java实现的端口映射器.doc

java实现的端口映射器下载源代码 作者：javafound 大小：152k 发布日期：2007-05-18 浏览：0 1.介绍：本文手把手的详解了jPortMap端口映射程序开发中的每一步，做为己运行在实际的企业项目中的应用， jPortMap程序较全面的展示了Thread、List、Vector、Socket、ServerSocket、Input/OutpuStream、File Read/Write、Properties等核心API的用法，是初学者快速进阶的一个优秀案例。在涉及内外网数据交换的网络应用系统开发中，我们经常需要做端口映射，比如放在外部网络主机上的程序要与内部网络上的某台机器建主TCP/IP连结，如下图（1）示： C机器可以与A机连通，但要与B机连通，由与不在同一网络，就无能为力了；这时，就需在A机器上做交换或是转发，来接通C与B之间的TCP/IP连结，即C机先与A机器建立Socket连结，A再与B机建立连结，然后由A在中间转发C与B通信的数据；B机器上可能运行着数据库，WebService等在Tcp/IP上通信的程序，而C机器必须访问这些服务。这里A机器就充当像现实生活中介绍人的角色，负责将C、B之间的通信数据流在Socket上转发；图1因此，A机需实现端口转发功能，在Liunx上，可以通过配置IPTable由OS实现，在本例中，我们将开发一个java实现的端口转发程序jPortMap,此程序将运行在A机器上，以实现转发C与B之间通信的转发。2.源码下载及测试说明:从www.NetJ上下载源代码解压后，可看到如下目录结构：现在，你可以修改一下jPortMap.cfg中的配置，比如，想通过本机的地址上的8899端口转发到56，则这样配置：#本地IPLocalIP.1 = #本地端口LocalPort.1 = 8899#目标IPDestHost.1 = 56 #目标端口DestPort.1 = 80#客户端IP过滤表,*表示许可模糊匹配AllowClient.1 = *.*.*.*,双击jPortMap.bat启动程序后，在你的IE里输入:8899试试看：）3.jPortMap程序类的构成说明：jPortMap由Main.java、Server.java、Transfer.java、Route.java、SysLog.java五个类构成。类文件功能概要：Main.java：程序启动主类，负责从配置文件读取转发的配置参数，启动转发服务器；Server.java:其实是一个ServerSocket服务器，接受C机器进入的Socket连结请求，生成Transfer.对象，由Transfer负责在本机(A上)转发B和C之间的通信。Route.java:转发对象的数据模板类，用来将转发配置映射为java对象，以由Server，ransfer对象使用。Transfer.java:按字面意思，可理解为“传送者”，如在图示中，当C要通过A连结B时，是先连结到A机上，这里在C和A间生成一个socket对象，Transfer对象则使用这个生成的socket对象和这个传输任务的Route对象执行具体的转发任务。SysLog.java:jPortMap是一个服务器端程序，在运行中可能会出现错误，因此需要一个日志工具,日志工具在jPortMap中只有一个对象存在，负责记录每天程序运行的信息，如错误，警行，一般信息等。配置文件：cfgjPortMap.cfg:这是一个文本文件，其中存放jPortMap的配置数据，当程序启动时，主类会从中读取数据配置程序，以生成多个Route对象在内存中保持数据。4.Route.java解析：我们己经说明，Route类是转发对象配置数据的模板类，当jPortMap启运时，它需要知道如下配置：1. 有多少处转发任务(意味着要监听哪几个ServerSocket)；2. jPortMap程序对每个转发任务要启动的监听ServerSocket端口及所绑定的IP地址；3. 每个转发任务的目标IP地址和端口;因此，jPortMap一但启动，可能会创建多个Route对象，而每个具体的Route对象则保布着一个转发任务的以上配置数据。另外，从安全方面着想，我们的jPortMap程序还需要对请求进入的连结进行安全管理，这里我们简单的用IP过滤的方法，即jPortMap中ServerSocekt监听到的进入连结请求会认证IP地址，如发现IP地址没有在许可的列表中，则断开这个请求；所以Route类还要保存每个任务对应的许可IP表；我们的Route.java源文件如下： /* * Route.java * * Created on 2006年12月28日, 下午12:36 * * To change this template, choose Tools | Template Manager * and open the template in the editor. */package java.jportmap;/* *转发任务的配置数据对象模板 * Company: www.NetJ * author javafound */public class Route public Route() /jPortMap绑定的IP String LocalIP=; /监听的端口 int LocalPort=0; /转发数据的目标机器IP String DestHost=; /转发的目标端口 int DestPort=0; /这个转发上许可进入的IP列表 String AllowClient=; /重写的toString方法，输出具体Route对象的信息以便debug public String toString() StringBuffer stb = new StringBuffer(); stb.append( LocalADD + LocalIP); stb.append( : + LocalPort); stb.append( -DestHost + DestHost); stb.append( : + DestPort); stb.append( (AllowClient) + AllowClient); return stb.toString(); 可以比对cfgjPortMap.cfg(可用notepad打开)中的内容，Route类只需要据文本件中的配配生成多个Route对象或者说转发任务，再由其它对象来使用，因此，Route类的功能和结构很简单，就像映射表结构的javaBean一样，只是负责保存数据在内存中。