1、計計 算算 機機 學學 院院基于基于 WebWeb 聊天系統的設計與實現聊天系統的設計與實現 概要設計說明書概要設計說明書學學 生生 姓姓 名名：組組 號號：4141年年級級班班級級：2 20 01 13 3級級應應用用 3 3、4 4班班指指導導教教師師：劉劉魁魁 ( (教教師師 ) )所所在在學學院院：計計算算機機學學院院提提交交日日期期：2 20 01 15 5年年 1 12 2月月 9 9日日目目錄錄論文總頁數：頁1. . 引言引言.11.1. 編寫目的.11.2. 背景概述.11.3. 術語.31.4. 參考資料.32. . 總體設計總體設計.42.1. 系統功能結構.42.2. 運

2、行環境.42.2.1. 硬件環境.42.2.2. 軟件環境.42.3. 系統的關鍵技術.53. . 構件設計構件設計.53.1. 構件列表.53.2. 構件集成說明.53.3. 構件 0. 功能模塊列表.63.3.2. 功能模塊 0. 功能模塊 2.83.4. 構件 0. 功能模塊列表.93.4.2. 功能模塊 0. 功能模塊 0. 功能模塊 03.123.5. 構件 0. 功能模塊列表.133.5.2. 功能模塊 0. 功能模塊 02.144. . 接口設計接口設計.154

3、.1. 外部接口 .164.1.1. 數據庫接口.164.2. 內部接口 .164.2.1. 構件內部模塊接口.164.2.2. 傳輸文件接口.164.3. 用戶接口 .174.3.1. 鍵盤、鼠標輸入接口.175. . 數據庫設計數據庫設計.175.1. 數據庫邏輯設計 .17 概要設計說明書 第 1 頁 共 22 頁5.2. 數據庫物理設計 .176. . 系統出錯處理系統出錯處理.186.1. 出錯信息 .186.2. 補救措施 .186.3. 系統維護設計 .19 概要設計說明書 第 2 頁 共 22 頁1.1. 引言引言.編寫目的編寫目的本文檔的編寫是為了說明系統模塊的

4、劃分、選擇的技術路線等，整體說明軟件的實現思路，并且需要指出關鍵技術難點等。使系統開發人員能夠在了解了系統的設計需求之后能夠對軟件的基礎結構和數據結構有一定的認識，建立一定的開發框架、明確數據庫的設計基準。.背景背景概述概述1) 待開發軟件名稱：網頁聊天系統2) 軟件背景：21 世紀將是網絡化、信息化的世紀，信息的融合已經成為社會發展的主流方向。即時消息系統將不斷與信息交流領域的系統相互集成和滲透，擴展其自己的功能和應用范圍，滿足未來話音，數據和視頻的多媒體應用需要，使即時消息以更豐富的接入方法，更高的服務質量，更友好的面貌呈現在世人的面前。 從功能角度來看，即時消息系統向支持全

5、媒體方向發展，隨著多媒體技術在網絡應用中的發展，即時消息系統承載的媒體，不再局限于原來的文字、語音和文件的信息交換，信息載體擴展到圖形、圖像和流媒體等多媒體業務上。目前 ICQ 和 QQ 預設了部分簡單的表情圖像， 通過傳輸圖像代碼來傳遞表情圖像，可以被視為即時消息開發商開發支持圖形、圖像為載體的即時消息軟件的開端。 從應用范圍角度來看，即時消息系統集中在 Internet 個人用戶之間的信息交流應用，隨著網絡技術應用的發展，即時消息系統應用范圍向園區化、集團化拓展，應用領域突破個人，而用于遠程教學、遠程醫療、遠程演示、網絡會議等領域。3) 軟件功能描述：用戶通過網頁登陸賬號，利用服務器轉發實

