徐江紅

(北京電子科技職業(yè)學(xué)院，北京100176)

1 引言

互聯(lián)網(wǎng)正影響著世界的每一個(gè)角落，極大的改變著人們的生活?；ヂ?lián)網(wǎng)本身也在飛速發(fā)展，各種新技術(shù)層出不窮。即時(shí)消息傳遞(Instance Messaging，MI)就是互聯(lián)網(wǎng)上一種頗受歡迎的新業(yè)務(wù)。所謂即時(shí)消息就是為用戶提供了一種方便快捷的通過Internet與朋友交流的方式，通過它人們可以在線交談、互傳文件、語音對(duì)話及進(jìn)行視頻會(huì)議，甚至用手機(jī)雙向交流。未來即時(shí)消息的功能還會(huì)包括股票交易、在線購物、企業(yè)采購與調(diào)撥等電子商務(wù)運(yùn)作。即時(shí)消息在發(fā)展初期更多地以其娛樂性引起了人們的關(guān)注，而現(xiàn)在其快速增多的企業(yè)用戶表明這一技術(shù)已經(jīng)被開始融入到現(xiàn)代商務(wù)活動(dòng)中。即時(shí)消息傳遞的一個(gè)特點(diǎn)就是方便快捷，非常適用于短消息的傳送，另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)就是安全可靠，保護(hù)隱私和機(jī)密，可以防止不需要的信息進(jìn)入，保護(hù)自己不被打擾。

目前即時(shí)消息發(fā)展存在的最突出問題就是相關(guān)通信協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn)的不統(tǒng)一，即各個(gè)即時(shí)消息軟件由于采用不同的語言和協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)而無法相互通信。雖然到目前為止還沒有完全統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，但作為一種基于IP技術(shù)的通信基礎(chǔ)軟件，即時(shí)消息最終成為開放式的在線通信工具肯定是大勢所趨。即時(shí)消息已經(jīng)成為語音及文本在線實(shí)時(shí)通信的主要技術(shù)，它必將成為未來移動(dòng)商務(wù)、在線協(xié)作及Internet應(yīng)用的核心，同時(shí)也將繼承IP技術(shù)的開放風(fēng)格，扮演比電子郵件更為重要的角色。

2 P2P技術(shù)

P2P(Peer－to－Peer)對(duì)等互聯(lián)或點(diǎn)對(duì)點(diǎn)技術(shù)。P2P技術(shù)可以讓用戶直接連接到其他用戶的計(jì)算機(jī)，進(jìn)行文件共享與交換，同時(shí)P2P在深度搜索、分布計(jì)算、協(xié)同工作等方面也大有用途。P2P是一種用于不同PC用戶之間，不經(jīng)過中繼設(shè)備直接交換數(shù)據(jù)或服務(wù)的技術(shù)，它允許Internet用戶直接使用對(duì)方的文件。每個(gè)人可以直接連接到其他用戶的計(jì)算機(jī)，并進(jìn)行文件交換，而不需要連接到服務(wù)器上再進(jìn)行瀏覽與下載。

純點(diǎn)對(duì)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)沒有客戶端或服務(wù)器的概念，只有平等的同級(jí)節(jié)點(diǎn)，同時(shí)對(duì)網(wǎng)絡(luò)上的其它節(jié)點(diǎn)充當(dāng)客戶端和服務(wù)器。這種網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)模型不同于客戶端－服務(wù)器模型，在客戶端－服務(wù)器模型中通信通常來往于一個(gè)中央服務(wù)器。目前Internet的存儲(chǔ)模式是“內(nèi)容位于中心”，而P2P技術(shù)的運(yùn)用將使Internet上的內(nèi)容向邊緣移動(dòng)。這將帶來以下改變:首先，客戶不再需要將文件上傳到服務(wù)器，而只需要使用P2P與其他計(jì)算機(jī)進(jìn)行共享;其次，使用P2P技術(shù)的計(jì)算機(jī)不需要固定的IP地址和永久的Internet連接，這使得占有極大比例的撥號(hào)上網(wǎng)用戶也可以享受P2P帶來的變革。基于此，我們采用C#作為開發(fā)工具，采用P2P技術(shù)開發(fā)了一個(gè)即時(shí)消息傳遞軟件。

