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同城圈圈聊天APP开发系统设计和UI开发指南

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一、即时通信APP开发前言

学习能把知识学到手,讲究的是实践,在小傅哥编写的文章中,基本都是以实践代码验证结果为核心,讲述文章内容。😁从小我就喜欢动手,就以一个即时通信的项目为例,已经基于不同技术方案实现了5、6次,仅为了实践技术,截图如下:

  • 有些是刚学完Socket和Swing的时候,想动手试试这些技术能不能写个QQ出来。
  • 也有的是因为实习培训需要完成的项目,不过在有了一些基础后,一周时间就能写完全部功能。
  • 虽然这些项目在现在看上去还是丑丑的界面,以及代码逻辑可能也不是那么完善。但放在学习阶段的每一次实现中,都能为自己带来很多技术上的成长。

那么,这次IM实践的机会给你,希望你能用的上!接下来我会给你介绍一个IM的系统架构、通信协议、单聊群聊、表情发送、UI事件驱动等各项内容,以及提供全套的源码让你可以上手学习。

二、演示

在开始学习之前,先给大家演示下这套仿照PC端微信界面的IM系统运行效果。

聊天页面

添加好友

视频演示

三、系统设计

在这套IM中,服务端采用DDD领域驱动设计模式进行搭建。将 Netty 的功能交给 SpringBoot 进行启停控制,同时在服务端搭建控制台可以非常方便的操作通信系统,进行用户和通信管理。在客户端的建设上采用UI分离的方式进行搭建,以保证业务代码与UI展示分离,做到非常易于扩展的控制。

另外在功能实现上包括;完美仿照微信桌面版客户端、登录、搜索添加好友、用户通信、群组通信、表情发送等核心功能。如果有对于实际需要使用的功能,可以按照这套系统框架进行扩展。

  • UI开发:使用JavaFxMaven搭建UI桌面工程,逐步讲解登录框体、聊天框体、对话框、好友栏等各项UI展示及操作事件。从而在这一章节中让Java 程序员学会开发桌面版应用。
  • 架构设计:在这一章节中我们会使用DDD领域驱动设计的四层模型结构与Netty结合使用,架构出合理的分层框架。同时还有相应库表功能的设计。相信这些内容学习后,你一定也可以假设出更好的框架。
  • 功能实现:这部分我们主要将通信中的各项功能逐步实现,包括;登录、添加好友、对话通知、消息发送、断线重连等各项功能。最终完成整个项目的开发,同时也可以让你从实践中学会技能。

四、UI开发

1. 整体结构定义、侧边栏

聊天窗体,相对于登陆窗体来说,聊天窗体的内容会比较多,同时也会相对复杂一些。因此我们会分章节的逐步来实现这些窗体以及事件和接口功能。在本篇文章中我们会主要讲解聊天框体的搭建以及侧边栏 UI 开发。

  • 首先是我们整个聊天主窗体的定义,是一块空白面板,并去掉默认的边框按钮 (最小化、退出等)
  • 之后是我们左侧边栏,我们称之为条形 Bar,功能区域的实现。
  • 最后添加窗体事件,当点击按钮时变换 内容面板 中的填充信息。

2. 对话聊天框

对话框选中后的内容区域展现,也就是用户之间信息发送和展现。从整体上看这是一个联动的过程,点击左侧的对话框用户,右侧就有相应内容的填充。那么右侧被填充对话列表 ListView 需要与每一个对话用户关联,点击聊天用户的时候,是通过反复切换填充的过程。

  • 点击左侧的每一个对话框体,右侧聊天框填充内容即随之变化。同时还有相应的对话名称也会也变化。
  • 对话框中左侧展示好友发送的信息,右侧展示个人发送的信息。同时消息内容会随着内容的增多而增加高度和宽度。
  • 最下面是文本输入框,在后面的实现里我们文本输入框采用公用的方式进行设计,当然你也可以设计为单独的个人使用。

3. 好友栏

大家都经常使用 PC 端的微信,可以知道在好友栏里是分了几段内容的,其中包含;新的朋友、公众号、群组和最下面的好友。

  • 最上面的搜索框这部分内容不变,和前面的一样。我们目前使用的方式是 fxml 设计,例如这部分是通用功能,可以抽取出来放到代码中,设计成一个组件元素类。
  • 经过我们的分析,在使用 JavaFx 组件开发为基础下,这部分是一种嵌套 ListView,也就是最底层的面板是一个 ListView,好友和群组有各是一个 ListView,这样处理后我们会很方便的进行数据填充。
  • 另外这样的结构主要有利于在我们程序运行过程中,如果你添加了好友,那么我们需要将好友信息刷新到好友栏中,而在数据填充的时候,为了更加便捷高效,所以我们设计了嵌套的 ListView。如果还不是特别理解,可以从后续的代码中获得答案。

4. 事件定义

在桌面版 UI 开发中,为了能使 UI 与业务逻辑隔离,需要在我们把 UI 打包后提供出操作界面的展示效果的接口以及界面操作事件抽象类。那么可以按照下图理解;

序号接口名描述
1void doShow()打开窗口
2void setUserInfo(String userId, String userNickName, String userHead)设置登陆用户 ID、昵称、头像
3void addTalkBox(int talkIdx, Integer talkType, String talkId, String talkName, String talkHead, String talkSketch, Date talkDate, Boolean selected)填充对话框列表
4void addTalkMsgUserLeft(String talkId, String msg, Date msgData, Boolean idxFirst, Boolean selected, Boolean isRemind)填充对话框消息 – 好友 (别人的消息)
  • 以上这些接口就是我们目前 UI 为外部提供的所有行为接口,这些接口的一个链路描述就是;打开窗口、搜索好友、添加好友、打开对话框、发送消息。

五、通信设计

1. 系统架构

在前面我们说到更适合的架构,才是符合你当下需要最好的架构。那么怎么设计这样架构呢,基本就是要找到符合点的目标。我们之所以这样设计是为什么,那么在这个系统里有如下几点;

  • 我们系统在服务端要有 web 页面进行管理通信用户以及服务端的控制和监控。
  • 数据库的对象类,不要被外部污染,要有隔离性。比如说;你的数据库类暴漏给外部做展示类使用了,那么现在需要增加一个字段,而这个字段又不是你数据库存在的属性。那么这个时候就已经把数据库类污染了。
  • 因为目前我们都是在 Java 语言下实现 Netty 通信,那么服务端与客户端都会需要使用到通信过程中的协议定义和解析。那么我们需要抽离这一层对外提供 Jar 包。
  • 接口、业务处理、底层服务、通信交互,要有明确的区分和实现,避免造成混乱难以维护。

结合我们上面这四点的目标,你头脑中有什么模型结构体现了呢?以及相应的技术栈选择上是否有计划了?接下来我们会介绍两种架构设计的模型,一种是你非常熟悉的 MVC,另外一种是你可能听说过的 DDD 领域驱动设计。

2. 通信协议

从图稿上来看,我们在传输对象的时候需要在传输包中添加一个 帧标识 以此来判断当前的业务对象是哪个对象,也就可以让我们的业务更加清晰,避免使用大量的 if 语句判断。

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作者: Ainsworth

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