课程设计，帮我回忆、巩固了上学期的计算机网络知识，并且通过课程设计，将理论知识运用于实践当中来。同时JavaSocket网络编程的应用越来越广泛，其高效性，快捷性也得到了广大的软件开发商的喜爱，作为一种底层通信的先进开发手段，它在TCP，UDP，URL等网络通信方面的优势更加突出，因此选择了JAVA作为此次课程设计的开发语言。此次计算机网络课程设计我选择了TCP通信，主要是实现服务器端和客户端之间文件传输。TCP通信要求服务器端要处于监听阶段，即要先打开服务器端。TCP要求服务器端和客户端都处于连接状态才能完成文件的传送，如果有一方断开则会停止传送。（二）遇到的问题以及解决方案 1.一开始对于服务器端和客户端理解不够透彻，于是先打开客户端在打开服务器端，结果抛出网络连接异常。后面通过查找资料后，明白错误的原由，在接下来的操作中，避免了异常抛出。 2.抛出java.io.FileNotFoundException:D:\接收文件(拒绝访问。)异常。后面通过资料的查阅，发现是因为在文件接收，新建文件中，文件名与路径名之间的错误使用，导致异常抛出。具体代码如下：FileOutputStreamfos1=newFileOutputStream(FileClientFrm.getpath());Getpath()函数的返回值路径，因此出现错误。解决方法是将代码程序修改为:FileOutputStreamfos1=newFileOutputStream(FileClientFrm.getpath()+fileName);五、使用说明打开服务器端，点击“文件选择”选择要发送的文件—>点击“建立连接”，调用SendFileServer.server()函数，打开服务器监听打开客户端口，可选“选择路径”按钮，选择文件保存路径，以及另存为文件名称；直接点击“建立连接”，则默认保存在D盘目录下。文件传送成功。在服务器端控制面板上会显示文件发送结束，表示文件传输成功。六、附录（代码程序）//服务器端代码importjavax.swing.JButton;importjavax.swing.JFrame;importjavax.swing.JLabel;importjavax.swing.JTextField;importjava.awt.FileDialog;importjava.awt.TextArea;importjava.awt.event.ActionEvent;importjava.awt.event.ActionListener;importjava.awt.event.WindowAdapter;importjava.awt.event.WindowEvent;importjava.io.BufferedReader;importjava.io.File;importjava.io.FileReader;importjava.io.FileInputStream;importjava.io.IOException;importjava.io.OutputStream;import.ServerSocket;import.Socket;importjava.util.Scanner;//各种包的导入publicclassFileServer{ publicstaticvoidmain(Stringargs[]) { FileServerFrmfrm=newFileServerFrm(); //newFileServer(); }}classFileServerFrmextendsJFrameimplementsActionListener{ FileDialogop;//文件数据类 staticJTextFieldtarea1=newJTextField(); staticJTextFieldtarea2=newJTextField(); JFramejf=newJFrame("服务器端"); JLabellab=newJLabel("要发送的文件名称是："); JButtonFilechooce=newJButton("文件选择"); JButtonlink=newJButton("点击建立连接");//图形界面设计（控件定义） staticStringgetname() { returntarea1.getText(); } staticStringgetpath() { returntarea2.getText(); }//文件打开 publicFileServerFrm() { super("打开和保存文件"); //图形界面设计（添加控件） jf.setSize(600,400); jf.setLayout(null); jf.add(Filechooce); jf.add(link); jf.add(tarea1); jf.add(tarea2); jf.add(lab); Filechooce.setLocation(400,200); Filechooce.setSize(100,30); link.setLocation(100,250); link.setSize(300,50); lab.setLocation(20,10); lab.setSize(300,50); tarea1.setLocation(50,70); tarea1.setSize(500,50); tarea2.setLocation(50,140); tarea2.setSize(500,50); jf.setVisible(true); jf.setResizable(true); op=newFileDialog(this,"打开",FileDialog.LOAD); Filechooce.addActionListener(this); link.addActionListener(this); addWindowListener ( newWindowAdapter(){ publicvoidwindowClosing(WindowEvente) { System.exit(0); } } ); } //SendFileServer.server(); publicvoidactionPerformed(ActionEvente) { if(e.getSource()==Filechooce) { Stringstr,str1,str2; op.setVisible(true); try { Filef1=newFile(op.getDirectory(),op.getFile()); FileReaderfr=newFileReader(f1); BufferedReaderbr=newBufferedReader(fr); tarea1.setText(""); tarea2.setText(""); str1=f1.getName(); str2=f1.getPath(); while((str=br.readLine())!=null) { tarea1.setText(str1+'\n'); tarea2.setText(str2+'\n'); } fr.close(); } catch(Exceptione1) {} System.out.println("Fileissend."); } elseif(e.getSource()==link) { System.out.println("建立连接."); SendFileServer.server(); } } }importjava.awt.FileDialog;importjava.awt.TextArea;importjava.awt.event.ActionEvent;importjava.awt.event.ActionListener;importjava.awt.event.WindowAdapter;importjava.awt.event.WindowEvent;importjava.io.BufferedReader;importjava.io.File;importjava.io.FileInputStream;importjava.io.FileReader;importjava.io.IOException;importjava.io.OutputStream;import.ServerSocket;import.Socket;importjava.util.Scanner;/**用TCP进行文件传输*此文件为服务器文件*当接受到客户端的请求之后，先向其传输文件名*当客户端接受完毕之后，向客户端传输文件**/importjavax.swing.JButton;importjavax.swing.JFrame;importjavax.swing.JLabel;importjavax.swing.JTextField;publicclassSendFileServerimplementsRunnable{ //服务器监听端口 privatestaticfinalintMONITORPORT=12345; privateSockets; publicSendFileServer(Sockets){ super(); this.s=s; } publicstaticvoidserver() { try{ //创建服务器socket ServerSocketss=newServerSocket(MONITORPORT); while(true) { //接收到一个客户端连接之后，创建一个新的线程进行服务 //并将联通的socket传给该线程 Sockets=ss.accept(); newThread(newSendFileServer(s)).start(); } }catch(IOExceptione){ //TODOAuto-generatedcatchblock e.printStackTrace(); } } publicvoidrun(){ //TODOAuto-generatedmethodstub byte[]buf=newbyte[100]; OutputStreamos=null; FileInputStreamfins=null; try{ os=s.getOutputStream(); //文件路径 StringfilePath=FileServerFrm.getpath();//获取选择的文件所在路径 //文件名 StringfileName=FileServerFrm.getname();//获取选择的文件名 System.out.println("将文件名:"+fileName+"传输过去"); //先将文件名传输过去 os.write(fileName.getBytes()); System.out.println("文件名是："+FileServerFrm.getname()); System.out.println("路径是："+FileServerFrm.getpath()); System.out.println("开始传输文件"); //将文件传输过去 //获取文件 fins=newFileInputStream(filePath); intdata; //通过fins读取文件，并通过os将文件传输 while(-1!=(data=fins.read())) { os.write(data); } System.out.println("文件传输结束"); }catch(IOExceptione){ //TODOAuto-generatedcatchblock e.printStackTrace(); }finally { try{ if(fins!=null)fins.close(); if(os!=null) os.close(); this.s.close(); }catch(IOExceptione){ e.printStackTrace(); } } } privateObjectactionPerformed(){ //TODOAuto-generatedmethodstub returnnull; }}//客户端程序importjavax.swing.JButton;importjavax.swing.JFrame;importjavax.swing.JLabel;importjavax.swing.JTextField;importjava.awt.FileDialog;importjava.awt.TextArea;importjava.awt.event.ActionEvent;importjava.awt.event.ActionListener;importjava.awt.event.WindowAdapter;importjava.awt.event.WindowEvent;importjava.io.BufferedReader;importjava.io.BufferedWriter;importjava.io.File;importjava.io.FileReader;importjava.io.FileInputStream;importjava.io.FileWriter;importjava.io.IOException;importjava.io.OutputStream;import.ServerSocket;import.Socket;importjava.util.Scanner;publicclassFileClient{ publicstaticvoidmain(String[]args){ //TODOAuto-generatedmethodstub FileClientFrmFileClient=newFileClientFrm(); }}classFileClientFrmextendsJFrameimplementsActionListener{ FileDialogop; staticFileDialogsv; staticJTextFieldtarea1=newJTextField(); staticJTextFieldtarea2=newJTextField(); JFramejf=newJFrame("客户端界面"); JLabellab=newJLabel("保存的文件名和路径"); JButtonFilechooce=newJButton("选择路径"); JButtonlink=newJButton("点击建立连接");//客户端图形界面设计（控件定义） staticStringgetname() { returnsv.getFile(); } staticStringgetpath() { returnsv.getDirectory(); } publicFileClientFrm() { super("打开和保存文件"); //界面图形界面设计（控件添加、位置设计） jf.setSize(600,400); jf.setLayout(null); jf.add(Filechooce); jf.add(link); jf.add(tarea1); jf.add(tarea2); jf.add(lab); Filechooce.setLocation(400,200); Filechooce.setSize(100,30); link.setLocation(100,250); link.setSize(300,50); lab.setLocation(20,10); lab.setSize(300,50); tarea1.setLocation(50,70); tarea1.setSize(500,50); tarea2.setLocation(50,140); tarea2.setSize(500,50); jf.setVisible(true); jf.setResizable(true); //保存路径 op=newFileDialog(this,"打开",FileDialog.LOAD); Filechooce.addActionListener(this); link.addActionListener(this); addWindowListener ( newWindowAdapter(){ publicvoidwindowClosing(WindowEvente) { System.exit(0); } } ); } publicvoidactionPerformed(ActionEvente) { if(e.getSource()==Filechooce) { Stringstr,str1,str2; sv.setVisible(true);//打开保存窗口 try { Filef1=newFile(sv.getDirectory(),sv.getFile()); str1=sv.getFile(); str2=sv.getDirectory(); System.out.println("Fileissavein"+str2); tarea1.setText("文件名是："+str1); tarea2.setText("路径名"+str2); } catch(Exceptione1) {} //System.out.println("Fileissave."); } elseif(e.getSource()==link) { System.out.println("建立连接."); SendFileClientclient=newSendFileClient(); } } }importjava.io.FileOutputStream;importjava.io.IOException;importjava.io.InputStream;import.InetSocketAddress;import.Socket;/**用TCP进行文件传输*此文件为客户端文件*连接上服务器之后，直接接受文件***/publicclassSendFileClient{ privatestaticfinalStringSERVERIP="03";//IP地址 privatestaticfinalintSERVERPORT=12345; privatestaticfinalintCLIENTPORT=54321; SendFileClient(){ //TODOAuto-generatedmethodstub //用来接受传输过来的字符 byte[]buf=new