Решение задачи с помощью программных средств
Содержание
Введение ………………………………………………………………………. .3
Глава 1. Цели и задачи разработки ……………………………………………4
1.1 Цели разработки………………………………………
1.2 Задачи разработки…………………………………
Глава 2. Назначение и область применения …………………………………..5
2.1 Назначение программы…………………………………………………….
2.2 Область применения программы ………………………………………….5
2.3 Постановка задачи и разработка алгоритма работы приложения……. …5
Глава 3. Решение задачи с помощью программных средств………………….8
3.1 Выбор среды разработки……………………………………………………
3.2 Разработка серверной части…………………………………………………8
3.3 Разработка клиентской части………………………………………………16
Заключение……………………………………………………
Список используемых источников……………………………………………..
Приложение……………………………………………………
Введение
Развитие информационных технологий в настоящее время идет все быстрее и быстрее. Разработано множество стандартов, протоколов, форматов по хранению и передаче информации между компьютерами. В настоящее время существует большое количество программ для обмена данными между компьютерами. Особую роль среди них занимают программы обмена сообщениями. Многие из этих программ уже настолько развиты, что имеют возможность обмена файлами, передачи голоса и видео.
Однако основной особенностью данных
программ является обязательное подключение
к серверу, что делает невозможным
использование данных программ, например,
в локальной вычислительной сети
или просто между двумя компьютерами,
без организации
Используя современные средства визуальной разработки программного обеспечения, имеется возможность быстрого создания собственных программ по обмену сообщениями в локальной вычислительной сети. В данной курсовой работе рассматривается создание клиент-серверного приложения ЧАТ с помощью среды визуальной разработки приложений Borland C++ Builder версии 6.
Глава 1.
Цели и задачи разработки
1.1 Цели разработки
Разработать клиент-серверное приложение "Чат" с поддержкой файлового обмена.
1.2 Задачи разработки
Разработать клиент-серверное приложение "Чат" с поддержкой файлового обмена со следующей функциональностью:
- наличие клиент-серверной архитектуры;
- обмен короткими сообщениями;
- передача файлов.
Глава 2.
Назначение и область применения
2.1 Назначение программы
Назначение программы "Клиент-серверное приложение "Чат" с поддержкой файлового обмена" заключается в организации соединения между несколькими компьютерами для создания между ними обмена короткими сообщениями и файлами.
2.2 Область применения программы
Программу "Клиент-серверное приложение "Чат" с поддержкой файлового обмена" можно использовать в локально-вычислительных сетях на компьютерах под управлением операционной системы Windows.
2.3 Постановка задачи и разработка алгоритма работы приложения
Необходимо разработать клиент-
Опишем примерный алгоритм работы
приложения. Приложение состоит из
серверной и клиентской части, в
дальнейшем – сервер и клиент. Сервер
в рабочем состоянии постоянно
находится в состоянии
Рис. 2.1 Алгоритм работы серверной части приложения
Рис. 2.2 Алгоритм работы клиентской части приложения
Рис 2.3 Функциональная схема программы
Глава 3
Решение задачи с помощью программных средств
3.1 Выбор среды разработки
Для решения задачи используем интегрированную среду визуальной разработки программ - Borland C++ Builder 6. Ее основные преимущества – гибкость языка C++, наличие визуального редактора форм, набор компонент с богатыми функциональными возможностями.
Определенную часть работы при программировании в Borland C++ Builder 6 занимает построение пользовательского интерфейса программы. Для этого используется редактор форм и набор визуальных компонент. Размещая компоненты на форме и редактируя их свойства, например, высоту, ширину, текст, мы получим в итоге заготовку программы с тем внешним видом, с которым и будет в дальнейшем работать пользователь.
Компоненты Borland C++ Builder 6 с точки зрения объектно-ориентированного программирования являются объектами. Работа с ними реализована в Borland C++ Builder 6 через наборы свойств, событий, и методов. Компоненты, размещаемые на редакторе форм в ходе разработки пользовательского интерфейса программы, еще не запрограммированы на какие-либо действия пользователя. Поэтому для каждой компоненты нужно написать ответную реакцию на какое-либо событие пользователя, например, запрограммировать вывод определенного сообщения, если пользователь нажал на ту или иную кнопку в программе.
3.2 Разработка серверной части
Создадим новый проект, на форме, разместим компоненты, согласно рисунка 3.2.1.
Рис. 3.2.1 Внешний вид основной формы серверной части приложения "Чат"
Значения свойств формы и свойств компонент, размещенных на форме приведены в таблице 3.2.1.