6、現一對一和一對多聊天。用戶成功登陸之后可以添加好友、刪除好友、查找好友，能夠查看好友的登陸狀態和好友資料以及聊天記錄，并且可以選擇是否保存用戶的賬號，便于下一次登陸；新消息來到時會將消息會話自動置頂并且有紅點顯示和聲音提示，查看消息后紅點消失，用戶可以通過設置界面改變消息的提醒方式；在聊天窗口可以向對方發送文字、圖片和表情這些信息，并且在每一條聊天記錄之前會顯示發送時間；用戶可以申請新的賬號、可以創建多人聊天的群組，創建者默認為管理員，管理員管理所有申請 概要設計說明書 第 3 頁 共 22 頁加入群組的請求，最后可以解散群組，所有成員自動退出。聊天室的特點就是要求能夠實時顯示出聊天者所談的內

7、容。即在同一個聊天室的使用者，可以在短時間內立刻看到其他聊天者的發言。作為用戶喜歡的Web 應用程序，除了具有能夠實時顯示出聊天者所談論的內容外，還應具有以多種方式發布信息的功能。JSP 正好可以滿足聊天室的這種要求，它可以快速地創建和顯示 Web 頁面的動態內容。總的來說，本聊天室主要實現了以下的功能： 用戶輸入帳號,密碼登錄聊天室 可以創建群組，多人聊天 可以添加、刪除好友 更改個人資料及系統設置 把用戶的聊天信息寫入數據庫 多人共同聊天 語言過濾功能，避免一些敏感詞匯 顯示當前聊天客戶列表 顯示聊天室人員變動信息（進入聊天室、離開聊天室等） 聊天系統接收實時消息 退出下線3) 軟件應用描

8、述：系統具有系統管理以及事務處理功能，能對用戶的聊天記錄和輸出進行有效管理；系統有一定的數據安全策略，能夠有效的管理用戶數據以及用戶的賬號安全。在整個系統的框架下，結合網頁與服務器端的實際情況，實現對用戶數據進行實時更新、查詢、統計以及分析；軟件提供用戶友好的接口，滿足用戶日常使用需求。.術語術語術語、縮略語術語、縮略語解解 釋釋MVC模式視圖控制器模式迭代器一種方法順序訪問一個聚合堆箱的各個元素樁模塊軟件測試技術的一種，主要用在單元測試階段SessionSession 是服務器端實用的一種記錄客戶端狀態的機制URL統一資源定位符HTTP超文本傳輸協議TCP/IP傳輸控制協議/網

9、間協議UDP數據包協議 概要設計說明書 第 4 頁 共 22 頁表 1-3 術語和縮略語.參考資料參考資料1王紅梅,胡明,王濤.數據結構.清華大學出版社,2005.72Y.Daniel Liang.Java 語言程序設計.機械工業出版社,2009.113張海藩.軟件工程導論(第五版).清華大學出版社,2008.24王珊,薩師煊.數據庫系統概論(第四版).高等教育出版社,2006.55弗里曼.OReilly：Head First 設計模式(中文版).中國電力出版社,2.2. 總體設計總體設計.系統功能結構系統功能結構網頁聊天系統登陸注冊好友聊天好友列表查看好友資料發起

10、聊天傳輸文件系統設置添加好友好友聊天共享文件查看群資料發起群聊天群組列表群組聊天退出群組創建群組圖 2-1 系統運行流程圖.運行環境運行環境.2.1. 硬件環境硬件環境1）本軟件運行對服務器、客戶端的硬件要求：服務器：軟件運行需要 Tomcat 服務器的支持。運行環境：各種主流瀏覽器例如火狐、谷歌、IE 瀏覽器等。客戶終端：最低要求 2G 內存的電腦、處理器 1Ghz 以上、能夠運行主流瀏覽器的操作系統例如：Windows、Mac os、Linux。2）本軟件運行所使用的外圍設備，主要包括：使用者需要用鼠標、鍵盤等輸入設備操作軟件，已到達相關的使用 概要設計說明書

