一、引言......................................................................................................................31.1ICQ基本簡(jiǎn)介....................................................31.2分析研究的意義.................................................41.3任務(wù)分工......................................................5二、ICQ系統(tǒng)原理簡(jiǎn)述.................................................................................................52.1系統(tǒng)概述......................................................52.2ICQ系統(tǒng)架構(gòu)圖.................................................62.3總體系結(jié)構(gòu)流程圖...............................................62.4系統(tǒng)各功能模塊.................................................72.4.12.4.22.4.32.4.4服務(wù)器端信息處理模塊..............................................................................7數(shù)據(jù)庫(kù)端信息管理模塊..............................................................................7實(shí)時(shí)信息通訊傳輸模塊..............................................................................7客戶端的信息處理模塊..............................................................................8三．各功能模塊描述......................................................................................................83.1服務(wù)器端信息處理模塊...........................................83.1.1功能描述：................................................................................................83.1.2功能模塊總體系結(jié)構(gòu)：................................................................................83.1.3各子模塊描述：...........................................................................................93.1.4構(gòu)件，連接件，約束：............................................................................133.2數(shù)據(jù)庫(kù)信息管理模塊............................................143.2.1功能描述：...........................................................................................14功能模塊總體系結(jié)構(gòu)：............................................................................143.2.23.2.33.2.43.3主要子模塊描述：................................................................................15構(gòu)件，連接件，約束：........................................................................20實(shí)時(shí)信