论文总字数：22544字

摘 要

随着移动互联网、智能手机的普及，移动APP被广大用户认可并广泛被使用，其中即时通讯APP是人们使用平率最高、需求最广的移动应用软件，减少了人与人之间的沟通成本，满足用户的日常社交需求。随着互联网的高速发展，聊天软件的功能与日俱增，承载的媒体不再局限于文字，而是向图形、图像、语音等多媒体方向发展；同时在技术方面，暴增的用户数量意味着对聊天软件系统高并发、高性能的需求，如何在实现聊天软件丰富功能的同时保证其整体系统的高并发性和稳定性成为聊天APP软件系统的一个主要技术难点。

本文主要介绍了基于移动端混合应用开发技术和Spring Boot作为后端技术的聊天APP软件系统的开发过程，对开发环境、系统设计、系统实现、系统测试方面进行分析。在设计时对移动应用开发进行了充分的了解，掌握混合应用开发技术，同时系统采用MySQL数据库进行数据的储存，FastDFS作为网络文件存储系统，充分的保证了系统的稳定性、安全性。通过本系统实现了用户登录注册、更换头像昵称、生成用户二维码、聊天、通讯录等即时通讯软件的常用功能。

本聊天APP软件系统客户端基于混合应用开发技术、WebSocket通信协议，使用HTML CSS JS进行开发，后端使用Java开发并使用Spring Boot框架来完成基本C/S模式的服务器端，Java是一种简单高效的面向对象高级语言，而Spring Boot是基于Java的Web应用开发框架，使用它将很容易地实现一个基本Web服务器。聊天APP软件系统运行效果稳定，操作方便、快捷，界面友好，是一个功能全面、实用性好、安全性高，并具有良好的可扩展性、可维护性的即时通讯系统。

关键词：聊天APP；WebSocket；Springboot框架；Java；C/S

Design and Implementation of Chat APP Software System

ABSTRACT

With the popularity of mobile Internet and smart phones, mobile APP has been recognized and widely used by users. Among them, instant messaging APP is the most popular and widely needed mobile application software, which reduces the communication cost between people and meets the daily social needs of users. With the rapid development of the Internet, the functions of chat software are increasing day by day, and the media is no longer limited to text, but to graphics, images, voice and other multimedia directions. At the same time, in technology, the increasing number of users means the demand for high concurrency and high performance of chat software system. How to realize the rich functions of chat software while ensuring its overall system? High concurrency and stability become a major technical difficulty of chat APP software system.

This paper mainly introduces the development process of chat APP software system based on mobile mixed application development technology and Spring Book as back-end technology, and analyses the development environment, system design, system implementation and system testing. At the time of design, we have a good understanding of mobile application development, master the hybrid application development technology, and use MySQL database to store data. FastDFS, as a network file storage system, fully guarantees the stability and security of the system. Through this system, the common functions of instant messaging software, such as user login registration, head image nickname change, user two-dimensional code generation, chat, address book and so on, are realized.

The client of this chat APP software system is based on hybrid application development technology and WebSocket communication protocol. It is developed with HTML CSS JS. The back end uses Java development and Spring Book framework to complete the server side of basic C/S mode. Java is a simple and efficient object-oriented high-level language. Spring Book is a Java-based Web application development framework, and it will be easy to implement with it. A basic Web server is implemented. Chat APP software system runs stably, operates conveniently, quickly and has friendly interface. It is an instant messaging system with comprehensive functions, good practicability, high security, good scalability and maintainability.

