這個(gè)是我做的另一個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)，使用的最基本的socket通信實(shí)現(xiàn)文件傳輸，使用該程序可同時(shí)給多個(gè)人發(fā)送不同的文件并支持?jǐn)帱c(diǎn)續(xù)傳。
由于只為畢業(yè)設(shè)計(jì)而寫的，只實(shí)現(xiàn)了功能，沒有在速度上優(yōu)化，發(fā)上來只為給要做類似程序的朋友做個(gè)參考。以下是畢業(yè)論文中的節(jié)選。
源代碼已經(jīng)上傳了。
第3章 設(shè)計(jì)文檔
3．1 任務(wù)概述
本項(xiàng)任務(wù)要開發(fā)一款P2P文件傳輸軟件，該軟件可以在局域網(wǎng)和互連上使用，具有文件傳輸，斷點(diǎn)續(xù)傳，多線程連接等功能。
3．1．1 開發(fā)背景
隨著網(wǎng)絡(luò)的普及，在網(wǎng)絡(luò)中交換信息，特別是文件成為使用網(wǎng)絡(luò)時(shí)經(jīng)常性工作，現(xiàn)有的文件傳輸工具如QQ、MSN等，主要功能是作為即時(shí)通訊工具使用，而且在局域網(wǎng)中使用時(shí)仍需連接到互連網(wǎng)。本文開發(fā)的軟件基于P2P結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)文件傳輸，不依靠服務(wù)器維護(hù)用戶資料，所以，只要兩臺(tái)機(jī)器可以連通，就可以進(jìn)行文件傳輸。
3．1．2 定義
P2P：即peer-to-peer，可以理解為點(diǎn)對(duì)點(diǎn)，或?qū)Φ葌鬏數(shù)囊馑肌?/span>
3．1．3 開發(fā)工具
開發(fā)采用JAVA語言，開發(fā)工具為jbuilder 2005
3．2 文件傳輸業(yè)務(wù)流程
3．2．1 通訊順序關(guān)系
在文件傳輸時(shí)，傳輸過程可以簡(jiǎn)單的分為4步，如圖 ：
1、 由文件發(fā)送者發(fā)起文件傳輸，他首先發(fā)送文件名，文件大小，驗(yàn)證消息等信息給文件接收者。
2、 文件接收者收到文件信息和發(fā)送者信息，決定是否接收，如不接收，則發(fā)送拒絕接收消息給文件發(fā)送者，文件傳輸結(jié)束。如同意接收，發(fā)送同意接收消息和文件傳輸起始字節(jié)（用于斷點(diǎn)續(xù)傳）給發(fā)送者。
3、 發(fā)送者開始發(fā)送文件數(shù)據(jù)包，直到最后一個(gè)文件數(shù)據(jù)包，發(fā)送者在最后一個(gè)文件數(shù)據(jù)包上加上標(biāo)記。
4、 接收者識(shí)別最后一個(gè)文件數(shù)據(jù)包，文件傳輸成功。
3．2．2 文件發(fā)送端的詳細(xì)業(yè)務(wù)流程
圖中顯示了發(fā)送文件時(shí)的詳細(xì)業(yè)務(wù)流程。
1、首先，要選擇要發(fā)送的文件，可以選擇一個(gè)文件或同一個(gè)文件夾下的多個(gè)文件發(fā)送，當(dāng)選擇多個(gè)文件時(shí)，軟件將為每個(gè)文件建立一個(gè)傳輸線程。選擇文件后，發(fā)送者要填寫目標(biāo)IP和端口，由于是基于P2P的文件傳輸，不存在服務(wù)器維護(hù)好友列表，所以需要知道目標(biāo)IP才能傳輸文件，用戶也可以填寫驗(yàn)證消息用于描述自己的身份和文件的介紹。
2、發(fā)送者收到確認(rèn)包，判斷是否接收文件，如果不接收，則傳輸結(jié)束，如果接收，則打開要發(fā)送的文件，設(shè)置起始傳輸字節(jié)。
3、發(fā)送者讀取一個(gè)文件片段，加入是否是最后一個(gè)文件片段的標(biāo)志，打包發(fā)給接收者。
4、發(fā)送完最后一個(gè)文件片段時(shí)，文件傳輸結(jié)束。
3．2．3 文件接收者詳細(xì)業(yè)務(wù)流程
1、 從一打開軟件開始，監(jiān)聽線程就會(huì)啟動(dòng)，這時(shí)用戶就扮演者文件接收者的角色，當(dāng)有文件發(fā)送者發(fā)來請(qǐng)求時(shí)，監(jiān)聽線程建立與發(fā)送者的連接，并創(chuàng)建傳輸線程，接收者得到發(fā)送者傳來的文件信息和驗(yàn)證消息，用戶還能得到發(fā)送者的IP地址，用戶根據(jù)這些信息決定是否接收文件，并發(fā)送確認(rèn)包給發(fā)送者，確認(rèn)包里包含了是否接收的標(biāo)志，和開始傳輸?shù)钠鹗甲止?jié)。
