第十六章网络编程

.,JAVA语言程序设计第十六章网络编程,西北第二民族学院计算机科学与技术系研究员王伦津,.,网络基础知识,计算机网络是利用通信设备和线路将地理位置不同、功能独立的多个计算机系统相互连接起来，以实现资源共享和信息交换的系统体系。,1977年国际标准化组织ISO提出一个试图使各种计算机在世界范围内互相连成网的标准框架，即开放系统互连基本参考模型OSI/RM(OpenSysytemsInterconnectionReferenceModel)，简称OSI。1983年正式成为国际标准。,计算机的开放系统互联模型OSI共分7个层次：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层，在不同的层次有不同的软硬件工作。其中传输层以下（含运输层）称为底层，仅负责网络上信息的无误传输。其余为高层主要解决数据传输管理、用户信息的语法表示以及应用进程经常使用的功能。,.,TCP/IP协议,TCP/IP（TransmissionControlProtocol/InternetProtocol）协议是Internet的基础和核心。主要功能是提供点对点的通信机制。从网络通信的角度看，Internet是一个用TCP/IP协议把各个国家、各个部门、各种机构的内部网络连接起来的超级数据通信网。,为了支持点对点通信，每个节点要有一个像电话号码一样的唯一的地址称为IP地址。它是一个32位的二进制数。由于不便于记忆将此地址表示成4个十进制数，各取0-255的值。每个值之间用点“.”分隔。,为了进一步方便使用，人们给每个节点都起一个名字，把名字与IP地址建立一个对应关系，这就是域名系统（DNS），有了它，凡域名空间有定义的域名都可以有效地转换成IP地址。,.,Internet采用客户机/服务器方式访问资源，当用户在共享某个Internet资源时，有两个独立的程序协同服务。这两个程序运行在不同的计算机上，通常把提供资源的计算机叫做服务器，把使用资源的计算机叫做客户机。由于在Internet上用户往往不知道究竟是哪台计算机提供了资源，因而客户机、服务器指的是软件，即客户程序和服务程序。,当用户使用Internet功能时，首先启动客户机，通过有关命令告知服务器进行连接以完成某种操作，而服务器则按照此要求提供相应的服务。,客户机与服务器,.,URL统一资源定位标志,在WWW上，每一信息资源都有统一且唯一的地址，该地址就叫URL(UniformResourceLocator)，它是WWW的统一资源定位标志。URL由4部分组成；资源类型、存放资源的主机域名、资源文件名和端口。例如，http:/WWW:80/top.html其中http表示该资源类型是超文本信息WWW是清华大学的主机域名80为HTTP协议的端口号top.html为资源文件名,HTTP协议默认端口号是80，FTP协议默认端口号是21,.,URL类及其构造方法,要使用URL进行通信，就要使用URL类创建其对象，通过引用URL类定义的方法完成网络通信。创建URL类对象要使用包中提供的.URL类的构造方法。,URL类构造方法,.,URL类的方法,.,.*;importjava.io.*;publicclassNetUrlSite16_1publicstaticvoidmain(Stringargs)if(args.length1)System.out.println(没有给出URL);System.exit(1);elsefor(inti=0;iargs.length;i+)urlSite(argsi);publicstaticvoidurlSite(Stringurlname)Strings;URLurl=null;InputStreamurlstream=null;tryurl=newURL(urlname);,catch(Exceptione)System.out.println(URL名字错误);tryurlstream=url.openStream();DataInputStreamdat=newDataInputStream(urlstream);while(s=dat.readLine()!=null)System.out.println(s);catch(IOExceptione)System.out.println(URL文件打开错误);,.,URLConnection类,使用URL类可以很简单地获得信息，但如果在获取到信息的同时还能向远程的计算机节点传送信息，就需要使用URLConnection类。,创建URLConnection类的对象，先要创建一个URL对象，然后调用该对象的openConnection()方法就会返回一个对应URL地址的URLConnection对象URLurl=newURL(“”);/创建URL对象URLConnectionconnect=url.openConnection();/创建链接通道,建立输入/输出流URLConnection类不仅可以使用getInputStream()方法获得URL节点的信息，还可以采用getOutputStream()方法向URL节点处传送信息。在建立URLConnection类对象的同时就已经在本级和URL节点之上建立了一条HTTP通道。