08Java网络编程.ppt

1、Java网络编程,2,任务 :,理解网络的基本概念； 掌握URL类、URLconnection类、InetAddress类的用法； 理解什么是流套接字，并利用Socket类和ServerSocket类实现流套接字编程； 理解什么是数据报套接字，并利用Java语言提供的UDP编程机制实现数据报套接字编程。,3,Java与网络,Java语言取得成功的领域之一就是网络 (其他语言)数页代码-(Java)一条语句 TCP/IP(传输控制协议/网间协议)是Internet的主要协议,定义了计算机和外设进行通信所使用的规则(应用层,传输层,网络层,链路层). 大多数基于Internet的应用程序被看作TC

2、P/IP协议的上一层. 如 : ftp, http, smtp, pop3, telnet等 IP地址:TCP/IP网络中的每台计算机都有唯一的地址-IP地址. 在Java中,有一个用来存储Internet地址的类叫InetAddress.,4,Java与网络,例:获取本机的IP地址 import .*; public class getLocalHostTest public static void main() InetAddress myIP=null; try myIP=InetAddress.getLocalHost(); catch(UnknownHostException e)

3、System.out.println(myIP); 创建inetAddress类不用构造函数(不用new),5,Java与网络,下面的例子演示Java如何根据域名自动到DNS 上查找IP地址(与DNS服务器的连接减至一行) import .*; public class getIP public static void main(String args) InetAddress zust=null; try zust= InetAddress.getByName(“”); catch(UnknowHostException e) System.out.println(zust); ,6,Jav

4、a与网络,Java提供的网络功能有三大类: URL, Socket, Datagram. URL是三大功能中最高级的一种,通过URL Java程序可以直接送出或读入网络上的数据. Socket是传统网络程序最常用的方式,可以想象为两个不同的程序通过网络的通信信道. Datagram是更低级的网络传输方式,它把数据的目的纪录在数据包中,然后直接放在网络上.,7,Java基本的网络功能,URL类及其使用 URL连接（URLconnection类） InetAddress类,8,URL类及其使用,通过URL读取WWW服务器上的数据 将URL位置的数据转成一个数据流 URL url=new URL(“

5、”) DataInputStream data=new DataInputStream(url.openStream(); 从数据流中读出数据 String line=data.readLine() while（line！=null） line=data.readLine(),9,URL连接（URLconnection类）1,URL双向通信(URLConection) URLConnection是一个以http为中心的类 1. 建立连接 URL url=new URL(“ URLConnection con=url.openConnection(); 2. 向服务器端送数据 PrintStre

6、am outStream=new PrintStream(con.getOutputStream(); outStream.println(string_data);,10,URL连接（URLconnection类）2,3. 从服务器读数据 DataInputStream inStream=new DataInputStream(con.getInputStream(); inStream.readLine(); 从URL中得到的输出流通常与一个CGI程序结合一起工作,11,URL连接（URLconnection类）3,URLConnection同时支持get和post两种机制一般的格式. 缺

7、省情况下位post method方式 URL和URLConnection的区别在于前者代表一个资源的位置,后者代表一种连接,12,Java套接字编程,什么是套接字 基于TCP的通信 基于UDP的通信,13,什么是套接字(Socket)-1,Socket是网络上运行的程序之间双向通信链路的最后终结点,IP与端口的组合得出一个套接字,可以完全分辨Internet上运行的程序,14,什么是套接字(Socket)-2,端口号:TCP/IP协议为每种服务定义了一个端口,当一台计算机上运行不同服务器程序时,根据端口号不同提供相应的服务. 端口号不是计算机上的物理连接器,它只是具软件意义的假想端口,15,基

8、于TCP的通信-1,在服务器端通过指定一个用来等待的连接的端口号创建一个 ServerSocket实例. 在客户端通过规定一个主机和端口号创建一个 socket实例,连到服务器上. ServerSocket类的accept方法使服务器处于阻塞状态,等待用户请求 Socket类和ServerSocket是基于TCP协议的,TCP协议提供64个端口,256以内位保留端口.,16,基于TCP的通信-2,在本地机器上测试网络程序用回送地址Socket socket=new Socket(“”,2525); 如果网络的一端已经关闭,另一端读到null. 建立socket连接后,还应该建

9、立输入输出数据流.,17,基于TCP的通信-3,18,基于TCP的通信-4,下面的例子演示一个简单的服务器与客户的交互,即服务器等待,客户访问,相互通一次信息.,19,基于TCP的通信21-5,. 8.5 Socket,创建服务器(端口号),定义数据成员,服务器等待 网络连接,建立socket流,读客户 端信息,向用户发出一个字符串,创建Socket实例,定义数据成员,建立socket流,读socket流 (接收并显示),送用户名给 服务器,关闭流,waiting for user, 1111,1111,login:,connetcting client.,java,提示用户

