Java在C S网络中的应用.doc

Java在C/S网络中的应用【简 介】随着Java语言的日益流行，特别是Java与InternetWeb的密切结合，使它在全球取得了巨大的成功。Java语言以其独立于平台、面向对象、分布式、多线索及完善的安全机制等特色，成为现代信息系统建设中的良好的开发平台和运行环境。和Internet上的许多环境一样，完整的Java应用环境实际上也是一个客户机/服务器环境，更确切地说是浏览器/服务器模型（即Browser/Server模型，简称Web模型）。但与传统的客户机/服务器(C/S)的二层结构不同，应用Java的Web模型是由三层结构组成的。传统的C/S结构通过消息传递机制，由客户端发出请求给服务器，服务器进行相应处理后经传递机制送回客户端。而在Web模型中，服务器一端被分解成两部分：一部分是应用服务器(Web服务器)，另一部分是数据库服务器. 针对分布式计算环境，Java通过其网络类库提供了良好的支持。对数据分布，Java提供了一个URL(UniformResourceLocator)对象，利用此对象可打开并访问网络上的对象，其访问方式与访问本地文件系统几乎完全相同。对操作分布，Java的客户机/服务器模式可以把运算从服务器分散到客户一端（服务器负责提供查询结果，客户机负责组织结果的显示），从而提高整个系统的执行效率，增加动态可扩充性。Java网络类库是Java语言为适应Internet环境而进行的扩展。另外，为适应Internet的不断发展，Java还提供了动态扩充协议，以不断扩充Java网络类库。 Java的网络类库支持多种Internet协议，包括Telnet,FTP和HTTP(WWW)，与此相对应的Java网络类库的子类库为： J J.ftp J.www.content J.www.html J.www.http 这些子类库各自容纳了可用于处理Internet协议的类和方法。其中，用于处理一些基本的网络功能，包括远程登录(Telnet)；.ftp用于处理ftp协议；.www.content用于处理WWW页面内容；.www.html和.www.http则分别提供了对HTML语言和HTTP协议的支持。客户机/服务器在分布处理过程中，使用基于连接的网络通信模式。该通信模式首先在客户机和服务器之间定义一套通信协议，并创建一Socket类，利用这个类建立一条可靠的链接；然后，客户机/服务器再在这条链接上可靠地传输数据。客户机发出请求，服务器监听来自客户机的请求，并为客户机提供响应服务。这就是典型的“请求-应答”模式。下面是客户机/服务器的一个典型运作过程： 1服务器监听相应端口的输入； 2客户机发出一个请求； 3服务器接收到此请求； 4服务器处理这个请求，并把结果返回给客户机； 5重复上述过程，直至完成一次会话过程。 按照以上过程，我们使用Java语言编写一个分别针对服务器和客户机的应用程序（Application）。该程序在服务器上时，程序负责监听客户机请求，为每个客户机请求建立Socket连接，从而为客户机提供服务。本程序提供的服务为：读取来自客户机的一行文本，反转该文本，并把它发回给客户机。 通过该程序实例我们看到，使用Java语言设计C/S程序时需要注意以下几点： （1）、服务器应使用ServerSocket类来处理客户机的连接请求。当客户机连接到服务器所监听的端口时，ServerSocket将分配一新的Socket对象。这个新的Socket对象将连接到一些新端口，负责处理与之相对应客户机的通信。然后，服务器继续监听ServerSocket，处理新的客户机连接。Socket和ServerSocket是Java网络类库提供的两个类。 （2）、服务器使用了多线程机制。Server对象本身就是一个线程，它的run()方法是一个无限循环，用以监听来自客户机的连接。每当有一个新的客户机连接时，ServerSocket就会创建一个新的Socket类实例，同时服务器也将创建一新线程，即一个Connection对象，以处理基于Socket的通信。与客户机的所有通信均由这个Connection对象处理。Connection的构造函数将初始化基于Socket对象的通信流，并启动线程的运行。与客户机的通信以及服务的提供，均由Connection对象处理。 （3）、客户机首先创建一Socket对象，用以与服务器通信。之后需创建两个对象：DataInputStream和PrintStream，前者用以从Socket的InputStream输入流中读取数据，后者则用于往Socket的OutputStream中写数据。最后，客户机程序从标准输入（如：控制台）中读取数据，并把这些数据写到服务器，在从服务器读取应答消息，然后大这些应答消息写到到准输出。 以下分别为服务器和客户机端的源程序清单。本程序在NT4.0网络环境（TCP/IP）下使用JDK1.1调试通过。/Server.java importjava.io.*; .*; publicclassServerextendsThread publicfinalstaticintDefault_Port=6543; protectdintport; protectdServerSockrtlisten_socket; /定义出错例程： 如果出现异常错误，退出程序。 Publicstaticvoidfail(Exceptione,Stringmsg) System.err.println(msg+:+e); System.exit(1); /定义并启动服务器的Socket例程， 监听客户机的连接请求。 