息通訊模塊...........................................21功能描述：..............................................................................................21功能模塊總體系結(jié)構(gòu)：............................................................................22各子模塊描述：.......................................................................................22構(gòu)件，連接件，約束：............................................................................28客戶端信息處理模塊.........................................28功能描述：..............................................................................................28功能模塊總體系結(jié)構(gòu)：............................................................................29各子模塊描述：.......................................................................................30構(gòu)件，連接件，約束：............................................................................343.3.13.3.23.3.33.3.43.43.4.13.4.23.4.33.4.4四總結(jié).......................................................................................................................354.1系統(tǒng)分析評(píng)解..................................................35ICQ主頁(yè)，當(dāng)你在線的時(shí)候別人就可以訪問(wèn)你的主頁(yè)，利用賀卡、語(yǔ)音郵件等ICQ插件發(fā)送賀卡和語(yǔ)音郵件，利用ICQEmail發(fā)送、轉(zhuǎn)寄和復(fù)制電子郵件，使用你喜歡的字體、字號(hào)和顏色發(fā)送消息，為不同的事件選擇聲音以及配置打字的聲音效果，把你的名單分成不同的組，讓ICQ提醒你將來(lái)的事件和活動(dòng)，利用記事功能把你的備忘錄或記事貼到屏幕上，通過(guò)ICQ進(jìn)行網(wǎng)頁(yè)搜索，進(jìn)行實(shí)時(shí)聊天并且可以回放保存的聊天內(nèi)容，可以在聊天中插入動(dòng)作和表情，等等。1.2分析研究的意義利用軟件體系結(jié)構(gòu)的思想去分析一個(gè)大型的系統(tǒng)是一種非常科學(xué)和有效率的方法，從中可以全面透徹的了解到該通訊系統(tǒng)的工作機(jī)制，并可在原有的系統(tǒng)工作原理基礎(chǔ)下優(yōu)化和改進(jìn)，為廣大的用戶提供更加優(yōu)質(zhì)和穩(wěn)定可靠的服務(wù)。如今的21世紀(jì)是信息的時(shí)代，隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，信息在傳遞方面也有了嶄新的一面?，F(xiàn)今聊天軟件成為信息傳遞最為廣泛的應(yīng)工具，它發(fā)揮了即時(shí)性通信的特點(diǎn)，可以讓用戶在第一時(shí)間內(nèi)得到信息的交流，它不僅可以讓用戶進(jìn)行文字聊天，而且還增添語(yǔ)音、視頻功能。這樣可以讓網(wǎng)上的好友身臨其境的面對(duì)面的聊天，讓彼此之間更為深入的了解。人性化的設(shè)計(jì)讓每個(gè)用戶都可以得心應(yīng)手的使用，從而獲得更多人的青睞。Internet的出現(xiàn)連通了整個(gè)世界，而聊天軟件的出現(xiàn)則連通了每一位網(wǎng)上的用戶。隨著網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的發(fā)展，聊天軟件已經(jīng)成為最熱門的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用之一。