2、 接收者開始接收數(shù)據(jù)包，解包，寫入文件中，直到最后一個(gè)文件片段，關(guān)閉文件，文件傳輸結(jié)束。
3．3 軟件的傳輸協(xié)議設(shè)計(jì)
為了更好的控制文件傳輸?shù)牧鞒蹋_發(fā)設(shè)計(jì)了文件傳輸協(xié)議，該協(xié)議屬于應(yīng)用層協(xié)議，為了不使傳輸過程過于復(fù)雜，協(xié)議盡量簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)。主要的內(nèi)容是傳輸包的格式。
3．3．1 傳輸包的格式
其中傳輸包的類型有3種：
PACKAGE_TYPE_FILENAME = 0x01
文件名包，該包用于文件發(fā)送者向接收者發(fā)送文件信息和驗(yàn)證消息
PACKAGE_TYPE_CONTEXT = 0x02
文件內(nèi)容包，該包用于傳輸文件內(nèi)容
PACKAGE_TYPE_CONFIRMRECEIVE = 0x03
文件傳輸確認(rèn)包，該包用于文件接收者向發(fā)送者確認(rèn)文件的接收
3．3．2 文件名包格式
3．3．3 文件傳輸包格式
其中MORE_DATA用于確認(rèn)是否是文件片段的最后一個(gè)包，以結(jié)束文件的傳輸。0表示沒有數(shù)據(jù)，1表示還有數(shù)據(jù)。
3． 3．4 文件接受確認(rèn)包格式
其中CONFIRM_FLAG表示是否確認(rèn)文件接收，1表示接收，0表示不接收，當(dāng)接收時(shí)，OFF表示文件傳輸?shù)钠鹗甲止?jié)，用來實(shí)現(xiàn)斷點(diǎn)續(xù)傳。
3．4 文件傳輸?shù)臓顟B(tài)機(jī)
文件傳輸線程的地層其實(shí)就是一個(gè)狀態(tài)轉(zhuǎn)換機(jī)，線程具有幾個(gè)狀態(tài)，線程從文件名傳輸狀態(tài)開始，根據(jù)文件傳輸?shù)牟煌闆r，在各個(gè)狀態(tài)間轉(zhuǎn)換，直到傳輸成功或傳輸失敗。
FILE_TRANS_STATUS_FILENAME = 0x01
文件名稱傳輸狀態(tài)，文件傳輸剛建立連接時(shí)，傳輸狀態(tài)處于文件名傳輸狀態(tài)
FILE_TRANS_STATUS_CONTEXT = 0x02
文件內(nèi)容傳輸轉(zhuǎn)臺(tái)，在傳輸文件內(nèi)容時(shí)，傳輸狀態(tài)屬于該狀態(tài)
FILE_TRANS_STATUS_WAITFORCONFIRM = 0x03
等待確認(rèn)狀態(tài)，文件發(fā)送者，發(fā)送完文件信息和驗(yàn)證消息后，處于該狀態(tài)，文件接收者接收到文件信息和驗(yàn)證消息后處于該狀態(tài)
FILE_TRANS_STATUS_SUCCESS = 0x04
文件傳輸成功狀態(tài)，表示文件已成功傳輸完畢
FILE_TRANS_STATUS_FAIL = 0x05
文件傳輸失敗狀態(tài)，表示文件傳輸已經(jīng)失敗，失敗原因可能是對(duì)方取消了文件傳輸或網(wǎng)絡(luò)錯(cuò)誤
3．5 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
軟件主要由MainFrame,TransFileManager,SocketThread,Server,TransFilePanel五個(gè)類構(gòu)成圖 表示了這幾個(gè)類之間的關(guān)系。
類功能介紹
MainFrame
MainFrame類是軟件的主界面類，負(fù)責(zé)與用戶的交互。
TransFileManager
TransFileManager類是文件傳輸?shù)目刂祁悾?fù)責(zé)管理文件的傳輸，它維護(hù)一個(gè)傳輸線程（SocketThread）的列表，每個(gè)線程都表示一個(gè)正在傳輸?shù)娜蝿?wù)。TransFileManager類定時(shí)的掃描各個(gè)線程的狀態(tài)，根據(jù)不同狀態(tài)做出不同處理，如計(jì)算傳輸速度，顯示傳輸進(jìn)度等。