11、第 5 頁 共 22 頁目的和便利性。.2.2. 軟件環境軟件環境1) 操作系統Windows、Mac os、Linux2) 數據庫系統Oracle 數據庫2) 開發平臺及工具Myeclipse、Java jdk1.6、tomcat 服務器、windows 10 操作系統4) 通信協議Tcp/Ip 協議5) 接口本軟件應用 windows Api 實現對數據庫的操作，基于 ODBC 數據庫訪問技術6) 其他軟件網頁編輯器：dreamweaver cs6測試瀏覽器：IE 內核的 QQ 瀏覽器.系統的關鍵技術系統的關鍵技術1）html/css 網頁的界面設計2）jQue

12、ry/Ajax/javascript 網頁的交互設計2）Servlet/Jsp 服務器的部署，web 程序的執行3.3. 構件設計構件設計.構件列表構件列表序號序號構件分類構件分類構件名稱構件名稱依賴關系說明依賴關系說明01被封裝的功能模塊系統用戶入口與 02 構件形成約束依賴關系02被封裝的功能模塊點對點聊天與 01 構件形成約束依賴關系與 03 構件形成共享依賴關系03被封裝的功能模塊多人聊天與 01 構件形成約束依賴關系，與 02 構件形成共享依賴關系表 3-1 構件列表.構件集成說明構件集成說明1）集成順序： 概要設計說明書 第 6 頁 共 22 頁01 系

13、統用戶入口構件先被集成，04 系統自定義設置在 01 之后被集成，03、04 聊天構件在最后被集成2）集成的策略：采用自底向上的集成策略。劃分各個模塊的優先秩序，確定模塊間的依賴關系，由各個功能模塊組成系統的四大構件，聯合構件組成一個完整的系統，最后進行測試與維護。3）集成就緒準則：根據劃分的軟件構件之間的關系，以及構件內部的模塊依賴關系，確定數據流，劃分類別和優先級。 4）集成結束準則：進行集成測試，看各個功能模塊是否正常工作符合軟件的功能需求，系統數據流向是否正確，是否村子數據泄露和符合安全性需求。.構件構件 0101系統用戶入口構件，類別為：被封裝的軟件功能模塊，構件包括：

14、用戶登錄模塊、用戶注冊模塊。.3.1. 功能模塊列表功能模塊列表構件構件名稱名稱模塊模塊編號編號模塊模塊名稱名稱對應需求對應需求功能編號功能編號所對應所對應需求功能需求功能實現實現優先級優先級XTYHRK_YHDL_01用戶登錄01登錄高系統用戶入口XTYHRK_YHZC_02用戶注冊02注冊高表 3-3-1 模塊列表.3.2. 功能模塊功能模塊 0101【模塊編號】XTYHRK_YHDL_01【功能描述】用戶登錄模塊用于指定頁面為用戶提供進入系統的 account 和 password輸入接口，是系統運作的高優先級模塊，由系統模塊間的約束依賴決定。當用戶按規則輸入

15、以后，模塊會接入數據庫驗證賬號和密碼，并且提供一定的安全保證策略，包括：登錄驗證碼、防止用戶直接輸入地址訪問相應頁面、對登錄密碼進行 cookie 存儲加密。只有在用戶登錄之后才能進行進一步的操作。【前置條件】數據庫中已經存在用戶賬號數據，否則需要用戶手動調用用戶注冊模塊進行相關數據的錄入和存儲。 概要設計說明書 第 7 頁 共 22 頁【操作者】已經注冊用戶。【界面】圖 3-3-2 登錄界面【輸入】1）賬號，數據類型：字符型，作用：用戶 ID，格式：1-10 位的數字或字母組合。2）密碼，數據類型：字符型，作用：用戶密碼，格式：1-10 位的數字或字母組合。3）驗證碼，數據類型：字符型，作用

16、：驗證登錄，格式：1-10 位的數字或字母組合。【處理流程及說明】流程圖：開始驗證用戶名密碼是否正確點擊登陸結束是否輸入用戶名和密碼登陸成功 概要設計說明書 第 8 頁 共 22 頁圖 3-3-2 登錄流程【輸出】1）賬號，正常輸出數據類型：字符型，異常輸出：null，格式：1-10 位的數字或字母組合如 rzet317。2）密碼：正常輸出數據類型：字符型，異常輸出：null，格式：1-10 位的數字或字母組合如 RZet317。3）驗證碼：正常的輸出數據類型：字符型，異常輸出：null，格式 4 位的字母和數字組合如 RZET317。.3.3. 功能模塊功能模塊 2 2【模塊編