HTTP是一个一次连接协议，发送信息之前要附加确认双方身份的信息。例DataInputStreamdatain=newDataInputStream(connect.getInputStream();,.,.*;importjava.io.*;publicclassNetConnect16_2publicstaticvoidmain(Stringargs)Stringurlname=file:/c:/jdk/Test.java;Strings,x;URLurl=null;URLConnectionconn=null;OutputStreamout=null;InputStreamin=null;tryurl=newURL(urlname);conn=url.openConnection();conn.setDoOutput(true);catch(Exceptione)System.out.println(URL名字错误);,tryin=conn.getInputStream();x=conn.getContent();DataInputStreamdat=newDataInputStream(in);while(s=dat.readLine()!=null)System.out.println(s);dat.close();catch(Exceptione)System.out.println(URL文件打开错误);,.,Socket通信,网络上计算机的任何一个应用程序都可以通过Socket与其它计算机进行通信。Socket是通信端点的一种抽象，它提供了一种发送和接收数据的机制，在WindowsSocket中有两种形式，数据报Socket和流式Socket，本章只介绍流式Socket，它采用TCP作为传输协议。,Socket（套接字）是TCP/IP的变成接口，即利用Socket提供的一组API就可以编程实现TCP/IP协议。在JAVA中，Socket通信所采用的流式套接字通信方式，使使用TCP协议，实现客户/服务器之间双向通信。,Socket称为“套接字”，是指在两台计算机上运行的两个程序之间的一个双向通信的链接点，而每一端称为一个Socket，它提供一种面向连接的可靠的数据传输方式，它能保证发送的数据按顺序无重复的到达目的地。,.,Socket的通信机制,Socket所要完成的通信就是基于连接的通信，建立连接的程序分别运行在客户端和服务器端。,1、建立连接：首先客户端程序申请连接，而服务器端程序监听所有端口，判断是否有客户程序的服务请求，当客户程序请求和某端口连接时，服务器就将Socket连接到该端口上，此时服务器和客户程序之间建立了一个专用的虚拟连接。2、数据通信：客户程序可以向Socket写入请求，服务器程序处理请求并把处理结果通过Socket送回。3、拆除连接：通信结束，将所建的虚拟连接拆除。,.,具体实施步骤,1、创建ServerSocket类对象和Socket类对象创建一个ServerSocket对象就创建了一个监听，由于一台服务器可监听多台客户机，因此要指定端口号，以区别不同的服务请求。ServerSocketListen=newServerSocket(4321);为了能够随时监听客户端的请求，可以引用ServerSocket对象的accept()方法Socketline=Listen.accept();创建Socket对象用于使用端口号与服务器建立连接，服务器在捕获到客户端的请求时，根据端口号来完成给定的服务。Socketservice=newSocket(“Emailserver”,4321)；其中“Emailserver”是指服务器的主机的名称对应的地址，4321是指服务的端口号。,.,2、发送和接收流式数据Socket对象创建成功后，就可以在客户机与服务器之间建立一个连接，并通过这个连接在两个端口之间传送数据。OutputStreamtranslate=service.getOutputStream();/输出流InputStreamreceive=service.getInputStream();/输入流Translate.write(receive.read();/将读出的数据写回,3、拆除连接通信完成后，由应用程序断开服务器和客户端的虚拟连接，释放所占用的系统资源，java采用close()方法断开连接。对客户端：socket.close();对服务器端：server.close();,.,Socket类与ServerSocket类的构造方法,.,.,URL与Socket通信的区别,Socket通信方式是在服务器端运行通信程序，不停地监听客户端的连接请能够使通信发求，主动等待客户端的请求服务，当客户端提出请求时，马上连接并通信；而URL进行通信时，是被动等待客户端的请求。Socket通信方式是服务器可以同时与多个客户端进行相互通信，而URL通信方式是服务器只能与一个客户进行通信。,UDP通信,UDP通信是一种无连接的数据报通信，采用数据报通信协议UDP(UserDatagramProtocol)。按照这个协议。两个系统在进行通信时，不要建立连接，优点是它发送数据的速度很快，而缺点是数据较易丢失，例如红外线数据传输就是采用UDP的传输协议。,.