SocketThread
SocketThread類是文件傳輸線程類，它負(fù)責(zé)底層的具體傳輸工作，包括打包與解包，并且轉(zhuǎn)換自己的狀態(tài)，完成文件的傳輸。
Server
Server類是為TransFileManager類使用的，它負(fù)責(zé)本地端口的監(jiān)聽，一旦有用戶連接，TransFileManager就創(chuàng)建一個(gè)傳輸線程，放入線程列表。而它繼續(xù)監(jiān)聽端口。
TransFilePanel
TransFilePanel是一個(gè)面板，它用有按鈕、進(jìn)度條，標(biāo)簽等用來顯示文件的傳輸狀態(tài)。
3．6 類設(shè)計(jì)
3．6．1 MainFrame
該類是視圖類，是軟件的主界面。
成員變量：
contentPane
contentPane是JPanel類的對(duì)象，是主界面的面板。
jbtnSend
jbtnSend是JButton類對(duì)象，點(diǎn)擊它將打開文件傳輸對(duì)話框。
jbtnSetting
jbtnSetting是JButton類對(duì)象，點(diǎn)擊它將打開設(shè)置對(duì)話框。
jlblIP
jlblIP是JLable類對(duì)象，它顯示本機(jī)的IP地址，方便文件的傳輸。
jtpTransFile
jtpTransFile是JTabbedPane類對(duì)象，是選項(xiàng)卡控件，用于顯示多個(gè)文件同時(shí)傳輸。
tfm
tfm是TransFileManager類對(duì)象，負(fù)責(zé)控制文件的傳輸。
成員方法：
jbtnSend_anctionPerformed()
該方法為jbtnSend按鈕的點(diǎn)擊事件
jbtnSetting_actionPerformed()
該方法為jbtnSetting按鈕的點(diǎn)擊事件
This_windowClosed()
該方法為窗口關(guān)閉事件
界面截圖：
3．6．2 TransFileManager類
該類負(fù)責(zé)傳輸過程中對(duì)各個(gè)傳輸線程的檢測(cè)與控制。
成員變量：
jtp
jtp是選項(xiàng)卡控件對(duì)象，是MainFrame類中jtpTransFile對(duì)象的一個(gè)引用。
panelist
paneList是ArrayList類對(duì)象，它是一個(gè)鏈表結(jié)構(gòu)，存儲(chǔ)使用的選項(xiàng)卡。
running
running是一個(gè)boolean型的對(duì)象，用來表示線程是否在執(zhí)行。
s
s是Server類的對(duì)象，用來堅(jiān)聽本地端口，等待用戶的連接。
threadList
threadList是ArrayList類對(duì)象，它是一個(gè)鏈表結(jié)構(gòu)，存儲(chǔ)使用的傳輸線程。
maxThreadNum
maxTreadNum是整型變量，表示最大允許的線程數(shù)。
port
port是整型變量，表示使用的端口號(hào)。
成員方法：
close()
該方法用于關(guān)閉文件傳輸?shù)目刂啤?/span>
sendFile()
該方法用于建立一個(gè)文件發(fā)送，要求輸入?yún)?shù)為，目標(biāo)IP，端口號(hào)，要發(fā)送的文件和驗(yàn)證消息。
3．6．3 SocketThread類
SocketThread類是文件傳輸?shù)牡讓又С诸悾峁┪募鬏數(shù)姆?wù)。
成員變量：
sendBuf
sendBuf是一個(gè)字節(jié)型數(shù)據(jù)，它是文件發(fā)送和接收時(shí)的緩沖區(qū)。
dis
dis是DataInputStream型對(duì)象，它是由Socket對(duì)象得到的輸入流。
dos
dos是DataOutputStream型對(duì)象，它是由Socket對(duì)象得到的輸出流。
fDis
fDis是DataInputStream型對(duì)象，它是要發(fā)送的文件的輸入流。
raf
raf是RandomAccessFile型對(duì)象，該對(duì)象允許設(shè)置輸出流的位置，以支持?jǐn)帱c(diǎn)續(xù)傳。
