基于socket的大文件批量传输系统的设计与实现毕业设计论文

基于socket的大文件批量传输系统的设计与实现毕业设计论文内容摘要：

活动图、协作图等。 分析所建议的系统可能带来的影响及其优越性，最后评价系统的技术可行性，即在限定的条件下，利用现有的技术，现有数量和质量的开发人员，和可以利用的资源，在规定的期限内，开发是否能够完成。 2. 2. 5 限制条件的影响 虽然系统的开发存在几个不利因素，此系统的各项功能都是开发人员分析比较常用的比较熟悉的， 并且所有开发人员都有很强的分析设计与代码编写能力，加上一个开发人员对网络通信机制比较了解。 因此各种限制条件只是增加了系统开发的难度，但并不影响系统开发的成败。 2. 2. 5 技术条件与人员数量和质量 在开发人员由计算机系的一名老师和一名学生组成，都熟练掌握了开发此系统的开发平台和相关技术等。 因此，开发此系统的技术与人员质量完全能达到要求。 2. 2. 6 完成期限 XI 此系统的开发难度比较大，当时准备充分，进度安排合理，因此可以按期完成。 经济可行性分析 估计开发成本 在开发过程 中，需要用到的资源，只包括两台高配置计算机，以及有合适的开发环境，这些条件都已经满足，并且是可利用廉价的资源。 从预期的开发情况来看，整个开发成本只有两部分，一是对开发人员的工作报酬，另一部分是开发所需资料的购买经费。 但是如果此系统从软件公司购买，则至少需要 34 万元以上的购买费用。 因此，自行开发是一种最好的方式。 收益情况分析 此基于 SOCKET 的大文件批量传输系统使用． NET 平台以及最新的开发技术，因此能使用的期限也比较长，实用性很强，是低成本高效益。 3. 系统设计与分析 概念的定义 基于 SOCKET 的大文件批量文件传输系统 Socket 在英文中是插座的意思，它的设计者实际上是暗指电话插座。 因为在Socket 环境下编程很像是模拟打电话， Inter 的 IP 地址就是电话号码，要打电话，需要电话插座，在程序中就是向系统申请一个 Socket ，以后两台机器上的程序“交谈”都是通过这个 Socket 来进行的。 对程序员来说，也可以把Socket 看成一个文件指针，只要向指针所指的文件读写数据，就可以实现双向通信。 利用 Socket 进行通信，有两种主要的方式。 第一种 是面向连接的流方式。 顾名思义，在这种方式下，两个通信的应用程序之间先要建立一种连接链路，其过程好像在打电话。 一台计算机（电话）要想和另一台计算机（电话）进行数据传输（通话），必须首先获得一条链路，只有确定了这条通路之后，数据〔 通话）才能被正确接收和发送。 这种方式对应的是 TCP ( Transport Control Protocol ）协议。 第二种叫做无连接的数据报文方式，这时两台计算机像是把数据放在一个信封里，通过网络寄给对方，信在传送的过程中有可能会残缺不全，而且后发出的信也有可能会先收到，它对应的是 UDP ( User Datagram Protocol） XII 协议。 流方式的特点是通信可靠，对数据有校验和重发的机制，通常用来做数据文件的传输。 网络的快速发展和普及，文件传输愈来愈频繁，传输文件容量越来越大，单纯的套接字传输不能满足需求。 Window Socket 编程和多线程技术结合可以很好的解决这一问题，使得文件传输效率大大提高能很好的支持大文件、批量传输，提高服务器的响应能力和并发处理能力。 Window Socket 采用字节流的方式传输数据，可以很好的保证传输的稳定性和安全性；而采用动态哈夫曼编码实现传输流的压缩，减轻网络传输负担，提高网络性能满足用户的需求。 功能定义 客户端 (1)连接服务器 用户知道服务器 IP 地址和端口可以进行连接服务器进入用户登陆。 (2)登录 连接上服务器后，拥有授权帐号和密码的用户可以登录服务器。 (3) 浏览服务器目录信息 登录成功的用户可以点击浏览服务器目录，查看已上传的文件，上传完毕后用户可以点击相应目录，更新服务器目录查看上传结果。 (4)创建目录、删除目录 登录成功的用户可以创建自定义的目录名。 也可以删除指定目录。 (5)发送文件 ①选择上传目录 登录成功的用户可以选择自己想上传的文件目录，文件能够上传到指定的目录，用户可以通过浏览服务器目录，查看文件上传指定目录。 ②选择上传文件 登录成功的用户可以浏览本地磁盘，选择任何自己想上传的文件，可已选择多个文件进行上传。 ③发送 登录成功的用户在选择上传目录和文件后，可以点击发送进行文件的传输。 ④断点续传 用户上传的文件是异常中断，未传完的文件是，可以选择断点续传或覆盖原文件 (6)断开连接 登录成功的用户可以断开与服务器的连接，可以再次连接服务器或退出应用程序。 服务器端 XIII (1)服务 ①启动服务 管理员启动程序后可以点击开启服务器服务，服务器将监听指定端口，等待用户上传文件。 ②关闭服务 管理员可以关闭服务器，关闭端口，断开客户端与服务器的连接。 (2)设置 管理员可以设置服务器端口，定期跟换服务器端口，保证服务器的安全性。 (3)接收文件 当监听到用户发送文件请求是，为用户开启一个文件接收线程，接收用户文件，同时将接收到文件信息写入数据库，记录上传大小；当传输中断时，用户再次上传可以选择断点续传或覆盖源文件。 (4)用 户管理 ①查询用户 管理员可以查询已授权的用户，查看用户名。 ②添加用户 管理员可以添加系统新用户，设置用户名和密码。 ③编辑用户 管理员可以编辑指定用户名用户，进行密码的修改。 ④删除用户 管理员可以删除指定用户。 C/S 模型瘦 客户端 /胖服务器的概念 C/S 模型将网络中的程序分成两部分；客户部分和服务器部分。 在这种模型下，客户请求服务器提供服务或信息，服务器方对客户的请求作出响应，在多数情况下，需要设计的网络应用程序是独立的客户和服务器程序。 瘦客户机是使用专业嵌入式处理器、小型本地闪存、精简版操作系统的基于 PC工业标准设计的小型行业专用商用 PC。 配置包含专业的低功耗、高运算功能的嵌入式处理器。 不可移除地用于存储操作系统的本地闪存、以及本地系统内存、网络适配器、显卡和其它外设的标配输入 /输出选件。 瘦客户机没有可移除的部件，可以提供比普通 PC 更加安全可靠的使用环境，以及更低的功耗，更高的安全性。 瘦客户、机针对工作密集型行业设计，适用于应用相对简单统一，使用群体大的行业前端客户设计。 胖 服务器 模式 ， 这种模式最适合一个集中的服务器执行的处理。 一个典型的 胖客户端包含一个或多个在用户的 PC 上运行的应用程序，处理一些或所有的业务规则 ， 同时提供一个丰富的用户界面作出响应。 服务器负责管理对数据的访问并负 XIV 责执行一些或所有的业务规则。 这种模式也有一些 “ 变种 ” ，它们主要处理业务规则和数据的物理位置。 服务器的程序通常初始化就进入睡眠状态，他简单的等待客户应用程序的请求并给出响应。 服务器的进程可分为重复服务器和并行服务器两种类型。 所谓重复服务器是指服务器端每次只处理一个请求，在完成当前请求之前不处理另一个请求；而并行服务器，对每一个服务请求建立一个单独的进程进行处理每当接 收到一个服务请求，服务器就产生一个新进程来进行处理，启动一个并行进程之后，服务器重新回到睡眠状态，等待下一个服务请求的到来。 本系统将采用并行服务器模型。 C/S 模型介绍 在 TCP/IP 网络中两个进程间的相互作用的主机模式是客户机 /服务器模式(Client/Server model)。 该模式的建立基于以下两点： 非对等作用； 通信完全是异步的。 客户机 /服务器模式在操作过程中采取的是主动请示方式： 首先服务器方要先启动，并根据请示提供相应服务：（过程如下） 打开一通信通道并告知本地主 机，它愿意在某一个公认地址上接收客户请求。 等待客户请求到达该端口。 接收到重复服务请求，处理该请求并发送应答信号。 返回第二步，等待另一客户请求 关闭服务器。 客户方： 打开一通信通道，并连接到服务器所在主机的特定端口。 向服务器发送服务请求报文，等待并接收应答；继续提出请求„„ 请求结束后关闭通信通道并终止。 设计人员 (1) 本系统的名称：基于 SOCKET 的大文件批量传输系统的设计与实现 (2) 本系统为毕业设计，设计者：谢山德 (3) 本系统的服务端在 Windows2020 Server 系统下运行，客户端在 Window 下运行。 采取 C/S 的模式。 数据库服务器采用 SQLServer2020,软件开发工具采用 Visual XV Studio 2020。 