《面向对象程序设计项目教程》课件 项目15 实现网络编程

面向对象程序设计项目教程本章学习目标：●了解Java网络相关的API●掌握Socket类及其方法的使用●掌握ServerSocket类的使用项目15实现网络编程任务1part掌握Java网络APIJava提供InetAddress类来封装IP地址或域名，InetAddress类有两个子类：Inet4Address类和Inet6Address类，分别用于封装4个字节的IP地址和6个字节的IP地址。InetAddress类常用方法如表15-1所示。1.1InetAddress类URL（UniformResourceLocator，统一资源定位器）表示互联网上某一资源的地址。资源可以是简单的文件或目录，也可以是对更为复杂对象的引用，例如对数据库或搜索引擎的查询。URL是最为直观的一种网络定位方法，符合人们的语言习惯，且容易记忆。在通常情况下，URL可以由协议名、主机、端口和资源四个部分组成，其语法格式如下所示：protocol://host:port/resourceName

其中：

●protocol是协议名，指明获取资源所使用的传输协议，例如http、ftp等，并使用冒号“:”与其他部分进行隔离；

●host是主机名，指定获取资源的域名，此部分由左边的双斜线“//”和右边的单斜线“/”或可选冒号“:”限制；

●port是端口，指定服务的端口号，是一个可选参数，由主机名左边的冒号“:”和右边的斜线“/”限制；

●resourceName是资源名，指定访问的文件名或目录。

例如：URL地址

：8080/student/index.jsp1.2URL类

为了方便处理，Java将URL封装成URL类，通过URL对象记录下完整的URL信息。URL类常用方法及功能如表15-2所示。1.2URL类URLConnection代表与URL指定的数据源的动态连接，该类提供一些比URL类更强大的服务器交互控制的方法，允许使用POST或PUT和其他HTTP请求方法将数据送回服务器。URLConnection是一个抽象类，其常用方法如表15-3所示。1.3URLConnection类

当URL地址中包含非西欧字符时，系统会将这些非西欧字符转换成特殊编码（如“%XX”格式），此种编码称为application/x-www-form-urlencodedMIME。在编程过程中如果涉及到普通字符串和application/x-www-form-urlencodedMIME字符串之间相互转换时，就需要使用URLDecoder和URLEncoder两个工具类。

●URLDecoder工具类提供了一个decode(Strings,Stringenc)静态方法，该方法将application/x-www-form-urlencodedMIME字符串转换成普通字符串；

●URLEncoder工具类提供了一个encode(Strings,Stringenc)静态方法，该方法与decode()方法正好相反，能够将普通的字符串转换成application/x-www-form-urlencodedMIME字符串。1.4URLDecoder和URLEncoder类任务2part认识基于TCP的网络编程TCP/IP通信协议是一种可靠的、双向的、持续的、点对点的网络协议。使用TCP/IP协议进行通信时，会在通信的两端各建立一个Socket（套接字），从而在通信的两端之间形成网络虚拟链路，其通信原理如图15.1所示。基于TCP的网路编程本节概述Java对基于TCP的网络通信提供了封装，使用Socket对象封装了两端的通信端口。Socket对象屏蔽了网络的底层细节，例如媒体类型、信息包的大小、网络地址、信息的重发等。Socket允许应用程序将网络连接当成一个IO流，既可以向流中写数据，也可以从流中读取数据。一个Socket对象可以用来建立Java的IO系统到Internet上的任何机器（包括本机）的程序连接。

包中提供了网络编程所需的类，其中基于TCP协议的网络编程主要使用下面两种Socket：

●ServerSocket：是服务器套接字，用于监听并接收来自客户端的Socket连接；

●Socket：是客户端套接字，用于实现两台计算机之间的通信。基于TCP的网路编程2.1Socket类

使用Socket套接字可以较为方便地在网络上传递数据，从而实现两台计算机之间的通信。通常客户端使用Socket来连接指定的服务器，Socket的两个常用构造方法如下：

●Socket(InetAddress|Stringhost,intport)：创建连接到指定远程主机和端口号的Socket对象，该构造方法没有指定本地地址和本地端口号，默认使用本地主机IP地址和系统动态分配的端口；

●Socket(InetAddress|Stringhost,intport,InetAddresslocalAddr,intlocalPort):创建连接到指定远程主机和端口号的Socket对象，并指定本地IP地址和本地端口号，适用于本地主机有多个IP地址的情况。

需要注意的是：上述两个Socket构造方法都声明抛出IOException异常，因此在创建Socket对象必须捕获或抛出异常。端口号建议采用注册端口（范围是1024~49151之间的数），通常应用程序使用该范围内的端口，以防止发生冲突。

例如：创建Socket对象try{Sockets=newSocket("28",9999);...//Socket通信}catch(IOExceptione){e.printStackTrace();}

除了构造方法，Socket类常用的其他方法如表15-4所示。2.1Socket类

通常使用Socket进行网络通信的具体步骤如下：

①根据指定IP地址和端口号创建一个Socket对象；

②调用getInputStream()方法或getOutputStream()方法打开连接到Socket的输入/输出流；

③客户端与服务器根据协议进行交互，直到关闭连接；

④关闭客户端的Socket。

2.1Socket类2.2ServletSocket类ServerSocket是服务器套接字，运行在服务器端，通过指定端口主动监听来自客户端的Socket连接。当客户端发送Socket请求并与服务器端建立连接时，服务器将验证并接收客户端的Socket，从而建立客户端与服务器之间的网络虚拟链路；一旦两端的实体之间建立了虚拟链路，就可以相互传送数据。ServerSocket类常用的构造方法如下：

●ServerSocket(intport)：根据指定端口来创建一个ServerSocket对象；

●ServerSocket(intport,intbacklog)：创建一个ServerSocket对象，指定端口和连接队列长度，此时增加一个用来改变连接队列长度的参数backlog；

●ServerSocket(intport,intbacklog,InetAddresslocalAddr)：创建一个ServerSocket对象，指定端口、连接队列长度和IP地址；当机器拥有多个IP地址时，才允许使用localAddr参数指定具体的IP地址。

需要注意的是：ServerSocket类的构造方法都声明抛出IOException异常，因此在创建ServerSocket对象必须捕获或抛出异常。另外，在选择端口号时，建议选择注册端口（范围是1024~49151的数），通常应用程序使用这个范围内的端口，以防止发生冲突。

下面几行代码示例了创建一个ServerSocket对象：try{ ServerSocketserver=newServerSocket(9999);}catch(IOExceptione){ e.printStackTrace();}ServerSocket类常用的其他方法如表15-5所示。2.2ServletSocket类通常使用ServerSocket进行网络通信的具体步骤如下：①根据指定的端口号来实例化一个ServerSocket对象；②调用ServerSocket对象的accept()方法接收客户端发送的Socket对象；③调用Socket对象的getInputStream()/getOutputStream()方法来建立与客户端进行交互的IO流；④服务器与客户端根据一定的协议交互，直到关闭连接；⑤关闭服务器端的Socket；⑥回到第2步，继续监听下一次客户端发送的Socket请求连接。

2.2ServletSocket类

一般服务器和客户端之间，使用Socket进行基于C/S架构的网络通信，程序设计的过程如下：

①服务器端通过某个端口监听是否有客户端发送Socket连接请求；

②客户端向服务器端发出一个Socket连接请求；

③服务器端调用accept()接收客户端Socket并建立连接；

④通过调用Socket对象的getInputStream()/g