經(jīng)歷了近幾年突飛猛進(jìn)的發(fā)展之后，即時(shí)通訊工具早已不再是簡(jiǎn)單的互聯(lián)網(wǎng)通訊工具，它已經(jīng)成為一個(gè)集互動(dòng)交流、休閑娛樂(lè)、信息管理為一體的多元化互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用平臺(tái)?？傊?，聊天軟件的出現(xiàn)給人們彼此之間的溝通帶來(lái)了無(wú)比的方便，人們可以通過(guò)聊天軟件建立深刻的友情，讓人們?cè)诨ヂ?lián)網(wǎng)上的交流更加充滿活力與生機(jī)。1.3任務(wù)分工盧辰盧煜在本次體系結(jié)構(gòu)分析中，對(duì)客戶端信息處理子模塊以及服務(wù)器與數(shù)據(jù)庫(kù)連接模塊JDBC進(jìn)行了分析，找出其構(gòu)件連接件。王懿妮完成了ICQ系統(tǒng)原理分析和數(shù)據(jù)庫(kù)信息管理模塊的描述2.1系統(tǒng)概述ICQ系統(tǒng)是一款結(jié)合網(wǎng)絡(luò)通訊標(biāo)準(zhǔn)和后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)的處理方式實(shí)現(xiàn)客戶端和服務(wù)器端以及客戶端與客戶端信息的交互，大體的系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括了ICQ服務(wù)器端的信息處理功能模塊，ICQ客戶端的信息處理功能模塊，服務(wù)器的后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)客戶信息的管理模塊，以及通訊過(guò)程中的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議（包含基于TCP的服務(wù)器與客戶端Socket技術(shù)和基于UDP的客戶端之間的Socket通訊技術(shù)）。2.3總體系結(jié)構(gòu)流程圖2.4系統(tǒng)各功能模塊2.4.1服務(wù)器端信息處理模塊2.4.2數(shù)據(jù)庫(kù)端信息管理模塊2.4.3實(shí)時(shí)信息通訊傳輸模塊該模塊力側(cè)于管理和處理數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)上的傳輸，以及對(duì)數(shù)據(jù)的安全性和信息服務(wù)質(zhì)量的功能服務(wù)，對(duì)服務(wù)器與客戶端的傳輸數(shù)據(jù)加以管理。2.4.4客戶端的信息處理模塊該模塊提供給用戶一個(gè)友好操作界面，并帶有網(wǎng)絡(luò)通訊功能和好友管理功能，隨附有實(shí)時(shí)更新的WebService功能，用戶可以在該模塊基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)多樣的用戶級(jí)操作。三．各功能模塊描述3.1服務(wù)器端信息處理模塊3.1.1功能描述：服務(wù)器端模塊主要采用多線程的方式利用Socket通訊實(shí)時(shí)監(jiān)聽(tīng)用戶的請(qǐng)求信號(hào)和相關(guān)的業(yè)務(wù)處理，并且為每一個(gè)登陸的用戶提供一個(gè)暫存信息區(qū)域，由相對(duì)應(yīng)的請(qǐng)求業(yè)務(wù)服務(wù)子模塊提供給用戶服務(wù)，在對(duì)傳輸?shù)男畔①Y源進(jìn)行處理時(shí)調(diào)用信息處理子模塊并將結(jié)果返回至用戶或者是后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)同步的更新處理。3.1.2功能模塊總體系結(jié)構(gòu)：會(huì)話通訊服務(wù)：文件傳輸服務(wù)：網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)服務(wù)：信息處理子模塊簡(jiǎn)述：同步更新子模塊3.1.4構(gòu)件，連接件，約束：分析：以上三個(gè)各自獨(dú)立的功能模塊構(gòu)件是需要在該服務(wù)器控制中心的引導(dǎo)和控制下將各自的服務(wù)提供給用戶，起到了橋梁的作用，使之能夠相互關(guān)聯(lián)作用。約束：用戶請(qǐng)求分析：如果用戶的請(qǐng)求為非法或未符合條件請(qǐng)求，系統(tǒng)將不予以執(zhí)行，轉(zhuǎn)入異常錯(cuò)誤處理，所以會(huì)改變系統(tǒng)流程指向，故為約束。