运用 Rational Rose 进行用例建模和分析设计。 需求分析 任务概述 (1) 目标 网络的快速发展与不断普及，基于网络应用的软件需求日益增多，而 Java与 .NET 两大软件开发体系在网络开发的竞争日益激烈， Java 在以其简单和跨平台的优势在网络开发上占有很大份额，但在文件传输尤其是在大文件传输上却 有其缺陷。 而用 .NET 中的 Window Socket 编程和多线程技术可以很好的解决这一问题。 同时，使用多线程技术，提高服务器的响应能力和并发处理能力；采用动态哈夫曼编码实现传输流的压缩，减轻网络传输负担；支持断点续传 , 用户可以自己选择采用断点续传还是重新上传；实现大文件上传 , 一次可以上传多个文件；提供接口全面，可以动态设置上传保存路径 , 设置允许扩展名 , 允许最大大小等； 可以限制上传单个文件大小 , 控制上传带宽上限 , 允许文件扩展名 , 拒绝文件扩展名等。 业务系统建模（ RUP 先启阶段） 业务用例建模 (1)业务过程和业务系统的基本概念 大多数人的直观理解，业务过程是为了实现某个目标的一个工序（ procedure）或事件 (event)。 通常，业务过程的活动是相互依赖的。 这个依赖关系是由各个活动之间相互创建的，这些活动属于一个实现某个共同目标的业务过程。 工作管理对术语过程和业务过程有官方的定义。 以下定义可以在工作流管理联盟的工作流参考模型术语表（工作流参考模型， 1999 年 2 月， 过程是一组同级（并行且 /或串行）过程活动的集合，他们连接在一起实现公共的目标。 这些活动集可以由手工活动和 /或工作流活动组成。 业务过程是属于业务组织结构和策略领域中的一类过程，其目的是实现业务目标。 业务过程是动态的，并涉及很多的活动。 不过如果要从整个业务系统的角度来看，则还需考虑静态的方面，这就包括如业务过程中的所采用的组织 XVI 结构等内容，还包括各种业务对象和信息对象。 对于静态和动态的两个方面组成的整体，我们称之为业务系统。 (2)业务建模的实践技巧 通常人们会对业务过程分析和业务过程建模的复杂度感到 担忧。 软件开发人员的经验显示绝大部分的业务过程都十分易于理解和管理。 由于不过透明，会使其看起来比实际情况更加复杂。 必须加强对业务过程的文档的编写和分析，是整个系统能够联系在一起。 (3)业务用例的基本概念 业务系统用例就是提供给客户、业务伙伴或其他业务系统的服务。 业务系统的外部用户 (例如客户或业务伙伴 )将使用业务系统的输出。 这些外部用户无需了解业务用例具体如何执行的详细信息。 这些外部用户称为参与者。 业务参与者 用户：通过系统身份验证获得文件传输服务的人。 管理员：保证服务器的正常运行，进行用户的管理。 业务用例图 用例图展示了业务用例、参与者以及他们之间的关系。 这些在参与者和业务用例之间的关系用来说明该参与可以使用业务系统中的某个特定功能，但并不体现任何与服务呈现顺序相关的信息。 如下图： XVII L o g i n S e r v e rU s e rS e t S e r v e r I n f oT r a n s m i t F i l e e x t e n d M a n g e r U s e r sM a n g e rU 1 : U 2 :U 3 :U 4 : 图 2 系统业务用例图 业务用例阐述 (1)业务用例阐述的基本概念 用例阐述是为了通过语言来描述用户的实际需求。 这是对用例进行分析的第一个步骤，也就是进入需求分析的第一步。 完成用例阐述的用例，就可以开始交互建模（为界面建模做准 备）的工作了，接着是分析模型的开发。 (2)业务用例阐述的基本要求 用例阐述的基本要求如下： ① 简明扼要的描述出该用例的具体工作流程； ② 用词要准确，不能有模糊性的词语； ③ 对于一些还没有调研清楚的过程，可以临时通过注释的方式来表述，以便 XVIII 于今后的修改； ④ 对于提交进行审核的用例阐述不能继续保留注释的内容，否则，就只能说明这个用例阐述仍然没有开发完成； 用例阐述的描述要一句描述操作者的操作，一句描述系统的响应。 先排列用例 阐述的基本要求（包括 RUP 中的阐述），然后对它们进行解释。