17、號】XTYHRK_YHZE_02【功能描述】用戶注冊模塊用于為新用戶建立賬號數據存儲，是系統運作的高優先級模塊，由系統模塊間的約束依賴決定。當用戶按規則輸入注冊信息以后，模塊會接入數據庫驗證賬號是否已經存在，如果不存在則創建賬號成功，并跳轉到登錄界面，否則要求用戶更改要注冊的賬號信息，并重新進行驗證。【前置條件】數據庫中已經不存在用戶賬號數據，否則不能創建注冊信息。【操作者】未注冊用戶。【界面】圖 3-3-3 注冊界面【輸入】 概要設計說明書 第 9 頁 共 22 頁1）賬號，數據類型：字符型，作用：用戶 ID，格式：1-10 位的數字或字母組合。2）密碼，數據類型：字符型，作用：用戶密碼，格

18、式：1-10 位的數字或字母組合。【處理流程及說明】流程圖：開始驗證用戶名密碼是否正確點擊注冊結束是否輸入用戶名和密碼注冊成功圖 3-3-3 注冊流程【輸出】1）賬號，正常輸出數據類型：字符型，異常輸出：null，格式：1-10 位的數字或字母組合如 rzet317。2）密碼：正常輸出數據類型：字符型，異常輸出：null，格式：1-10 位的數字或字母組合如 RZet317。.構件構件 0202點對點聊天構件，類型為多個模塊的封裝，包括好友聊天模塊、點對點傳輸模塊、添加好友模塊。.4.1. 功能模塊列表功能模塊列表構件構件名稱名稱模塊模塊編號編號模塊模塊名稱名稱對應

19、需求對應需求功能編號功能編號所對應所對應需求功能需求功能實現實現優先級優先級點對點聊天DDDLT_HYLT_01好友聊天01消息傳送中點對點聊天DDDLT_DDDCS_02點對點傳輸02文件傳輸低 概要設計說明書 第 10 頁 共 22 頁點對點聊天DDDLT_TJHY_03添加好友03添加好友中表 3-4-1 模塊列表.4.2. 功能模塊功能模塊 0101【模塊編號】DDDLT_HYLT_01【功能描述】好友聊天模塊可以向指定的好友發起聊天，是系統運作的中優先級模塊，優先級由系統模塊間的約束依賴決定。當用戶選擇要單獨聊天的好友之后，模塊會接入數據庫，并與好友建立消息通道，同時通

20、過數據庫彼此可以查看對方的資料。【前置條件】聊天雙方已經建立好友關系，數據庫中有資料記錄。【操作者】已經登錄用戶。【輸入】1）聊天信息，數據類型：字符型/jpeg 圖片，作用：聊天溝通，格式：數字或字母或是圖片組合。【處理流程及說明】流程圖： 概要設計說明書 第 11 頁 共 22 頁開始發起或接受好友聊天發送或接收好友消息是否成功結束否是結束好友聊天發送或接收好友消息發送、接收好友消息失敗待發送或待接收好友消息圖 3-4-2 好友聊天【輸出】1）好友資料，數據類型：字符型/jpeg，作用：確定好友信息，格式：字母和數字的組合。2）消息回復，數據類型：字符型/jpeg，作用：好友消息，格式：字

21、母，數字，圖片的組合。.4.3. 功能模塊功能模塊 0202【模塊編號】DDDLT_DDDCS_02【功能描述】點對點傳輸模塊可以向指定的好友發送文件，是系統運作的低優先級模塊，優先級由系統模塊間的約束依賴決定。當用戶選擇要發送文件的好友之后，模塊會與好友建立通信通道，對方接受后即可接收好友的文件。【前置條件】傳送雙方已經建立好友關系，數據庫中有資料記錄。【操作者】已經建立好友關系的用戶。【輸入】 概要設計說明書 第 12 頁 共 22 頁1）文件，數據類型：二進制字節流，作用：信息載體，格式：text/doc等【處理流程及說明】開始在好友聊天窗口中點擊傳輸文件選擇需要傳輸的文件