5. SysLog.java解析：SysLog保存每天的日志信息到指定的目录下，简单的说就是提供方法供别的对象来调用，写内容到文件中:package java.jportmap;import java.io.*;import java.util.Calendar;/* * Title: 端口转发器 * Description:日志工具类 * Copyright: Copyright (c) 2005 * Company: www.NetJ * author javafound * version 1.0 */public class SysLog /记录输出一般信息 public static void info(String s) writeToTodayLog(INFO :, s); /记录警告信息 public static void warning(String s) writeToTodayLog(WARN:, s); /记录错误信息public static void severe(String s) writeToTodayLog(ERROR:, s); /输出到当天日志文件的具体实现 private static void writeToTodayLog(String flag, String msg) RandomAccessFile raf = null; try Calendar now = Calendar.getInstance(); String yyyy = String.valueOf(now.get(java.util.Calendar.YEAR); String mm = String.valueOf(now.get(Calendar.MONTH) + 1); String dd = String.valueOf(now.get(Calendar.DAY_OF_MONTH); String hh = String.valueOf(now.get(Calendar.HOUR_OF_DAY); String ff = String.valueOf(now.get(Calendar.MINUTE); String ss = String.valueOf(now.get(Calendar.SECOND); mm = (1 = mm.length() ? (0 + mm) : mm; dd = (1 = dd.length() ? (0 + dd) : dd; hh = (1 = hh.length() ? (0 + hh) : hh; ff = (1 = ff.length() ? (0 + ff) : ff; ss = (1 = ss.length() ? (0 + ss) : ss; String yyyymmdd = yyyy + mm + dd; String hhffss=hh+ff+ss; String path = System.getProperties().getProperty(user.dir) + File.separator + log; File p = new File(path); if (!p.exists() p.mkdirs(); path += File.separator + jPortMap_ + yyyymmdd + .log; File f = new File(path); if (f.isDirectory() f.delete(); raf = new RandomAccessFile(f, rw); raf.seek(raf.length(); raf.writeBytes(hhffss+ +flag + : + msg + rn); raf.close(); catch (Exception ex) System.out.println(write file has error= + ex); /* Creates a new instance of SysLog *做为一个工具类，一般不需要实例化，所以此处private */ private SysLog() 说明：首先我们看到提供的三个公用静态方法：/记录一般信息public static void info(String s) /记录警告信息public static void warning(String s)/记录错误信息public static void severe(String s) SysLog做为系统中的工具类，一般是不需要实例化的，所以只提供调用功能即可，这三个调用方法为其它对象提供了调用接口，分别输出不同类型的信息到目志中，而调用对象并不需要去关心具体日志的格式，日志文件命令，文件读写等问题-只需传入要记录的消息即可。System.getProperties()返回一个Properties对象，其实是一个Map接口的实现,其中存入格式为 名字:值 一一对应的表，系统的许多环境变量，如程序运行的当前目录user.dir,操作系统类型，java当前版本等都在其中存放。RandomAccessFile:在写日志时使用了这个类向日志文件中写入内容，其中seek(int length)可以指定跳过文件中内容的长度后再开始写入；这样我们的日志就不会丢失。6.Server.java解析：如其名，Server是一个转发服务器的实现类，我们的jPortMap可同时执行多个转发服务，所以每个Server对象都将做为一个独立的线程运行，在jPortMap.cfg中配置了几个转发任务，系统就会实例几个Route对象，并生成对应个数的的Server对象，每个Server对象使用自己的一个Route对象的数据在指定的端口启动监听服务，等待客户端(如前面图示则是C机器)发起的连结，接收到连结请求并通过IP验证后，这个Server对象则将具体的转发任务交给自己的一个Transfer对象去独立处理，而Server对象则继续运行，等待到来的连结请求。我们可以将这个Server理解为一个看门人的角色-使用ServerSocket监听指定端口，等待到来的连结，它只负责接待来客，并核查来客的身份，如核查通过，至于来客进的门怎么办，它不管-由它所持有的另外一个对象Transfer类的一个实例去处理。解析代码如下：package java.jportmap;import .*;import java.util.