3.2數(shù)據(jù)庫(kù)信息管理模塊3.2.1功能描述：服務(wù)器端信息管理模塊主要用于管理和存儲(chǔ)ICQ系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)通信過(guò)程中，用戶間交互，用戶與服務(wù)器間的交互，身份的驗(yàn)證和識(shí)別所產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)，如用戶個(gè)人信息，用戶間好友信息，系統(tǒng)消息等。服務(wù)器通過(guò)JDBC（JavaDataBase與后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)連接?？蛻舳诵畔⑻幚砟K不直接與服務(wù)器端后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行交互，而是將信息傳遞給服務(wù)器端信息處理模塊，再由服務(wù)器端信息處理模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)訪問(wèn)及合法性校驗(yàn)等工作，與數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行各種交互。3.2.2功能模塊總體系結(jié)構(gòu)：3.2.3主要子模塊描述：ICQ用戶信息表：ICQ用戶關(guān)系表：該表主要包含用戶ICQ賬號(hào)，好友ICQ賬號(hào)，與好友聊天記錄，加為好友的時(shí)間，與好友聊天時(shí)間長(zhǎng)度，好友所在分組。ICQ臨時(shí)消息表：主要字段包括：消息接收者ICQ賬號(hào)，消息，消息發(fā)送者ICQ號(hào)碼，消息發(fā)送者昵稱。用于存放用戶不在線時(shí)好友所發(fā)信息。實(shí)體關(guān)系模型：ICQ用戶信息實(shí)體：主鍵：用戶ICQ賬號(hào)屬性：用戶昵稱，用戶登錄密碼，用戶在線狀態(tài)，用戶登錄IP地址，用戶個(gè)性簽名信息，用戶頭像信息，用戶性別，用戶電子郵件，用戶級(jí)別，最后登錄時(shí)間和在線時(shí)間實(shí)體模型如下：約束：數(shù)據(jù)庫(kù)自身約束分析：a）各構(gòu)件中主鍵不可重復(fù)，如添加的數(shù)據(jù)項(xiàng)與原有數(shù)據(jù)項(xiàng)主鍵相同，則不予操作。b）數(shù)據(jù)項(xiàng)非空，在建立數(shù)據(jù)庫(kù)之初，即可要求構(gòu)件中部分?jǐn)?shù)據(jù)項(xiàng)非null）；如密碼屬性就不能為空，如對(duì)此類屬性賦予空值，則不予操作。3.3實(shí)時(shí)信息通訊模塊3.3.1功能描述：本實(shí)時(shí)信息通訊模塊主要采用Socket（基于TCP服務(wù)器端的信息通訊與數(shù)據(jù)傳輸，而采用Socket（基于UDP協(xié)議）進(jìn)行客戶端之間的無(wú)連接信息通訊與數(shù)據(jù)傳輸。最重要的是，socket（基于TCP協(xié)議）是面向客戶/服務(wù)器模型而設(shè)計(jì)的，是一種安全，穩(wěn)定面向連接的傳輸，從而保證了數(shù)據(jù)在服務(wù)器與客戶端之間的傳輸安全性和穩(wěn)定性。在其中還結(jié)合了數(shù)據(jù)安全和服務(wù)質(zhì)量的模塊，這樣能夠充分地對(duì)數(shù)據(jù)的安全性做到保障，并為傳輸?shù)臄?shù)據(jù)提供用戶所需的服務(wù)質(zhì)量，加強(qiáng)數(shù)據(jù)特性，達(dá)到用戶的需求：3.3.2功能模塊總體系結(jié)構(gòu)：在一些操作系統(tǒng)中不可以隨意使用，所以建議使用大于1024的端關(guān)閉連接?？蛻舳?，使用Javasocket通信對(duì)網(wǎng)絡(luò)上某一個(gè)服務(wù)器的某一個(gè)端口發(fā)出連接請(qǐng)求，一旦連接成功，打開(kāi)會(huì)話；會(huì)話完成后，關(guān)閉Socket。客戶端不需要指定打開(kāi)的端口，通常臨時(shí)的、動(dòng)態(tài)的分配一個(gè)1024以上的端口。在客戶端客戶端模式中，系統(tǒng)采用基于UDP的通訊方式，基本原理同上，不同在于這里沒(méi)有服務(wù)器的概念，用戶可以自由指定通訊的對(duì)象（當(dāng)知道通訊對(duì)象的InetAddress前提下），但該協(xié)議的通訊時(shí)無(wú)連接的，無(wú)序的，快速但不安全和穩(wěn)定。功能意義：信息傳輸子模塊主要是提供對(duì)用戶數(shù)據(jù)的傳輸控制作用，負(fù)責(zé)將用戶的請(qǐng)求信息附加安全處理和服務(wù)質(zhì)量之后進(jìn)行目的地的傳送，是所有數(shù)據(jù)處理后傳輸?shù)谋匾K也是實(shí)時(shí)通訊模塊的核心。向的不可逆加密算法Hash函數(shù)或者其它信息文摘算法計(jì)算出所傳輸數(shù)據(jù)的消息文摘，并把該消息文摘作為數(shù)字簽名隨數(shù)據(jù)一同發(fā)送。