running
running是一個(gè)boolean型對(duì)象，用來表示線程是否在執(zhí)行。
serverName
serverName是字符串型對(duì)象，表示服務(wù)器的地址，該對(duì)象只有在線程作為發(fā)送者時(shí)使用。
errorMessage
errorMessage是字符串型對(duì)象，表示出錯(cuò)的信息。
fileName
fileName是字符串型對(duì)象，表示文件名。
fileSender
fileSender是一個(gè)boolean型對(duì)象，表示是文件發(fā)送者還是文件接收者。
IP
IP是字符串型對(duì)象，用來存放目的機(jī)的IP地址。
message
message是字符串型對(duì)象，用來表示驗(yàn)證信息。
port
port是整型變量，表示連接的端口號(hào)。
transFileLength
transFileLength是長(zhǎng)整型變量，表示已經(jīng)傳輸?shù)奈募L(zhǎng)度，TransFileManager可以用它來計(jì)算傳輸進(jìn)度和傳輸速度
成員方法：
cancelTrans()
該方法用于取消傳輸
confirmReceiveFile()
該方法用于確認(rèn)傳輸文件
參數(shù)flag用來表示是否同意傳輸
參數(shù)fileName用來表示保存的文件
參數(shù)off用來表示起始傳輸字節(jié)
getFileTransMessage()
該方法用于得到文件傳輸?shù)幕拘畔ⅰＨ纾何募l(fā)送的目標(biāo)，端口號(hào)等。
getStatus()
該方法返回一個(gè)整型變量，表示當(dāng)前線程的傳輸狀態(tài)。
run()
線程的執(zhí)行方法，該方法中循環(huán)執(zhí)行發(fā)送或接收方法，完成文件的發(fā)送或接收。
setError()
該方法通過一個(gè)字符串型的參數(shù)設(shè)置錯(cuò)誤信息。
stopThread()
該方法用于停止線程的執(zhí)行。
doPackage()
打包方法，該方法中，根據(jù)線程所處的不同狀態(tài)，對(duì)數(shù)據(jù)加入不同的包頭和其他信息，進(jìn)行打包。
readFromFile()
該方法從要發(fā)送的文件中讀取一個(gè)整型數(shù)。
readFromSocket()
該方法從Socket輸入流讀取一個(gè)整型數(shù)，它有一個(gè)重載版本讀取一個(gè)字節(jié)數(shù)組的數(shù)據(jù)。
receiveFile()
該方法為接收文件的方法，是線程循環(huán)中，文件接收者執(zhí)行的方法。
sendFile()
該方法為發(fā)送文件方法，是線程循環(huán)中，文件發(fā)送者執(zhí)行的方法。
writeToFile()
該方法寫一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)到保存的文件中。
writeToSocket()
該方法寫數(shù)據(jù)到Socket輸出流中，它有三個(gè)重載版本，分別是寫入整型數(shù)，寫入長(zhǎng)整型數(shù)和寫入字節(jié)數(shù)組數(shù)據(jù)。
3．6．3 TransFilePanel類
這個(gè)類屬于視圖類，它作為主界面上的一個(gè)對(duì)象使用，含有進(jìn)度條，按鈕，標(biāo)簽的對(duì)象，用于顯示文件傳輸狀態(tài)，每一個(gè)傳輸線程都擁有自己的TransFilePanel類對(duì)象。
成員變量：
fileName
fileName是一個(gè)字符串，表示傳輸文件的文件名。
fileSender
fileSender是boolean型對(duì)象，表示是文件發(fā)送者還是接收者。
isCanneled
isCanneled是boolean型對(duì)象，傳輸過程中，用戶點(diǎn)了取消按鈕后，該標(biāo)志位置true，TransFileManager會(huì)循環(huán)檢測(cè)isCanneled標(biāo)志，當(dāng)發(fā)現(xiàn)其為true后，它會(huì)關(guān)閉對(duì)應(yīng)的傳輸線程，而對(duì)方會(huì)檢測(cè)到傳輸錯(cuò)誤，文件傳輸就停止了。