3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

C#作為微軟.Net戰(zhàn)略的重要組成部分，其對(duì)網(wǎng)絡(luò)編程提供了很好的支持和優(yōu)化。本文實(shí)時(shí)消息傳遞軟件的設(shè)計(jì)，很直觀地給出了P2P(點(diǎn)對(duì)點(diǎn))編程以及套接口編程的基本知識(shí)和概念。它是建立在TcpListener以及TcpClient這兩個(gè)類基礎(chǔ)上的，軟件中同時(shí)采用了多線程技術(shù)和P2P技術(shù)重返“非中心化”的基本原則。因此采用這個(gè)軟件可以在網(wǎng)絡(luò)中發(fā)送、接收消息，任何一臺(tái)計(jì)算機(jī)既可以作為服務(wù)器端，又可以作為客戶端。

3.1 界面設(shè)計(jì)

參照ICQ、OICQ等聊天工具，系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)可以將程序的主界面布置成和常見聊天工具的消息發(fā)送對(duì)話框類似的布局。不過由于程序僅有一個(gè)主界面，所以還要添加一些諸如“開始監(jiān)聽”、“停止監(jiān)聽”等控制按鈕。同時(shí)，程序是支持昵稱顯示的。于是，按照這個(gè)思路來布置程序的主界面。首先，往主界面上拖放如下一些控件:兩個(gè)Label控件、三個(gè)Button控件、三個(gè)TextBox控件、一個(gè)RichTextBox控件以及一個(gè)StatusBar控件。系統(tǒng)主界面如圖1所示。

3.2 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)原理

由于該程序用到了許多網(wǎng)絡(luò)編程所需的對(duì)象以及輸入輸出對(duì)象，又運(yùn)用了多線程編程機(jī)制，所以在程序的開始處需要添加如下一些名字空間:

using System.IO;

using System.Net.Sockets;

using System.Threading;

程序運(yùn)行時(shí)，用戶首先單擊“開始監(jiān)聽”按鈕，啟動(dòng)監(jiān)聽程序，系統(tǒng)進(jìn)入監(jiān)聽狀態(tài)，狀態(tài)欄有相應(yīng)的顯示。這樣，本機(jī)就相當(dāng)于“服務(wù)器/客戶機(jī)”模式中的服務(wù)器了，其他計(jì)算機(jī)通過IP地址連接到本機(jī)，并且可以向本機(jī)發(fā)送消息。C#對(duì)網(wǎng)絡(luò)編程有良好的支持性能，所以程序員的工作量是比較小的。由于該軟件采用P2P模式，所以只要另一臺(tái)計(jì)算機(jī)的用戶也按下"開始監(jiān)聽"按鈕，那臺(tái)計(jì)算機(jī)也成了對(duì)應(yīng)計(jì)算機(jī)的服務(wù)器了。此時(shí)就可以實(shí)現(xiàn)消息互發(fā)功能，在該模式下真正的服務(wù)器是不存在的，每臺(tái)計(jì)算機(jī)都是服務(wù)器，同時(shí)每臺(tái)計(jì)算機(jī)也是客戶機(jī)，這就體現(xiàn)了P2P技術(shù)的"非中心化"原則。

圖1 系統(tǒng)主界面

系統(tǒng)中使用Listen()函數(shù)來監(jiān)聽消息，通過Send()函數(shù)來發(fā)送即時(shí)信息。系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)監(jiān)聽的核心程序代碼如下。