Key words : chat app; websocket; java; c/s

目 录

摘 要 I

ABSTRACT II

第一章 绪论 1

1.1.课题背景 1

1.2.课题研究目的及意义 1

1.3.研究方法 1

1.4.混合应用开发 2

第二章 关键技术 3

2.1.Spring Boot 3

2.2.MySQL 3

2.3.Java技术 4

第三章 需求分析 5

3.1.运行需求 5

3.1.1.客户端 5

3.1.2.服务端 5

3.2.可用性需求 5

3.3.数据流程分析 6

3.3.1.系统数据流程 6

3.3.2.用户登陆/注册 6

3.3.3.用户基本信息修改 7

3.3.4.好友查找与添加/删除 8

3.3.5.聊天 10

3.4.可行性分析 10

3.4.1.经济可行性 10

3.4.2.技术可行性 11

3.4.3.操作可行性 11

第四章 系统设计 12

4.1.功能模块与用例设计 12

4.1.1.用户注册/登陆 12

4.1.2.头像管理 13

4.1.3.昵称管理 13

4.1.4.密码管理 14

4.1.5.二维码管理 14

4.1.6.添加好友 15

4.1.7.发送聊天消息 15

4.2.数据库概念设计 16

4.2.1.E-R图设计 16

4.3.数据库逻辑设计 17

第五章 系统实现 18

5.1.服务端 18

5.1.1.Spring Boot配置 18

5.1.2.登陆/注册逻辑 19

5.1.3.消息转发逻辑 20

5.2.客户端 21

5.2.1.登陆/注册界面 21

5.2.2.主界面 22

5.2.3.添加好友界面 23

5.2.4.聊天界面 24

第六章 程序测试与评价 25

6.1.测试目的 25

6.2.测试方法 25

6.3.测试用例 25

6.3.1.发送好友请求测试 26

6.3.2.发送聊天消息测试 26

6.3.3.修改昵称测试 26

第七章 结束语 28

致谢 29

参考文献 30

第一章 绪论

• 1. 课题背景

随着网络时代的到来，网络系统体系逐渐完善，发展成熟，影响改变着人们的生活方式。在信息技术迅速发展的今天，计算机技术已经遍及全球，使社会发生了巨大的变革，现今各种智能手机层出不穷，各类基于手机平台的软件应运而生，我国网民数量达到了8.02亿，其中手机网民达到98.3%，手机上网已成为网络接入的一个重要组成部分。其中，在众多交流软件中，即时通信软件备受人们青睐，近年来，即时通讯软件发展规模越来越大，越来越多的人开始使用微信、QQ，目前智能手机系统的普及，人们手机上基本都有了微信、QQ等社交软件。其中，QQ逐步整合了电子邮件、博客、音乐、游戏等多种功能，发展成为集通信、信息、娱乐、搜索、电子商务、办公协作于一体的综合信息平台，而不是一个简单的聊天软件。目前，世界上最著名的即时通讯系统是美国在线的AIM和微软的MSN，腾讯的QQ和微信在中国很受欢迎，这可以说是继电子邮件之后互联网应用的又一个成功例子。

• 1. 课题研究目的及意义

目前，Windows平台上有大量的即时通讯系统，但其他平台的很少，虽然有仿QQ的产品，例如LinuxQQ，但用户体验差，功能界面不能与时俱进。虽然目前即时通讯系统的技术已经相当成熟，但不可能满足每个人的需求。由于QQ、微信等相对成熟的即时通讯工具不公开代码，所以个人开发者就不能自定义需求；而GitHub上许多开源的即时通讯系统不够成熟，系统架构和通信质量不是很稳定，不受个人开发者欢迎。

本项目使用开源框架Spring Boot作为APP后端，同时Tomcat、Nginx也都是易于部署、用户友好的后端服务应用，让用户完全可以根据自己的需求进行二次开发，并且Spring Boot、Nginx原生支持负载均衡、redis缓存，用户只需简单配置就可启用分布式的后端服务；本项目的客户端使用混合应用开发技术，用户只需掌握简单的HTML CSS JS知识就可以自定义开发出跨Android和IOS双平台的应用，将技术学习成本降到最低，同时也能保证软件系统的稳定性。

• 1. 研究方法

在这个系统中，我使用到这几年大学时光学到的很多知识，包括一些软件开发工具和模型设计工具，我在整个系统的设计过程中有计划地遵循老师发布的任务和要求实现功能设计。

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