接收方在收到數(shù)據(jù)的同時(shí)也收到該數(shù)據(jù)的數(shù)字簽名，接收方使用相同的算法計(jì)算出接收到的數(shù)據(jù)的數(shù)字簽名，并把該數(shù)字簽名和接收到的數(shù)字簽名進(jìn)行比較，若二者相同，則說(shuō)明數(shù)據(jù)在傳輸過(guò)程中未被修改，數(shù)據(jù)完整性得到了保證。數(shù)據(jù)驗(yàn)證：身份認(rèn)證要求參與安全通信的雙方在進(jìn)行安全通信前，必須互相鑒別對(duì)方的身份。保護(hù)數(shù)據(jù)不僅僅是要讓數(shù)據(jù)正確、長(zhǎng)久地存在，更重要的是，要讓不該看到數(shù)據(jù)的人看不到。這方面，就必須依靠身份認(rèn)證技術(shù)來(lái)給數(shù)據(jù)加上一把鎖。數(shù)據(jù)存在的價(jià)值就是需要被合理訪問(wèn)，所以，建立信息安全體系的目的應(yīng)該是保證系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)只能被有權(quán)限的人訪問(wèn)，未經(jīng)授權(quán)的人則無(wú)法訪問(wèn)到數(shù)據(jù)。如果沒(méi)有有效的身份認(rèn)證手段，訪問(wèn)者的身份就很容易被偽造，使得未經(jīng)授權(quán)的人仿冒有權(quán)限人的身份，這樣，任何安全防范體系就都形同虛設(shè)，所有安全投入就被無(wú)情地浪費(fèi)了。數(shù)據(jù)加密：?jiǎn)栴}的一種技術(shù)。在正常情況下，如果網(wǎng)絡(luò)只用于特定的無(wú)時(shí)間限制的應(yīng)用系統(tǒng)，并不需要QoS，比如Web應(yīng)用，或E-mail設(shè)置等。但是對(duì)關(guān)鍵應(yīng)用和多媒體應(yīng)用就十分必要。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)過(guò)載或擁塞時(shí)，QoS能確保重要業(yè)務(wù)量不受延遲或丟棄，同時(shí)保證網(wǎng)絡(luò)的高效運(yùn)行，對(duì)于網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)，服務(wù)質(zhì)量包括傳輸?shù)膸?、傳送的時(shí)延、數(shù)據(jù)的丟包率等。在網(wǎng)絡(luò)中可以通過(guò)保證傳輸?shù)膸?、降低傳送的時(shí)延、降低數(shù)據(jù)的丟包率以及時(shí)延抖動(dòng)等措施來(lái)提高服務(wù)質(zhì)量。網(wǎng)絡(luò)資源總是有限的，只要存在搶奪網(wǎng)絡(luò)資源的情況，就會(huì)出現(xiàn)服務(wù)質(zhì)量的要求。服務(wù)質(zhì)量是相對(duì)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)而言的，在保證某類業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量的同時(shí)，可能就是在損害其它業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量。例如，在網(wǎng)絡(luò)總帶寬固定的情況下，如果某類業(yè)務(wù)占用的帶寬越多，那么其他業(yè)務(wù)能使用的帶寬就越少，可能會(huì)影響其他業(yè)務(wù)的使用。因此，網(wǎng)絡(luò)管理者需要根據(jù)各種業(yè)務(wù)的特點(diǎn)來(lái)對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行合理的規(guī)劃和分配，從而使網(wǎng)絡(luò)資源得到高效利用。功能意義：該服務(wù)質(zhì)量子模塊能夠有效的自動(dòng)根據(jù)用戶的需求選擇不同的服務(wù)質(zhì)量進(jìn)行數(shù)據(jù)的快捷傳輸，以避免了數(shù)據(jù)因網(wǎng)絡(luò)擁塞等原因而造成數(shù)據(jù)錯(cuò)誤或數(shù)據(jù)丟失對(duì)系統(tǒng)造成的損傷，這樣一來(lái)，增強(qiáng)了數(shù)據(jù)的傳輸效率。3.43.4.1功能描述：客戶端模塊主要采用Socket建立與服務(wù)器的連接，服務(wù)器與客戶端建立輸入輸出流，然后通過(guò)該輸入輸出流來(lái)相互傳遞信息，服務(wù)器端一旦收到客戶端的連接請(qǐng)求，服務(wù)器端就通過(guò)accept一個(gè)新建的Socket對(duì)象，客戶端然后向服務(wù)器端發(fā)送消息，例如注冊(cè)，登錄，查找好友等。