函數(shù)的主體是一個(gè)try－catch語句，try部分又是一個(gè)while循環(huán)，這表示只要用戶不按"停止監(jiān)聽"按鈕，程序就會(huì)一直處于監(jiān)聽狀態(tài)。監(jiān)聽的端口是3280，這個(gè)端口是可以自己定義的，只要不跟常用的端口混淆就行了。一旦程序接收到遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)的一條消息，就將該消息添加到消息顯示框中(消息顯示框就是那個(gè)RichTextBox控件)。函數(shù)的catch部分是捕捉異常用的，如用戶之間設(shè)置了防火墻，就不能彼此通訊了，或是對(duì)方已經(jīng)停止監(jiān)聽了，那當(dāng)然就不能向它發(fā)送消息了。在系統(tǒng)中通過函數(shù)Send()實(shí)現(xiàn)程序發(fā)送即時(shí)消息的功能，核心代碼如下:

該函數(shù)的主體部分也是一個(gè)try－catch語句，它先根據(jù)用戶的輸入，建立一個(gè)和遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)的連接，注意其端口也為3280，而且必須是3280，這是為了和接收方端口保持一致，這樣對(duì)方才能收到這里發(fā)送的消息。接著，函數(shù)根據(jù)用戶在消息輸入框中的內(nèi)容以及用戶的昵稱向遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)發(fā)送消息。這樣，只要網(wǎng)絡(luò)無故障、遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)已經(jīng)處于監(jiān)聽狀態(tài)，它就能接收到這里發(fā)送的消息了。當(dāng)然，這里處于監(jiān)聽狀態(tài)了，遠(yuǎn)程的計(jì)算機(jī)也可以自如地往這里發(fā)消息。函數(shù)的catch部分也是用于捕捉一些異常的。

程序運(yùn)行如圖2所示。

圖2 軟件運(yùn)行效果圖

在該軟件中還可以添加消息存盤與消息上傳功能，可以將即時(shí)消息上傳到指定的郵箱，同時(shí)還可以添加軟件背景修改等個(gè)性設(shè)計(jì)，通過不斷的修改與完善，一個(gè)功能強(qiáng)大的即時(shí)消息軟件不僅可以在局域網(wǎng)內(nèi)運(yùn)行，同樣可以在互聯(lián)網(wǎng)上運(yùn)行。

4 結(jié)束語

利用P2P技術(shù)的基本特性不但可以實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信，同時(shí)利用P2P技術(shù)與多線程技術(shù)相結(jié)合，我們還可開發(fā)出功能強(qiáng)大的能穿過防火墻進(jìn)行通訊的軟件程序。在即時(shí)消息系統(tǒng)的發(fā)展過程中，如何保障系統(tǒng)安全、為用戶提供可靠服務(wù)同樣重要。一個(gè)即時(shí)消息系統(tǒng)可能會(huì)保存數(shù)億用戶的個(gè)人信息，如何保證這些信息的安全將是一個(gè)長期課題。即時(shí)消息系統(tǒng)作為一種服務(wù)方式，如果能夠真正與Web服務(wù)緊密結(jié)合，必將獲得更大的市場價(jià)值。加強(qiáng)應(yīng)用軟件與網(wǎng)站平臺(tái)的融合，實(shí)現(xiàn)資源的優(yōu)勢互補(bǔ)和服務(wù)內(nèi)容的整合，通過交替推出新的應(yīng)用軟件和完善服務(wù)內(nèi)容的方式，擴(kuò)大網(wǎng)站的影響力，并同時(shí)獲得更多的應(yīng)用軟件用戶。未來基于P2P和多線程的“Web+即時(shí)消息系統(tǒng)”將是即時(shí)消息傳遞軟件發(fā)展的重要趨勢。

［1］李銀國，李萍，蔣建春.基于OSEK COM規(guī)范的消息傳輸機(jī)制優(yōu)化［J］.計(jì)算機(jī)工程，2008，34(17):257 －259.

［2］孫東，朱丹.網(wǎng)間進(jìn)程同步與實(shí)時(shí)應(yīng)用［J］.電訊技術(shù)，2007，47(2):202 －205.