局域网即时通讯软件的实现

一. 概述

1.1. 背景

局域网内的即时通讯软件，命名NetMsg。

1.2. 功能描述

定位于局域网内的即时通信软件，借鉴飞鸽传书、QQ等即时通讯工具，提供以下功能：
Ø 程序启动后自动搜索局域网内所有启动NetMsg的用户，将用户添加到用户列表，可以与这些用户进行通讯；
Ø 用户可以设定自己的昵称、在线状态等相关信息；
Ø 实现局域网内用户与用户之间一对一、一对多的实时通讯，通讯内容主要是文本数据；
Ø 实现局域网内文件或目录的可靠传输；
Ø 对通讯内容或文件进行加密和校验的功能；
Ø 对通讯内容、传输文件有日志记录，便于以后查看；
Ø 程序界面方面：具备简洁明了的主窗口，任务栏显示图标快捷方式；主窗口大小可以调节，位置可以拖动，可以停靠到屏幕上部边缘；主窗口始终显示在桌面最上层；文本通讯窗口提供文本输入区域和文本显示区域；文本通讯窗口提供用户详细信息；文本通讯窗口提供文件传输功能菜单或功能按钮等；文本通讯窗口大小可以调节、位置可以移动；

1.3. 开发平台

Microsoft Windows Xp sp2操作系统；
C,C++语言；
VisualC++6.0作为开发工具，使用到了MFC的类库；

1.4. 运行环境

Microsoft Windows2000、WindowsXp，Windows2003操作系统。

二. 设计

2.1. 原理

局域网络内登录NetMsg的用户之间是对等的关系，用户之间直接进行数据交互而不需要通过中间服务器；
登录用户列表的建立，使用UDP协议发送广播数据包，已启动NetMsg的用户收到此广播包后，就会在自己的用户列表中添加此用户，同时向对方发送本机用户相关信息，从而使双方都能建立起用户列表；
传送聊天信息使用UDP协议，由于UDP协议是无连接协议，传输速度快，但是没有确认机制，是不可靠的协议，鉴于局域网网络状况相对稳定，基本能够保证数据包的正常到达目的地，不需添加自定义确认机制；
用户离线时同样发送一个广播数据包，其它用户收到此数据包后根据包中的信息删除此用户；
文件内容的传输采用TCP协议；

2.2 数据传输协议

数据传输协议定义了发送数据包的格式，通讯双方对数据包内容含义的理解。
数据包包括数据包包头和消息体，格式如下：
版本号:数据包编号:MAC地址:登录用户名:主机名:数据包生成时间:命令字:校验和:消息体
其中消息体前面的内容是数据包包头信息的定义，各选项含义如下：

序号[/b]	选项[/b]	含义[/b]
1	版本号	程序版本号。
2	数据包编号	发送数据包编号。（暂时不用）
3	MAC地址	主机网卡的地址，唯一标识一个用户。
4	登录用户名	登录操作系统启动当前程序的用户名。
5	主机名	主机名称。
6	数据包生成时间	数据包生成时间。
7	命令字	命令字，标识本数据包的含义，确定怎样解析消息体。
8	校验和	消息体内容的校验和。（暂时不用）
9	消息体	消息体内容。

其中最重要的一个选项是命令字，根据命令字的不同含义执行相关的操作，各命令字的含义如下：

命令字	含义	附加信息
MSG_NOOPERATION	不进行任何操作	无
MSG_BR_ENTRY	广播通报用户上线	用户信息
MSG_BR_EXIT	广播通报用户下线	无
MSG_ANSENTRY	对广播数据包的答复	用户信息
MSG_SENDDATA	发送消息命令字。	消息内容。
MSG_UPDATE_USERINFOR	更新用户信息命令字。	用户信息。
MSG_FILE_SEND	通知发送文件	文件信息（文件长度、名称等）
MSG_FILE_AGREERECV	同意接收文件	无
MSG_FILE_PREPARE	传输文件准备就绪	无
MSG_FILE_ERROR	传输文件失败	错误代号。代号格式：4XXXX
MSG_FILE_REFUSERECV	拒绝接收文件	无
MSG_FILE_BREAKSEND	中断发送文件	无
MSG_FILE_BREAKRECV	中断接收文件	无

2.3 数据结构定义

2.3.1数据包包头定义
Public class PacketHead{
CString version ; //版本号
DWORD dataId ; //数据包编号，暂时不用，只作为占为，赋值0
CString macAddr ; //MAC地址，用于唯一的标识一个用户
CString loginUserName ; //登录系统用户名
CString hostname ; //主机名称
CString time ; //数据包发送时间，格式：2008-11-9 12:10:00
UINT cmd; //命令字
CString checksum ; //校验和，暂时不用，赋值：checksum
PacketHead();
~ PacketHead();
int GetPacketHead(CString &recvBuf ,int recvDataLength); //解析接收到的数据，分离出数据包包头的各项数据
CString GetPacketHeadData(); //得到数据包包头的字符串。
};

2.3.2 用户信息类
class CUserInfor
{
public:
int GetUserFromRecvbuf(CString &recvbuf); //解析收到数据包得到用户信息
CString GetUserInforData(); // 返回用户信息字符串
private:
CString strMACAddr ;
CString strNickname ;
CString strHostName ;
CString strHostIp ;
CString strUserName ;
CString strWorkGroup ;
UINT indexImage ;
};
2.3.3 传送文件类

2.4 文件传输过程

甲方向乙方发送MSG_FILE_SEND 甲命令字请求传送文件，
A: 如果乙方同意接收文件,向甲方发送MSG_FILE_AGREERECV命令字表示同意接收，甲方接受到MSG_FILE_AGREERECV命令字后启动一个新线程建立TCP监听套接字同时向乙方MSG_FILE_PREPARE命令字表示已经准备就绪 ，乙方可以连接接收文件, 乙方接受到MSG_FILE_PREPARE命令字后发送TCP连接请求，进行文件传输。 如果任何一个环节出来错误，则向对方发送MSG_FILE_ERROR命令字，双方做各自的清理工作，比如关闭线程、关闭套接字等。
B: 如果乙方拒绝接受文件则向甲方发送MSG_FILE_REFUSERECV命令字。
C：如果在文件传输过程当中任何甲方终止传输，则需要向乙方发送MSG_FILE_BREAKSEND命令字，如果乙方终止接收则需要向甲方发送MSG_FILE_BREAKRECV套接字。