服務(wù)器端收到來(lái)自客戶端的請(qǐng)求后，針對(duì)不同的消息來(lái)處理客戶端的請(qǐng)求，盡管UDP是不可靠的通信協(xié)議，而ICQ這類通訊系統(tǒng)對(duì)可靠性要求并不高，而且UDP速度快，所以客戶端通信是使用UDP進(jìn)行的。用戶登錄時(shí)建立UDP，其中包括本地接收端口和發(fā)送端口，通過(guò)從服務(wù)器獲得的好友IP地址，向好友發(fā)送消息和接受消息。好友通過(guò)UDP接到消息后，獲得發(fā)送方的IP地址，通過(guò)對(duì)好友列表進(jìn)行比對(duì)，用以判斷客戶信息并提示用戶收到好友發(fā)送來(lái)的消息。然后，用戶選擇該好友查看信息。3.4.2功能模塊總體系結(jié)構(gòu)：3.4.3各子模塊描述：用戶收到登陸成功的信息就打開(kāi)主窗口，進(jìn)入用戶界面。否則提示相應(yīng)錯(cuò)誤。成功打開(kāi)客戶端程序主窗口的同時(shí)開(kāi)始創(chuàng)建UDP，以便在用戶間建立通訊通道?？蛻舳讼蚍?wù)器端發(fā)送請(qǐng)求讀取好友名單，服務(wù)器收到該請(qǐng)求后，開(kāi)始讀取數(shù)據(jù)庫(kù)中的“ICQ好友信息表”，從中得到好友ICQ號(hào)碼后，再通過(guò)好友的ICQ號(hào)碼到“ICQ用戶信息表”中讀取好友資料，然后向客戶端發(fā)送這些信息，客戶端收到后就打開(kāi)主窗口顯示好友，比如頭像，昵稱等。并在客戶端存儲(chǔ)好友的昵稱，ICQ號(hào)碼，頭像，IP地址等信息，以便使用和通信。用戶注冊(cè)：用戶在使用ICQ系統(tǒng)之前，首先要申請(qǐng)一個(gè)賬號(hào)，申請(qǐng)好賬號(hào)后，服務(wù)器端會(huì)返回給申請(qǐng)者一個(gè)ICQ號(hào)碼，用戶用服務(wù)器返回的ICQ號(hào)碼登錄系統(tǒng)，當(dāng)服務(wù)器受到用戶的注冊(cè)請(qǐng)求后，便開(kāi)始接受客戶發(fā)來(lái)的注冊(cè)信息，例如客戶的昵稱，性別，所屬地，頭像，個(gè)人簽名等。當(dāng)服務(wù)器讀入數(shù)據(jù)結(jié)束后，便開(kāi)始通過(guò)JDBC-ODBC與后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)連接，然后向數(shù)據(jù)庫(kù)添加記錄，如果成功，便向申請(qǐng)注冊(cè)的用戶返回一個(gè)ICQ主程序窗口，并在數(shù)據(jù)庫(kù)中注冊(cè)用戶現(xiàn)在的IP地址，然后更新數(shù)據(jù)庫(kù)中的登錄狀態(tài)為在線。表示用戶在線?？蛻舳耸盏椒?wù)器返回的成功信息后，邊建立UDP，以便用于以后的通信連接。查找添加好友：當(dāng)用戶登錄成功進(jìn)入客戶端后可以進(jìn)行添加好友，可單擊“查找”按鈕來(lái)查找當(dāng)前在線好友信息，當(dāng)用戶單擊“查找”按鈕后，客戶端開(kāi)始向服務(wù)器發(fā)出查找請(qǐng)求，服務(wù)器讀取ICQ用戶信息表后，向客戶端返回查詢結(jié)果，客戶端在主窗口中顯示在線好友。當(dāng)用戶選擇了一個(gè)網(wǎng)友后并單擊“加為好友”按鈕后，客戶端向服務(wù)器端發(fā)出添加好友請(qǐng)求，服務(wù)器收到請(qǐng)求后，項(xiàng)數(shù)據(jù)庫(kù)中“ICQ好友信息表”添加新的好友ICQ號(hào)碼及相關(guān)信息，并從數(shù)據(jù)庫(kù)的“ICQ用戶信息表”中返回好友的個(gè)人信息顯示給用戶。同時(shí)通過(guò)UDP通知被加為好友的用戶，等對(duì)方收到確認(rèn)消息后，可以選擇是否同意成為對(duì)方好友。發(fā)送聊天信息：用戶在程序主窗口內(nèi)雙擊好友后，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)彈出發(fā)送信息界面，并自動(dòng)提取對(duì)方的用戶昵稱和ICQ號(hào)碼。用戶在發(fā)送信息窗口內(nèi)輸入所要發(fā)送的信息后，單擊“發(fā)送”按鈕，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)建立UDP數(shù)據(jù)報(bào)連接并發(fā)送消息給目標(biāo)好友。接收聊天信息：當(dāng)系統(tǒng)收到好友發(fā)送的消息后，會(huì)自動(dòng)彈出提示窗口，單擊“確互使用。查看好友詳細(xì)信息：用戶可以查看某一好友的詳細(xì)的個(gè)人信息，選擇好友，鼠標(biāo)右鍵打開(kāi)選項(xiàng)菜單，單擊“查看資料”按鈕后，客戶端把所