网络编程课程设计报告--模拟火车售票退票系统

网络编程课程设计报告--模拟火车售票退票系统本文简介：Java网络编程报告姓名：蒋怡学号：1107300134题目：模拟火车售票退票系统一、作业要求：模拟火车售票退票系统实现一个服务器为多个客户服务，要求1、服务器用线程池，线程容量为4，座位数为60个，即01-60号座.2、客户通过网络发送请求可以退票可以买票，先来先服务，买票还是退票由随机数决定，退

网络编程课程设计报告--模拟火车售票退票系统本文内容：

Java网络编程报告

姓名：

蒋怡

学号：

1107300134

题目：

模拟火车售票退票系统

一、作业要求：

模拟火车售票退票系统实现一个服务器为多个客户服务，要求

1、

服务器用线程池，线程容量为4，座位数为60个，即01-60号座.

2、

客户通过网络发送请求可以退票可以买票，先来先服务，买票还是退票由随机数决定，退票必须是该用户买过的有效票，先买的票先退。若退票时该用户已没有买到的票，则改为买票。若服务器票已售完，则需等待，先来先服务，哪个客户先来，服务器将先为哪个客户服务。

3、

服务器每次接收一个客户请求需打印该客户的端口号、IP和该用户是买票还是退票，处理该请求之前目前剩余的票所有座号，处理之后剩余的座号也要打印出来，并延迟一个随机处理时间，以模拟对每个客户处理的时间不同。将处理结果发给客户。

4、

客户收到结果后打印到屏幕。

5、

注意资源共享的问题，适当时可用同步代码，不允许用同步方法。注意线程之间的协作。

演示时开放4-5个用户，并演示一次退票无效的情况（即要退的票在服务器中还没有卖出去，要求2是正常情况）

2、

主要设计思路：

1、该程序包括以下几个类：

1）、EchoClient.java

2）、EchoServer.java

3）、Node.java

定义了线性表的一个节点的结构，并对节点进行初始化

4）、LList.java

接口类，包含以下几个方法：

boolean

isEmpty();

//

判断线性表是否为空

int

length();

//

返回线性表长度

T

get(int

i);

//

返回第i(i>0)个元素

void

insert(int

i,T

x);

//

插入x作为第i个元素

void

insert1(T

x);

//按顺序插入一个数到链表中

T

remove(int

i);

//

删除第i个元素并返回被删对象

void

append(T

x);

//

在线性表最后插入x元素

5）、SingleLinkList.java

实现接口LList。

6）、Customer.java

定义了choise，cus_tickets两个属性和choice（）方法，其中

choise是一个随机产生的0或1，用来决定客户买票或退票。

cus_list是一个线性表，用来存储客户所买到的所有票。

7）、Tickets.java

定义了number和list两个属性，其中number用来表示服务器售出的票号，list是一个线性表，用来存储剩余火车票。包含了售票票方法sell()和退票方法return_ticket()。

2、

思路及流程图

1）、首先客户端通过调用Customer类的choice()方法，由choice()方法来决定客户是买票还是退票。若choise==1，则客户买票，若choise==0，则客户退票。流程图如下：

客户买票

choice=(int)(Math.random()*2)

choise==1

客户退票票

是

否

2）

、若客户买票，则通过输出流将买票信息发送给服务器端。若客户退票，则通过“customer.cus_list.isEmpty()”这个语句判断客户是否有票可退，若客户有票可退，则通过输出流将退票信息及所退票号发送给服务器端；若客户无票可退，则改为买票，通过输出流将信息发送给服务器端。流程图如下：

否

是

客户退票

客户拥有的票是否为空

发送退票信息给服务器端

发送买票信息给服务器端

客户买票

发送买票信息给服务器端

3）

、服务器端通过输入流接收客户端的信息，接收信息后，随机产生一个时间，线程休眠，模拟网络延迟。然后判断客户是买票还是退票，若是买票，则调用Tickets类中的sell()方法进行售票处理；若是退票，则调用Tickets类中的return_ticket()方法进行退票处理。流程图如下：

接收客户端的信息

线程休眠一段时间

客户是否买票

tickets.sell()

Tickets.return

_ticket()