isClosed
isClosed是boolean型對(duì)象，它表示當(dāng)傳輸過程已經(jīng)停止時(shí)，用戶點(diǎn)擊了關(guān)閉按鈕，TransFileManager檢測(cè)到isClosed為true時(shí)，會(huì)在列表中去掉對(duì)應(yīng)的傳輸線程和TransFilePanel。
isConfirm
isConfirm是boolean型對(duì)象，它表示文件接收者是否確認(rèn)了文件接收后（包括同意和拒絕），TransFileManager檢測(cè)到isConfirm為true時(shí)，會(huì)將確認(rèn)狀態(tài)發(fā)給文件發(fā)送者。
jbtnCannel
jbtnCannel是取消按鈕。
jbtnOK
jbtnOK是確定按鈕。
jpgbFileTrans
jpgbFileTrans是文件傳輸?shù)倪M(jìn)度條。
jtaFileTransStatus
jtaFileTransStatus是一個(gè)文本框，用來顯示文件傳輸?shù)臓顟B(tài)。
transFileLength
transFileLength是一個(gè)長(zhǎng)整型變量，用來表示已經(jīng)傳輸?shù)奈募L(zhǎng)度。
status
status是一個(gè)整行變量，表示文件傳輸?shù)臓顟B(tài)，所表示的狀態(tài)與SocketThread中的對(duì)應(yīng)。
界面截圖
3．7 算法介紹
3．7．1 TransFileManager的循環(huán)監(jiān)聽
TransFileManger類繼承了Thread類，實(shí)現(xiàn)多線程，避免循環(huán)監(jiān)聽時(shí)產(chǎn)生阻塞。
以下是在每次循環(huán)中做的工作
1、 得到傳輸線程(SocketThread)的數(shù)量和傳輸狀態(tài)顯示面板(TransFilePanel)的數(shù)量。
2、 從傳輸線程列表中依次取出一個(gè)傳輸線程。
3、 判斷當(dāng)前取出的線程是否有對(duì)應(yīng)的傳輸狀態(tài)顯示面板，如果有執(zhí)行5，如果沒有執(zhí)行4。
4、 增加傳輸狀態(tài)顯示面板，并且在主界面上增加選項(xiàng)卡。
5、 判斷傳輸線程的狀態(tài)，根據(jù)不同的狀態(tài)做不同的處理。
6、 如果列表中的線程取完，執(zhí)行1，沒有取完執(zhí)行2。
程序流程圖：
3．7．2 斷點(diǎn)續(xù)傳
軟件支持?jǐn)帱c(diǎn)續(xù)傳的功能，該功能主要算法如下：
1、 當(dāng)文件傳輸中途停止時(shí)，文件接收者程序?yàn)榻邮盏奈募?chuàng)建一個(gè)以該文件名+.tmp為文件名的臨時(shí)文件，臨時(shí)文件與該文件保存在同一個(gè)路徑下。臨時(shí)文件中保存文件以傳輸?shù)淖止?jié)數(shù)和文件的大小。
2、 當(dāng)文件接收者接收該文件時(shí)，如果有對(duì)應(yīng)的臨時(shí)文件，程序會(huì)檢測(cè)到該文件的臨時(shí)文件，讀取以傳輸?shù)淖止?jié)數(shù)和文件大小，并且比較傳輸?shù)淖止?jié)數(shù)與未完成傳輸?shù)奈募笮∈欠裣嗟龋募笮『桶l(fā)送來的文件大小是否相等，如果都相等，執(zhí)行3，否則執(zhí)行4。
3、 將文件的輸出流設(shè)置到應(yīng)該繼續(xù)傳輸?shù)奈恢茫⑵鹗紓鬏斪止?jié)數(shù)發(fā)給發(fā)送者，執(zhí)行5。
4、 如果有未完成的傳輸文件，將其刪除，執(zhí)行5。
5、 進(jìn)行文件傳輸。
程序流程圖：
、
3．7．3 本地端口的多連接監(jiān)聽
Server類對(duì)象負(fù)責(zé)本地端口的監(jiān)聽，可以支持多了連接，具體數(shù)量由用戶設(shè)置。
1、 用用戶設(shè)置的端口創(chuàng)建監(jiān)聽，等待連接。
2、 當(dāng)有用戶連接上后，用該連接創(chuàng)建一個(gè)SocketThread傳輸線程，加入到線程列表。
3、 如果停止監(jiān)聽則退出，否則執(zhí)行1。
程序流程圖：