22、確認傳輸好友是否接受傳輸請求傳輸完成正在傳輸傳輸失敗結束否是圖 3-4-3 好友傳輸文件【輸出】1）文件，數據類型：二進制字節流，作用：信息載體，格式：text/pdf/doc 等類型文件。.4.4. 功能模塊功能模塊 0303【模塊編號】DDDLT_TJHY_03【功能描述】添加好友模塊可以允許用戶添加好友，當用戶搜索要添加的好友之后，可以查看資料并與其建立好友關系，同時數據庫存入好友數據。【前置條件】雙方均已經在系統中注冊。【操作者】已經登錄用戶。【輸入】1）好友賬號，數據類型：字符型，作用：查找依據，格式：1-10 為的數 概要設計說明書 第 13 頁 共 22 頁字或字母

23、組合。【處理流程及說明】開始輸入用戶信息查找用戶是否成功提示查找失敗顯示用戶數據添加好友是否通過請求結束否是否是添加好友失敗添加好友失敗圖 3-4-3 好友傳輸文件流程【輸出】1）好友資料，數據類型：字符型，作用：確定好友信息，格式：字母和數字的組合。.構件構件 0303多人聊天構件，類型為多個模塊的封裝，包括群組聊天模塊和創建群組模塊。.5.1. 功能模塊列表功能模塊列表構件構件名稱名稱模塊模塊編號編號模塊模塊名稱名稱對應需求對應需求功能編號功能編號所對應所對應需求功能需求功能實現實現優先級優先級多人聊天DRLT_QZLT_01群組聊天01消息傳送中多人聊天DRL

24、T_CJQZ_02創建群組02群創建中表 3-3-1 模塊列表 概要設計說明書 第 14 頁 共 22 頁.5.2. 功能模塊功能模塊 0101【模塊編號】DDDLT_HYLT_01【功能描述】群組聊天模塊可以在群聊天室中發起多人聊天，是系統運作的中優先級模塊，優先級由系統模塊間的約束依賴決定。當用戶進入群組軸，模塊會接入數據庫，個人發送的消息會發布在群聊天界面，每個成員進入群組聊天界面后都可以接受消息，同時通過數據庫彼此可以查看群組的資料。【前置條件】向群組發起聊天的人必須先加入群組，數據庫中有資料記錄。【操作者】已經加入群組的用戶。【輸入】1）聊天信息，數據類型：字符型/jp

25、eg 圖片，作用：聊天溝通消息，格式：數字或字母或是圖片組合。【處理流程及說明】流程圖：開始發起或接受群聊天發送或接收群消息是否成功結束否是結束群聊天發送或接收群消息發送、接收群消息失敗待發送或待接收群消息 概要設計說明書 第 15 頁 共 22 頁圖 3-5-2 群聊天流程【輸出】1）群組消息，數據類型：字符型/jepg 圖片，作用：聊天溝通信息，格式：字母或數字或圖片的組合。.5.3. 功能模塊功能模塊 0202【模塊編號】DRLT_CJQZ_02【功能描述】創建群組模塊可以允許使用者創建群組，是系統運作的中優先級模塊，優先級由系統模塊間的約束依賴決定。當用戶輸入群的基本信息

26、，模塊會接入數據庫，群組信息會被存入數據庫，創建者默認為管理員，管理員可以邀請用戶加入群組。【前置條件】用戶必須先登錄。【操作者】已經登錄的用戶。【輸入】1）群資料，數據類型：字符型，作用：描述群的信息，格式：數字或字母的組合。【處理流程及說明】 概要設計說明書 第 16 頁 共 22 頁開始輸入群資料核對資料格式是否正確群創建成功添加群成員是否通過請求結束否是否是添加群成員失敗添加群成員成功圖 3-5-3 創建群組流程【輸出】1）群資料，數據類型：字符型，作用：描述群的信息，格式：數字或字母的組合。2）創建者賬戶，數據類型：字符型，作用：添加群管理員信息，格式：數字或子母的組合。4.4. 接