*;/* * Title: 端口转发器 * Description:启动监听服务 * Copyright: Copyright (c) 2005 * Company: www.NetJ * author javafound * version 1.0 */public class Server extends Thread /创建一个转发服务器 public Server(Route route, int id) this.route = route; connectionQueue = new Vector(); myID = id; start(); /关闭这个服务器： public void closeServer() isStop = true; if (null != myServer) closeServerSocket(); while (this.connectionQueue.size() 0) Transfer tc = (Transfer) connectionQueue.remove(0); tc.closeSocket(tc.socket); tc = null; /启动转发服务器的执行线程 public void run() SysL( start Transfer.: + route.toString(); ServerSocket myServer = null; try InetAddress myAD = Inet4Address.getByName(route.LocalIP); myServer = new ServerSocket(route.LocalPort, 4, myAD); catch (Exception ef) SysLog.severe(Create Server + route.toString() + error: + ef); closeServerSocket(); return; SysL(Transfer Server : + route.toString() + created OK); while (!isStop) String clientIP = ; try Socket sock = myServer.accept(); clientIP = sock.getInetAddress().getHostAddress(); if (checkIP(route, clientIP) SysLog.warning( ransfer Server : + route.toString() + Incoming: + sock.getInetAddress(); sock.setSoTimeout(0); connCounter+; Transfer myt = new Transfer(sock, route); connectionQueue.add(myt); else SysLog.warning( ransfer Server : + route.toString() + Refuse : + sock.getInetAddress(); closeSocket(sock); catch (Exception ef) SysLog.severe( Transfer Server : + route.toString() + accept error + ef); /检测进入的IP是否己许可 private static boolean checkIP(Route route, String inIP) String inI = string2StringArray(inIP, .); String list = string2StringArray(route.AllowClient, .); if (inI.length != list.length) SysLog.severe( Transfer Server Error Cfg AllowClient : + route.toString(); return false; for (int i = 0; i 0) os0.write(bytes, 0, ir); else if (ir 0) os1.write(bytes, 0, ir); / if (logging) writeLog(bytes,0,ir,false); else if (ir 0) Server ts = serverList.remove(0); ts.closeServer(); for (int i = 0; i 0) Server ts = serverList.remove(0); ts.closeServer(); /* *从配置文件读取数据，生成Route对象 * read cfg parameter * return boolean */ private static boolean loadCfgFile() try String userHome = System.getProperties().getProperty(user.dir); if (userHome = null) userHome = ; else userHome = userHome + File.separator; userHome += cfg + File.separator + jPortMap.cfg; InputStream is = new FileInputStream(userHome); Properties pt = new Properties(); pt.load(is); /共有几个业务模块 int ServiceCount = Integer.parseInt(pt.getProperty(TransferCount); for (; ServiceCount 0; ServiceCount-) Route r = new Route(); r.LocalIP = pt.getProperty(LocalIP. + ServiceCount).trim(); r.LocalPort = Integer.parseInt(pt.getProperty(LocalPort. + ServiceCount).trim(); r.DestHost = pt.getProperty(DestHost. + ServiceCount).trim(); r.DestPort = Integer.parseInt(pt.getProperty(DestPort. + ServiceCount).t