否

是

4）、若客户是买票的，则通过“list.isEmpty()”判断是否有票可售，若有票可售，则进行售票处理（即将list线性表中的第一个节点删除，表示此票已售出），处理后将信息反馈给客户；客户收到服务器端的信息后，将反馈信息打印输出，同时将所买到的票添加到cus_list线性表的最后。

若无票可售，则线程等待，将线程加入等待队列，当线程被唤醒后，进行售票处理，处理后将信息反馈给客户。客户收到服务器端的信息后，输出反馈的信息，同时，将所买到的票添加到cus_list线性表的最后。

客户收到服务器端反馈信息

打印输出信息

cus_list.append()

否

是否有票可售

售票处理

是

售票

线程等待

线程被唤醒后进行售票处理

将线程加入等待队列

将反馈信息发送到客户端

5）

、若客户是退票的，首先判断客户所退的票是否是已售出的票，若不是，则非法退票，退票失败，将反馈信息发送给客户端；若是，则进行退票处理（将所要退的票按大小添加到线性表list中），退票处理后，将反馈信息发送给客户端，然后该线程将已经退了的票从cus_list中删除（即cus_list.remove()）。判断是否有线程在等待队列中，若有，则将队列中的第一个线程唤醒，进行售票处理，然后将反馈信息发送给客户端。

退票是否成功

打印输出退票成功信息

cus_list.remove()

是

输出退票失败信息

客户端收到服务器端的反馈信息

否

等待队列是否空

退票

该票是否已售出

否

非法退票，退票失败

是

退票处理

将所退的票售给第一个等待的线程

将反馈信息发送到客户端

3、

关键代码

for(i=1;i

socketList=new

ArrayList();

//排队序列

public

EchoServer()

throws

IOException

{

serverSocket

=

new

ServerSocket(port);

serverSocket.setReceiveBufferSize(50);

//创建线程池

executorService=

Executors.newFixedThreadPool(

POOL_SIZE);

System.out.println(“服务器启动“);

}

public

void

service()

{

while

(true)

{

Socket

socket=null;

try

{

socket

=

serverSocket.accept();

executorService.execute(new

Handler(socket,socketList));

}catch

(IOException

e)

{

e.printStackTrace();

}

}

}

public

static

void

main(String

args[])throws

IOException

{

new

EchoServer().service();

}

}

class

Handler

implements

Runnable{

private

Socket

socket;

private

Tickets

ticket=new

Tickets();

List

socketList=new

ArrayList();

//排队序列

public

Handler(Socket

socket,List

socketList){

this.socket=socket;

this.socketList=socketList;

}

private

PrintWriter

getWriter(Socket

socket)throws

IOException{

OutputStream

socketOut

=

socket.getOutputStream();

return

new

PrintWriter(socketOut,true);

}

2）

、EchoServer.java

private

BufferedReader

getReader(Socket

socket)throws

IOException{

InputStream

socketIn

=

socket.getInputStream();

return

new

BufferedReader(new

InputStreamReader(socketIn));

}

public

String

echo(String

msg)

{

return

“echo:“+

msg;

}

@SuppressWarnings(“static-access“)

public

void

run(){

try

{

System.out.println(“New

connection

accepted

“+

socket.getInetAddress()

+

“:“+socket.getPort());

BufferedReader

br

=getReader(socket);

PrintWriter

pw

=

getWriter(socket);

String

msg

=

null;

String

cus_number=null;

while

((msg=br.readLine())

!=

null)

{

//

模拟售票的网络延迟

try

{

Thread.sleep((long)

(Math.random()*3000));

//产生一个随机处理时间

}

catch

(InterruptedException

e)

{

e.printStackTrace();

}

if(msg.equals(“buy“))

{

ticket.sell(socketList,socket,pw);

}

else

if(msg.equals(“refund“))

{

ticket.return_ticket(cus_number=br.readLine(),socket,socketList,pw);

}

}

}catch

(IOException

e)

{

e.printStackTrace();

}finally

{

try{

if(socket!=null)socket.close();

}catch

(IOException

e)