27、口設計接口設計構件名稱構件名稱接口編接口編號號接口名稱接口名稱接口類型接口類型說明說明01注冊賬號數據庫接口外部注冊賬戶時需要與數據庫連接02登錄賬號數據庫接口外部登錄賬戶時需要與數據庫連接03鼠標、鍵盤輸入接口用戶用戶向系統輸入控制信息系統用戶入口04構件內部模塊間接口內部模塊之間的連接05添加好友數據庫接口外部添加好友時需要與數據庫連接點對點聊天06查看好友資料數據庫接口外部查看好友時需要與數據庫連接 概要設計說明書 第 17 頁 共 22 頁07傳輸文件接口內部傳輸文件時與好友建立連接08鼠標、鍵盤輸入接口用戶用戶向系統輸入控制信息09構件內部模塊之間的接口內部模塊之間的連接10創建群組

28、數據庫接口外部創建群組時需要與數據庫連接11構件內部模塊之間的接口內部模塊之間的連接12群組資料數據庫接口外部查看群資料時需要與數據庫連接多人聊天13鼠標、鍵盤輸入接口用戶用戶向系統輸入控制信息表 4-1 構件接口列表4.1.外部接口外部接口.1.1. 數據庫接口數據庫接口接口名稱接口名稱數據庫接口接口說明接口說明與數據庫建立連接，向數據庫讀取或寫入數據數據來源數據來源內部模塊調用者調用者內部模塊輸入輸入數據庫語句輸出輸出數據庫中表的數據項調用方式說明調用方式說明執行數據庫語句表 4-2 數據庫接口說明4.2.內部接口內部接口.2.1. 構件內部模塊接口構件內部模塊

29、接口接口名稱接口名稱構件內部模塊接口接口說明接口說明模塊之間的銜接數據來源數據來源各個內部模塊調用者調用者各個內部模塊輸入輸入連接時傳輸的參數輸出輸出連接時傳輸的參數處理流程處理流程用戶執行功能模塊，模塊之間通過接口協同工作表 4-2-1 構件內部模塊接口說明.2.2. 傳輸文件接口傳輸文件接口接口名稱接口名稱傳輸文件接口接口說明接口說明用與用戶之間文件的傳輸數據來源數據來源用戶的本地磁盤調用者調用者用戶輸入輸入文件輸出輸出文件處理流程處理流程用戶通過接口建立數據傳輸通道傳輸文件 概要設計說明書 第 18 頁 共 22 頁表 4-2-2 傳輸文件接口說明4.3.用戶接口用戶接口4

30、..1. 鍵盤、鼠標輸入接口鍵盤、鼠標輸入接口接口名稱接口名稱鍵盤、鼠標輸入接口接口說明接口說明用戶向系統傳遞控制信息數據來源數據來源鍵盤、鼠標調用者調用者用戶輸入輸入鍵盤、鼠標的控制信號輸出輸出字符和控制信息處理流程處理流程用戶通過鍵盤、鼠標向系統輸入數據和控制信息來調用系統功能模塊表 4-3-1 鍵盤、鼠標輸入接口說明5.5. 數據庫設計數據庫設計5.1.數據庫邏輯設計數據庫邏輯設計用戶1用戶2用戶群消息群消息好友MN屬于MN發送1N收發N1賬號用戶昵稱賬號用戶信息在線狀態密碼好友賬號編號發送人賬號接收人賬號內容發送時間群賬號群用戶賬號創建時間群信息創建人賬號群賬號群名稱群賬號發送人賬號發送時間內容已接收群消息群成員賬號表 5-1 數據庫實體關系 ER 圖5.2.數據庫物理設計數據庫物理設計序號屬性含義類型長度1Account賬號Varchar102Password密碼Varchar103Name用戶昵