基于TCP的局域网多用户通信、文件传送程序详解

一、构架设计
　　整个系统分为三个相关的程序模块，即注册登陆服务器(wbQQRegSer)、聊天通信服务器(wbQQChat)以及用户程序(wbQQClient)。其中，注册登陆服务器负责用户的注册、登陆以及数据库管理；通信服务器负责完成数据转发以及共享数据结构的管理；用户端则完成注册、登陆、通信和文件传送功能。在进行文件传送时，任一客户程序均可以既作为文件传送服务器发送文件，也可以作为客户端接收文件，实现半双工的文件传送。整个系统构成如图一：


图一 系统构架图

二、注册登录服务器设计
　　注册登录服务器采用面向连接的并发式方式，服务器设计成为一个对话框程序。调用WSAStartup初始化动态库，socket函数创建套接字，bind函数绑定本地IP地址和端口，listen函数使套接字进入侦听，然后由于调用accept()函数将产生阻塞，所以不宜在主线程中调用该函数，因而在初始化网络后当用户按下“运行注册登录服务器”按钮后，利用侦听套接字启动注册登录线程RegLoad(void *s)进入无限循环，在线程中调用accept函数，用来接受来自客户端的连接请求，每当一个连接请求到来时，accept()函数将产生一个新的套接字，利用这个套接字产生一个新的线程talkToClient(void *cs)与客户端进行通信并读写数据库，通信完毕后关闭该套接字和线程，原来的侦听套接字继续处于侦听状态。
　　两个服务器程序可以在同一台物理机器上运行，也可以在不同的机子上运行，为方便服务器的控制，在注册登录服务器调用函数

CreateProcess( NULL,
        ".\\..\\wbQQChat\\wbQQChat.exe", 	// Command line. 
        NULL,             // Process handle not inheritable. 
        NULL,             // Thread handle not inheritable. 
        FALSE,            // Set handle inheritance to FALSE. 
        0,                // No creation flags. 
        NULL,             // Use parent''''s environment block. 
        NULL,             // Use parent''''s starting directory. 
        &si,              // Pointer to STARTUPINFO structure.
        &pi )
	

创建聊天通信服务器进程，想关闭时则调用TerminateProcess(m_hProcChat, 2)函数关闭此进程。

三、聊天通信服务器设计
　　聊天通信服务器设计为无界面的进程（创建时先建一个基于对话框的应用程序，然后把对话框类删除，把APP类里面与对话框有关的语句全删除即可创建无界面进程），采用共享数据结构，为每个客户端创建两个线程，实现接收和转发的功能。第一个线程用于发送，

hHandleSend = AfxBeginThread(SendData,(LPVOID)clientSocket,0,0,CREATE_SUSPENDED,NULL);

第二个线程用于接收：

hHandleRecv = AfxBeginThread(RecvData, (LPVOID)clientSocket);

四、客户端设计
　　客户端设计成为对话框的用户界面，主要分成四个模块，分别是注册模块、登录模块、聊天模块和文件传送模块。
　　在程序运行后的第一个对话框，客户可以选择登录或注册，若是注册则启动注册向导，分三步完成注册工作，第一步为基本信息登记，包括头像选择、用户名、性别、密码，其中用户名和密码将在注册成功后登录使用。第二步为详细资料，包括真实姓名、城市、E-mail地址和电话号码。第三步为网络设置，分别是注册登录服务器的IP地址和端口号，聊天通信服务器的IP地址和端口号，也就是说两个服务器程序可以分别位于不同的物理机器，以减轻服务器运行时的负荷。点击确定后，客户端将与指定的IP地址和端口号去连接注册登录服务器，成功连接后服务器执行注册操作，并返回注册结果。
　　客户注册成功后，即可用注册时的用户名和密码进行登录，将登录信息按注册时的网络设置发往服务器，服务器执行登录操作并返回注册结果，登录成功则连接聊天通信服务器，否则退出程序。
登录成功出现聊天对话框，可以从下拉组合框选择好友，发送信息的同时将信息写入聊天记录文件，服务器收到信息后依照接收者用户名进行转发。若客户收到信息则闪动托盘处的图标，提示用户收到信息，用户可以点击回答进行回复。
　　当登录成功后，用户也可以在选择好友后点击传送文件按钮来进行文件传送。当客户A向客户B发送文件时，A弹出传送文件对话框，提示给B发送文件，等待B的回应，客户B将弹出消息框告知A向B发送文件，B可以接收也可以拒收。文件收发完毕后，点击关闭按钮关闭文件传送对话框。

五、网络传输协议设计
　　为了让客户端和服务器能够协同工作，必须在通信过程中定义一套规则也就是协议，让双方能够相互听懂，并依照协议执行相应的功能块。
　　客户端注册时发送的消息为Reg: + BasicDlg.m_strUserName + BasicDlg.m_nAge + sex + BasicDlg.m_strPassWd + MiscDlg.m_strTruName + MiscDlg.m_strCity + MiscDlg.m_strEmail + res + MiscDlg.m_strTel，注册时发送消息的头部为Reg。登录时发送的消息为：Load: + m_strUserName + m_strPassWd，登录时发送消息的头部为Load。注册登录服务器收到客房端的消息后检查其头部，若是Reg则执行注册操作，注册成功则返回success!，用户名已经存在则返回exist!，其它原因注册不成功则返回Error!；若是Load则执行登录操作，登录成功返回success!，登录不成功则返回error!。客户端依照返回信息做出相应提示，并执行相应功能模块。
　　登录成功后，客户端将自己的用户名发送给聊天通信服务器，服务器为客户端创建一个套接字，两个线程，并填充socketInfo结构，连入链表。客户端发送消息结构为：“接收者用户名” + “：” + “发送者头像ID” + “~” + “（星期、月、日、年、时、分、秒）” +"\t" +"发送者用户名" +“->” + “接收者用户名” +"\n\r" + “发送的消息”，其头部均为接收者用户名，服务器依照用户名查找链表，截掉头部后把原信息进行转发，若客户端关闭， 则发送消息为Close!，服务器从链表中删除相应项。
　　客户端可能收到的消息有三种，第一种为普通消息，结构如前所述；第二种为SendFile!，表示对方想向己方传送文件；第三种为Refuse!，表示对方拒绝接收己方文件。客户端A想给客户端B传送文件，则发送消息为SendFile!，B收到SendFile!后弹出消息框，提示对方向己方传送文件，接收按“是”，执行文件接收功能；拒绝按“否”，发送Refuse!

六、附加说明

1. 本软件在win2000professionSP4 + VC6MFC环境下开发和测试通过，使用前要注册ODBC数据源；数据源名称：wbQQuser；类型：ACCESS；文件名：wbQQuser.mdb，不明了之处请参看源程序，注释很清楚。
2. 多线程通信使用的全局变量导致函数耦合度较大。
3. 有些函数太长，导致功能不单一，内聚度降低。
4. 客户端点击传送文件后，应使该按钮无效，直到文件传送完毕或文件传送线程关闭再使之有效，如不使用全局变量有什么好办法实现。