Табл. 3.2.1 Основные значения свойств формы и свойств компонент, размещенных на форме серверной части приложения
Свойство |
Значение |
Окно формы TForm | |
Name |
MainForm |
Caption |
Чат: сервер |
Height |
300 |
Width |
210 |
TGroupBox | |
Name |
GroupBox_Options |
Caption |
Настройки |
TLabel | |
Name |
Label_IPadress |
Caption |
IP-адрес сервера |
TEdit | |
Name |
Edit_IPadress |
Text |
127.0.0.1 |
TGroupBox | |
Name |
GroupBox_ServerMode |
Caption |
Режим работы |
TCombobox | |
Name |
ComboBox_ServerMode |
Items |
On-Line | Off-Line |
ItemIndex |
1 |
TGroupBox | |
Name |
GroupBox_ClientList |
Caption |
Список клиентов |
TListBox | |
Name |
ListBox_ClientList |
TServerSocket | |
Name |
ServerSocket1 |
Active |
False |
Port |
2000 |
ServerType |
stNonBlocking |
TServerSocket | |
Name |
ServerSocket2 |
Active |
False |
Port |
3000 |
ServerType |
stNonBlocking |
TStatusBar | |
Name |
StatusBar1 |
Panels |
0 - TStatusPanel |
Добавим форму к проекту, разместим компоненты, согласно рисунка 3.2.2.
Рис. 3.2.2 Внешний вид формы серверной части приложения Чат, предназначенной для отправки сообщений и файлов
Значения свойств формы и свойств компонент, размещенных на форме приведены в таблице 3.2.2.
Табл. 3.2.2 Основные значения свойств формы и свойств компонент, размещенных на форме, предназначенной для отправки сообщений и файлов
Свойство |
Значение |
Окно формы TForm | |
Name |
SendForm |
Caption |
Отправка-прием |
Height |
210 |
Width |
380 |
TMemo | |
Name |
Memo_Chat |
Lines |
пусто |
ReadOnly |
True |
TEdit | |
Name |
Edit_SendText |
Text |
пусто |
TButton | |
Name |
Button_SendText |
Caption |
Отправить текст |
TBevel | |
Name |
Bevel1 |
Width |
360 |
Height |
3 |
TButton | |
Name |
Button_SendFile |
Caption |
Отправить файл |
TOpenDialog | |
Name |
OpenDialog1 |
Далее необходимо написать обработчики возможных событий, которые могут произойти во время работы с программой, реализовать логику работы программы.
При запуске серверной части программы "Чат" необходимо указать IP-адрес сервера и выбрать режим работы "On-Line" (рис. 3.2.3). Если сервер и клиент запускаются на одном и том же компьютере, то можно ввести в качестве IP-адреса – 127.0.0.1
Рис. 3.2.3 Окно серверной части приложения после запуска
серверный файл приложение визуальный
В Borland C++ Builder 6 для организации клиент-серверных приложений можно использовать такие компоненты как TServerSocket и TClientSocket. На сервере будем использовать две компоненты TServerSocket – одну для обмена сообщениями, другую для обмена файлами.
После ввода параметров соединения и выбора режима работы "On-Line" обе компоненты TServerSocket активируются и после этого сервер ждет подключения клиента. В режиме "Off-Line" обе компоненты TServerSocket деактивируются, все подключенные к серверу клиенты теряют соединение.
// Выбор режима работы
void __fastcall TMainForm::ComboBox_
{
// Если On-Line, то:
if (ComboBox_ServerMode->
{
ServerSocket1->Active = True; // активируем ServerSocket1
ServerSocket2->Active = True; // активируем ServerSocket2
// В строке состояния (внизу программы) пишем "Работаем"
StatusBar1->Panels->Items[0]->
}
// Если Off-Line, то деактивируем ServerSocket1 и ServerSocket2
if (ComboBox_ServerMode->
{
ServerSocket1->Active = False; // деактивируем ServerSocket1
ServerSocket2->Active = False; // деактивируем ServerSocket2
// В строке состояния (внизу программы) пишем "Не работаем"
StatusBar1->Panels->Items[0]->
ListBox_ClientList->Clear(); // Очищаем список клиентов
}
}
При подключении клиента он добавляется в список клиентов.
// Когда клиент подсоединился
void __fastcall TMainForm::
TCustomWinSocket *Socket)
{
// Добавляем его в список
ListBox_ClientList->Items->
}
После этого можно начинать отправку
клиенту сообщений или файлов.
Для этого нужно сделать
Обработчик события при щелчке на имени клиента в списке клиентов следующий.