{e.printStackTrace();}

}

}

}

public

class

Tickets

{

String

number;//售出票的序号

static

String

tickets[]={“1“,“2“,“3“,“4“,“5“,“6“,“7“,“8“,“9“,“10“,“11“,“12“,“13“,“14“,“15“,“16“,“17“,“18“,“19“,“20“,“21“,“22“,“23“,“24“,“25“,“26“,“27“,“28“,“29“,“30“,“31“,“32“,“33“,“34“,“35“,“36“,“37“,“38“,“39“,“40“,“41“,“42“,“43“,“44“,“45“,“46“,“47“,“48“,“49“,“50“,“51“,“52“,“53“,“54“,“55“,“56“,“57“,“58“,“59“,“60“};

static

SingleLinkList

list

=

new

SingleLinkList(tickets);

//用list链表存储火车票

public

void

sell(List

socketList,Socket

socket,PrintWriter

pw

)

{

synchronized

(list)

{

System.out.println(socket.getPort()+“客户买票“);

System.out.print(“客户买票前剩余火车票为：“);

System.out.println(this.list);

//打印还剩多少张票可卖

if(list.isEmpty())//若无票可售，则将线程加入等待队列

{

System.out.println(“暂时无票!排队中“);

socketList.add(socket);

System.out.println(“客户:“+socket.getInetAddress()+“:“+socket.getPort()+“，队列长度:“+socketList.toArray().length);

System.out.println(“等待队列的第一个客户为:“+socketList.get(0).getPort()+“\n“);

try

{

list.wait();

}

catch

(InterruptedException

e)

{

//

TODO

Auto-generated

catch

block

e.printStackTrace();

}

number=list.remove(1);

System.out.println(“票号:“+number+“被队首:“+socketList.get(0).getPort()+“预定成功\n“);

socketList.remove(0);

pw.println(“客户买到的票的票号为：“+number);//将客户买到票的信息传回给客户

pw.println(number);

//将客户买到的票号传给客户

}

else

{

//若符合条件进行售票

number=list.remove(1);

//每次票号最小的票售出，将已售出的票从火车票链表中移除

System.out.println(“售出票的序号为

“+

number

);//打印售出票的信息

System.out.print(“客户买票后剩余火车票为：“);

System.out.println(list+“\n“);//打印售票后所剩余的火车票

pw.println(“客户买到的票的票号为：“+number);//将客户买到票的信息传回给客户

pw.println(number);

//将客户买到的票号传给客户

}

}

}

3）

、Tickets.java

public

void

return_ticket(String

cus_number,Socket

socket,List

socketList,PrintWriter

pw)

{

//将客户所退的票按顺序添加的票号里面

synchronized

(list)

{

int

i;

for(i=1;i<=list.length();i++)

{

if(list.get(i).equals(cus_number))//判断客户所退的票是否是服务器以售出的票，若不是，则非法退票

{

pw.println(“非法退票!退票失败!“);

System.out.println(“非法退票!退票失败！\n“);

return;

}

}

list.insert1(cus_number);

//将客户退的票按顺序插入到火车票链表中

System.out.println(socket.getPort()+“客户退票,所退票号为:“+cus_number);

System.out.print(“客户退票后剩余火车票为：“);

System.out.println(list+“\n“);

pw.println(“客户退票,所退票号为:“+cus_number);//将客户退票信息传回给客户

if(!socketList.isEmpty())//退票后判断队列中是否有客户在等待买票，若是，则将所退的票买给队列中的第一个客户

{

list.notify();

//唤醒线程

}

}

}

}

4、

程序运行截图

1）、服务器端截图

当票已售完时，客户请求买票就将客户加入一个等待队列，如果有另一个客户来退票，则将所退的票售给等待队列中的第一个客户。

当所

非法退票情况演示：控制客户退票号为20的票，因为20号票还未售出，所以退票失败！

2）、客户端截图

客户请求退票时，客户无票可退，转为买票情况。

5、

实验总结

通过本次实验，掌握了Server

Socket的用法和多线程编程的的原理、还有同步代码块的使用、线程等待和唤醒的使用，在实验过程中遇到了很多不明白的问题，通过找书、与同学讨论都一一解决了。第一次实验的时候，基本上不知道从何处入手，但是通过慢慢的摸索和研究，一步一步地将一个个小问题解决，才能将程序编写出来。在调试过程中，遇到了很多奇奇怪怪的问题，很多时候是因为自己的考虑不够全面和逻辑出来的错误所引起的，在同学的帮助下，把这些问题都一一解决了。