计算机网络最终实验-聊天室 python

# XJTU-netlab-ChatRoom 西安交通大学计算机网络最终实验-聊天室 ## 功能要求 - [x] 使用用户名和密码验证用户登陆 - [x] 允许用户注册, 返回一个10位数字的账号 - [x] 用户之间可以用文字聊天 - [x] 离线传输文件 - [x] 双方在线时用NAT传输文件 - [x] 语音聊天 ## 实现策略 1. 服务器端使用数据库维护用户信息 2. 服务器端暂存用户发送的消息, 用户上线时通知服务器, 并接受消息. 服务器传达消息后删除暂存的消息 3. 在传输文件之前, 先通告文件的大小, 文件名和哈希值, 服务端检查文件名是否存在, 哈希值是否相等, 如果存在且哈希值不相等则启动断点续传, 从服务端接受到的文件大小处开始接受文件 4. 当收发双方都在线时, 则启动NAT协议, 服务器端告知双方IP地址和端口, 双方直接连接 5. 语音聊天仅当双方都在线时有效, 双方维护两条UDP连接, 分别发送自己的语音流和接收对方的语音流 ## 实现细节 ### 用户登陆 客户端在本地查询要求输入用户名和密码 客户端向服务器端申请连接, 然后发送登录报文 ```json { "type": "login", "username": "<username>", "password": "<password>" } ``` 服务端收到报文后, 维持和客户端的连接, 并在数据库中查询用户信息, 如果用户信息存在且正确, 则维持连接并发送登录成功的报文; 否则发送登录失败的报文, 并断开连接 接着服务端维护用户名到用户地址的映射 服务端检查消息队列, 如果队列中有目的为这个用户的消息, 则发送之 ### 用户注册 客户端在本地获得用户信息后向服务器端申请连接, 然后发送注册报文 ```json { "type": "signup", "username": "<username>", "password": "<password>" } ``` 服务端收到报文后, 维持和客户端的连接, 并在数据库中查询用户信息, 如果用户信息不存在, 则将用户信息写入数据库, 并返回注册成功的报文; 如果用户名已存在, 则返回要求改名的报文; 否则返回注册失败的报文, 并断开连接 ### 文字聊天 客户端首先向服务器发送报文 ```json { "type": "chat", "from": "<selfname>", "to": "<username>", "content": "<content>" } ``` 服务端收到消息后, 首先检查收信人是否在线, 若在线则直接转送, 若不在线则暂存于消息队列中. 每有一个用户登录, 服务器都检查消息队列, 并将消息转送之 ### 文件传输 客户端首先在自身开启一个TCP套接字用于发送文件, 向服务器发送文件传输请求报文 ```json { "type": "ftp_request", "from": "<selfname>", "to": "<username>", "filename": "<filename>", "ip": <self ip>, "port": <self port> } ``` 服务端收到请求报文后, 首先检查收信人是否在线 如果收信人在线, 则服务端向收信人转发该ftp请求报文 收信人收到连接开启报文后, 向报文中的地址发起连接 若收信人不在线, 则服务端开始接收文件. 收信人接收文件的行为和服务端类似 发信人收到连接开启报文后, 循环发送固定大小的文件片段, 直到文件发送完成