// Для отправки сообщения/файла
клиенту щелкаем в списке
// строчку "Клиент"
void __fastcall TMainForm::ListBox_
{
SendForm->ShowModal(); // Показываем форму для отправки сообщений
}
Рис. 3.2.4 Основное окно сервера и окно "Отправка-прием"
Текст набираем в поле ввода, после чего нажимаем на кнопку "Отправить текст". Обработчик события для этой кнопки следующий.
// При нажатии на кнопку "Отправить текст"
void __fastcall TSendForm::Button_
{
// Добавляем отправляемый текст в окно чата
Memo_Chat->Lines->Add("Сервер: "+Edit_SendText->Text);
// Отправляем текст клиенту
MainForm->ServerSocket1->
// Очищаем поле ввода текста
Edit_SendText->Text = "";
}
Для отправки файла необходимо нажать на кнопку "Отправить файл". Обработчик события для этой кнопки следующий.
// Отправка файла клиенту при нажатии кнопки "Отправить файл"
void __fastcall TSendForm::Button_
{
// Открываем диалоговое окно выбора файла
if (SendForm->OpenDialog1->
{
// Если файл выбран, то используем имя файла
if (SendForm->OpenDialog1->
{
//Открываем файл на чтение и передаем его клиенту
TFileStream* f1=new TFileStream(SendForm->
MainForm->ServerSocket2->
//Добавляем в окно Чата
Memo_Chat->Lines->Add("Файл " + OpenDialog1->FileName + " отправлен");
}
}
}
При получении сообщения от клиента добавляем его в окно чата, расположенное на форме "Отправка-прием".
// В случае, если от клиента пришло текстовое сообщение
void __fastcall TMainForm::
TCustomWinSocket *Socket)
{
// Заносим его в окно чата
SendForm->Memo_Chat->Lines->
}
При отключении клиента от сервера очищаем список клиентов.
// Если клиент отсоединился
void __fastcall TMainForm::
{
ListBox_ClientList->Clear(); // Очищаем список клиентов
}
При завершении работы сервера, при закрытии программы, деактивируем сокеты 1 и 2.
// При завершении работы сервера (при закрытии программы)
void __fastcall TMainForm::FormClose(TObject *Sender, TCloseAction &Action)
{
ServerSocket1->Active = False; // деактивируем ServerSocket1
ServerSocket2->Active = False; // деактивируем ServerSocket2
}
Все вышеприведенные свойства компонент
и обработчики событий вводятся
непосредственно в среде
3.3 Разработка клиентской части
Создадим новый проект, на форме, разместим компоненты согласно рисунка 3.3.1.
Рис. 3.3.1 Внешний вид формы клиентской части приложения "Чат"
Значения свойств формы и свойств компонент, размещенных на форме приведены в таблице 3.3.1.
Табл. 3.3.1 Основные значения свойств формы и свойств компонент, размещенных на форме клиентской части приложения
Свойство |
Значение |
Окно формы TForm | |
Name |
MainForm |
Caption |
Чат: клиент |
Height |
300 |
Width |
210 |
TGroupBox | |
Name |
GroupBox_Options |
Caption |
Найстройки |
TLabel | |
Name |
Label_IPadress |
Caption |
IP-адрес сервера |
TEdit | |
Name |
Edit_IPadress |
Text |
127.0.0.1 |
TGroupBox | |
Name |
GroupBox_ClientMode |
Caption |
Режим работы |
TCombobox | |
Name |
ComboBox_ClientMode |
Items |
On-Line | Off-Line |
ItemIndex |
1 |
TGroupBox | |
Name |
GroupBox_ClientList |
Caption |
Список клиентов |
TListBox | |
Name |
ListBox_ClientList |
TClientSocket | |
Name |
ClientSocket1 |
Active |
False |
Address |
127.0.0.1 |
Port |
2000 |
ServerType |
stNonBlocking |
TClientSocket | |
Name |
ClientSocket2 |
Active |
False |
Address |
127.0.0.1 |
Port |
3000 |
ServerType |
stNonBlocking |
TStatusBar | |
Name |
StatusBar1 |
Panels |
0 - TStatusPanel |
Добавим форму к проекту, разместим компоненты согласно рисунка 3.3.2.
Рис. 3.3.2 Внешний вид формы клиентской части приложения Чат, предназначенной для отправки сообщений и приема файлов
Значения свойств формы и свойств компонент, размещенных на форме приведены в таблице 3.3.2.