publicServer(intport) if(port=0)port=Default_Port; this.port=port; try listen_socket=newServerSocket(port); catch(IOExceptione)fail(e, Exceptioncreatingserversocket); System.out.println(Server: listeningonport+port); This.start(); 该线程一直循环执行，监听并接受客户机发出的连接请求。对每一个连接，均产生一个连接对象与之对应，通过Socket通道进行通信。 */ publicvoidrun() try while(true) Socketclient_socket=listen_socket.accept(); Connectionc=newConnection(client_socket); catch(IOExceptione)fail (e,Exceptionwhilelisteningforconnections) /启动服务器主程序 publicstaticvoidmain(Stringargs) intport=0; if(args.length=1) tryport=Integer.parseInt(args0); catch(NumberFormatExceptione)port=0; newServer(port); /Endofthemain /EndofServerclass /以下定义了Connection类， 它是用来处理与客户机的所有通信的线程。 classConnectionextendsThread protectedSocketclient; protectedDataInputStreamin; protectedPrintStreamout; /初始化通信流并启动线程 publicConnection(Socketclient_socket) client=client_socket; try in=newDataInputStream(client.getinputStream(); out=newPrintStream(client.getOutputStream(); catch(IOExceptione) tryclient.close(); catch(IOExceptione2); System.err.println (Exceptionwhilegettingsocketstreram:+e); Return; this.start; /EndofConnectionmethod /服务例程：读出一行文本； 反转文本；返回文本。 publicvoidrun() Stringline; StringBufferrevline; intlen; try for(;) /Readaline line=in.readline(); if(line=null)break; /Reversetheline len=line.length(); revline=newStringBuffer(len); for(inti=len-1;i=0;i-) revline.insert(len-1-I;line.charAt(i); /Writeoutthereverseline out.println(revline); catch(IOExceptione); finallytryclient.close(); catch(IOExceptione2); /Endofrunmethod /EndofConnectionclass/Client.java importjava.io.*; .*; publicclassClientextends publicstaticfinalintDefault_Port=6543; /定义出错例程 publicstaticfinalvoidusage() System.out.println(Usage: JavaClient); System.exit(0); publicstaticvoidmain(Stringargs) intport=Default_Port; Sockets=null; /解析端口参数 if(args.length!=1)& (args.length!=2)usage(); if(args.length=1) port=Default_Port; else tryport=Integer.parseInt(args1); catch(NumberFormaatExceptione)usage(); try /产生一个Socket，通过指定的端口与主机通信。 s=newSocket(args0,port); /产生用于发出和接收的文本字符流 DataInputStreamsin=new DataInputStream(s.getInputStream(); PrintStreamsout=new DataInputStream(s.getInputStream(); /从控制台读入字符流 DataInputStreamin=new DataInputStream(System.in); /返回连接的地址和端口 System.out.println(Connected to+s.getInetAddress() +:+s.getPort(); Stringline; For(;) /显示提示符 System.out.print(); System.out.flush(); /读入控制台输入的一行字符 line=in.readline(); if(line=null)break; /将接收的文本行送至服务器 sout.println(line); /从服务器接收一行字符 line=sin.readline(); /Checkifconnectionis closed(i.e.forEOF) if(line=null) Syst