Табл. 3.2.2 Основные значения свойств формы и свойств компонент, размещенных на форме, предназначенной для отправки сообщений и приема файлов
Свойство |
Значение |
Окно формы TForm | |
Name |
SendForm |
Caption |
Отправка-прием |
Height |
160 |
Width |
380 |
TMemo | |
Name |
Memo_Chat |
Lines |
пусто |
ReadOnly |
True |
TEdit | |
Name |
Edit_SendText |
Text |
пусто |
TButton | |
Name |
Button_SendText |
Caption |
Отправить текст |
TSaveDialog | |
Name |
SaveDialog1 |
Далее необходимо написать обработчики возможных событий, которые могут произойти во время работы клиентской части приложения "Чат", реализовать логику работы программы.
При запуске клиентской части программы "Чат" необходимо указать IP-адрес сервера и выбрать режим работы "On-Line" (рис. 3.3.3). Если сервер и клиент запускаются на одном и том же компьютере, то можно ввести в качестве IP-адреса – 127.0.0.1
Рис. 3.3.3 Окно клиентской части приложения после запуска
В Borland C++ Builder 6 для организации клиент-серверных приложений можно использовать такие компоненты как TServerSocket и TClientSocket. На клиенте будем использовать две компоненты TClientSocket – одну для обмена сообщениями, другую для обмена файлами.
После ввода параметров соединения и выбора режима работы "On-Line" обе компоненты TClientSocket активируются и пытаются подключиться к серверу. В случае удачного подключения к серверу, сервер добавляется в список клиентов. В режиме "Off-Line" обе компоненты TClientSocket деактивируются, и разрывают соединение с сервером.
// Выбор режима работы
void __fastcall TMainForm::ComboBox_
{
// Если On-Line
if (ComboBox_ClientMode->
{
// Присваиваем IP-адрес сервера свойству Address сокета 1
ClientSocket1->Address = Edit_IPadress->Text;
ClientSocket1->Active = True; // соединяемся с сервером
// Присваиваем IP-адрес сервера свойству Address сокета 2
ClientSocket2->Address = Edit_IPadress->Text;
ClientSocket2->Active = True; // соединяемся с сервером
// В строке состояния (внизу) программы пишем "Работаем"
StatusBar1->Panels->Items[0]->
// В список клиентов добавляем "Сервер"
ListBox_ClientList->Items->
}
// Если Off-Line
if (ComboBox_ClientMode->
{
ClientSocket1->Active = False;//Деактивируем
ClientSocket2->Active = False;//Деактивируем соединение сокета 2
// В строке состояния программы пишем "Не работаем"
StatusBar1->Panels->Items[0]->
// Очищаем список клиентов
ListBox_ClientList->Clear();
}
}
Если произошла ошибка соединения с сервером, то в строке состояния сообщаем об этом. Также переводим клиента в режим "Off-line" и очищаем список клиентов.
// Если произошла ошибка
void __fastcall TMainForm::ClientSocket1Error(
TCustomWinSocket *Socket, TErrorEvent ErrorEvent, int &ErrorCode)
{
ErrorCode = 0;
// В строке состояния пишем "Ошибка соединения"
StatusBar1->Panels->Items[0]->
// В списке режимов работы выбираем "Off-Line"
ComboBox_ClientMode->ItemIndex = 1;
ListBox_ClientList->Clear(); // Очищаем список клиентов
}
В случае удачного подключения к серверу можно начинать отправку сообщений и прием файлов. Для этого нужно сделать двойной щелчок мышью на имени сервера в списке клиентов. После чего откроется окно "Отправка-прием" (рис. 3.3.4).
Обработчик события при щелчке на имени сервера в списке клиентов следующий.
// Для отправки сообщения
// строчку "Сервер"
void __fastcall TMainForm::ListBox_
{
SendForm->ShowModal(); // Показываем форму для отправки сообщений
}
Рис. 3.3.4 Основное окно клиента и окно "Отправка-прием"
Текст набираем в поле ввода, после чего нажимаем на кнопку "Отправить текст". Обработчик события для этой кнопки следующий.
// При нажатии на кнопку "Отправить текст"
void __fastcall TSendForm::Button_
{
// Добавляем отправляемый текст в окно чата
Memo_Chat->Lines->Add("Клиент: "+Edit_SendText->Text);
// Отправляем текст серверу
MainForm->ClientSocket1->
Edit_SendText->Text);
// Очищаем поле ввода текста
Edit_SendText->Text = "";
}
Для приема файла служит компонента ClientSocket2. При получении файла от сервера выполняется следующий обработчик события.
// Прием файла
void __fastcall TMainForm::ClientSocket2Read(
TCustomWinSocket *Socket)
{
ShowMessage("Принимается файл...");
//Открывается диалог сохранения файла
if (SendForm->SaveDialog1->
{
//Если указали имя файла при сохранении файла
if (SendForm->SaveDialog1->
{
Pointer buff; // объявляем буфер
int iLen; // указываем длину буфера
// Создаем файл
TFileStream* f2=new TFileStream(SendForm->
// уточняем размер данных, полученных от сервера
iLen = ClientSocket2->Socket->
// выделяем память для буфера
buff = GetMemory(iLen);
//копируем буфер сокета в буфер buff
ClientSocket2->Socket->
//передаем данные из буфера buff в файл
f2->Write(buff,iLen);
f2->Free();
// добавляем в окно чата
SendForm->Memo_Chat->Lines->
}
}
}
При получении сообщения от сервера добавляем его в окно чата, расположенное на форме "Отправка-прием".
// При получении сообщения от сервера добавляем его в окно чата
void __fastcall TMainForm::ClientSocket1Read(
TCustomWinSocket *Socket)
{
SendForm->Memo_Chat->Lines->
}
При отключении клиента от сервера выбираем в списке режимов режим "Off-Line", в строке состояния программы указываем "Не работаем", очищаем список клиентов.
// При отсоединении от сервера
void __fastcall TMainForm::
TCustomWinSocket *Socket)
{
// В списке режимов работы указываем "Off-Line"
ComboBox_ClientMode->ItemIndex = 1;
// В строке состояния программы пишем "Не работаем"
StatusBar1->Panels->Items[0]->
// Очищаем список клиентов
ListBox_ClientList->Clear();
}
При завершении работы клиента, при закрытии программы, деактивируем сокеты 1 и 2.
// В случае закрытия программы
разрываем соединение с
void __fastcall TMainForm::FormClose(TObject *Sender, TCloseAction &Action)
{
ClientSocket1->Active = False; // Деактивируем соединение сокета 1
ClientSocket2->Active = False; // Деактивируем соединение сокета 2
}
Все вышеприведенные свойства компонент
и обработчики событий вводятся
непосредственно в среде
Заключение
В данной работе необходимо было разработать
клиент-серверное приложение "Чат"
с возможностью файлового обмена.
Для разработки приложение использовалась
интегрированная среда
В ходе проектирования приложения было принято решение о реализации приложения в виде двух программ – клиентской и серверной части. Был разработан примерный алгоритм работы каждой из частей.
Заключительным этапом явилась непосредственная реализация серверной и клиентской части в среде разработки программного обеспечения Borland C++ Builder 6. Полученный программный продукт работоспособен, имеет необходимую функциональность – возможность передачи текста и файлов между двумя компьютерами, подключенными к локальной вычислительной сети. Отправка файлов реализована на стороне сервера, прием – на стороне клиента. Отправка и прием текстовых сообщений реализованы как на стороне сервера, так и на стороне клиента.
Список используемых источников
- А.Я. Архангельский. Программирование в C++Builder. 7-е изд. -М.: ООО "Бином-Пресс", 2010 г. - 1230 с.
- С.И. Бобровский. Технологии C++Builder. Разработка приложения для бизнеса. Учебный курс. - СПб.: Питер, 2007
Приложения
Приложение 1
Основной программный код серверной части приложения "Чат". Файл "UMainForm.cpp"
//----------------------------
#include <vcl.h>
#pragma hdrstop
#include "UMainForm.h"
//----------------------------
#pragma package(smart_init)
#pragma resource "*.dfm"
TMainForm *MainForm;
//----------------------------
__fastcall TMainForm::TMainForm(
: TForm(Owner)
{
}
//----------------------------
// Выбор режима работы
void __fastcall TMainForm::ComboBox_
{
// Если On-Line, то:
if (ComboBox_ServerMode->
{
ServerSocket1->Active = True; // активируем ServerSocket1
ServerSocket2->Active = True; // активируем ServerSocket2
// В строке состояния (внизу программы) пишем "Работаем"
StatusBar1->Panels->Items[0]->
}
// Если Off-Line, то деактивируем ServerSocket1 и ServerSocket2
if (ComboBox_ServerMode->
{
ServerSocket1->Active = False; // деактивируем ServerSocket1
ServerSocket2->Active = False; // деактивируем ServerSocket2
// В строке состояния (внизу программы) пишем "Не работаем"
StatusBar1->Panels->Items[0]->
ListBox_ClientList->Clear(); // Очищаем список клиентов
}
}
//----------------------------
// При завершении работы сервера (при закрытии программы)
void __fastcall TMainForm::FormClose(TObject *Sender, TCloseAction &Action)
{
ServerSocket1->Active = False; // деактивируем ServerSocket1
ServerSocket2->Active = False; // деактивируем ServerSocket2
}
//----------------------------
// Когда клиент подсоединился