10、登录成功,读socket流,User :java,Login successful,20,基于TCP的通信21-6,例:显示服务器与客户机间的通信(服务器端),PrintStream ps=null; DataInputStream dis=null; String username; ServerSocket serverSocket=null; Socket clientSocket=null;,try serverSocket=new ServerSocket(1111); catch (IOException e) System.out.println( “Error”+e); Sys

11、tem.exit(1);,try clientSocket=serverSocket.accept(); catch (IOException e) System.out.println(Accept failed.);System.exit(1);,创建服务器(端口号),定义数据成员,服务器等待 网络连接,21,基于TCP的通信-7,ps=new PrintStream(clientSocket.getOutputStream(); dis=new DataInputStream(clientSocket.getInputStream();,建立socket流,向客户发出登录要求,ps.pr

12、intln(login:); ps.flush();,22,基于TCP的通信-8,ps.println(login sucessful); ps.flush(); System.out.println(username+ has logged off);,读客户 端信息,通知客户连接完毕,if (username=dis.readLine()=null) System.out.println(readLine returned null); System.exit(1); System.out.println(Username:+username);,23,基于TCP的通信-9,例:显示服务器

13、与客户机间的通信(客户端),创建Socket实例,PrintStream output; DataInputStream input; String string; Socket socket=null;,定义数据成员,trysocket=new Socket(,1111); catch(IOException e) System.out.println(Error +e); return;,input=new DataInputStream(socket.getInputStream(); output=new PrintStream(socket.getOutputStr

14、eam();,建立socket流,24,基于TCP的通信-10,.,System.out.println(input.readLine();,读socket流 (看到提示),System.in.read(bArray); String s=new String(bArray,0); output.println(s);,从键盘上读送用户 名送给服务器端,关闭流,socket.close(); input.close(); output.close(); System.out.println(Done);,System.out.println(input.readLine(); System.o

15、ut.print(Logging off.);,读服务器反馈,25,基于TCP的通信21-11,. 8.5 Socket,创建服务器(端口号),定义数据成员,服务器等待 网络连接,建立socket流,读客户 端信息,向用户发送字符串,创建Socket实例,定义数据成员,建立socket流,读socket流 (看到提示),送用户名给 服务器,关闭流,waiting for user, 1111,1111,login:,connetcting client.,java,提示用户登录成功,读socket流,User :java,Login successful,26,基于TCP的通

16、信-12,支持多客户 一种解决方案: 一台计算机上一次启动多个服务器程序,只要端口号不同.myjavaclientAndServerTest myserver myclient-f8.bat myserver2myclient2-f9.bat,27,基于TCP的通信-13,第二种方案: (支持多客户),Server,client1,client2,serverthread,serverthread,将服务器写成多线程的,不同的线程为不同的客户服务. main()只负责循环等待 线程负责网络连接,接收客户输入的信息,28,基于TCP的通信-14,.,客户1,客户2,服务器,线程(),线程2,29

17、,30,基于TCP的通信21-16,public static void main(String args) ServerSocket serverSocket=null; tryserverSocket=new ServerSocket(1111); catch(Exception e) System.out.println(”Error”+e);System.exit(1); while(true) Socket clientSocket=null; System.out.println(waiting for users.); try clientSocket=serverSocket.

18、accept(); catch(IOException e) System.out.println(accept failed:+e); new serverThread(clientSocket).start(); ,31,基于TCP的通信21-17,class serverThread extends Thread DataInputStream input; PrintStream output; String user; Socket clientSocket; serverThread(Socket clientSocket) this.clientSocket=clientSock

19、et; public void run() try input=new DataInputStream (clientSocket.getInputStream(); output=System.out; user=input.readLine(); System.out.println(user+ Connected!); catch(IOException e) try while(true) String string; if(string=input.readLine()=null) break; output.println(user+string); output.flush();

20、 catch(Exception e) return; System.out.println(user+ has disconnected.); try clientSocket.close(); input.close(); catch(Exception e) return; ,32,server,Hello 1076,Hello 1071,abc,WAIT GOabc,WAIT GOdef,def,基于TCP的通信-18,例:通过服务器交换信息(exchangebyserver),33,基于TCP的通信-19,.,服务器 (1111) accept socket,客 户,IP clien

21、t1,线程,客 户,IP client2,线程,服务器一端为了能接收多个客户的信息,它的输入流,输出流都是数组型的. ServerSocket.accept()等待用户连接,一旦连接上,则调用服务程序. 服务程序的主要内容是网络的读写,多客户的原因,网络读写的功能用多线程实现,因此将此部分功能单独分离出来,构成线程类,34,基于TCP的通信-20,client1,client2,serviceRequest,server,ServerSocket,Socket,getOutputStream,getInputStream,reader.run,reader.run,服务器端,accept(),

22、reader.start(),read_net_input,write_net_output(),35,client(),write.run,write_net_output(),read_net_input(),close_server(),客户端,writer.start(),paint(),socket,getLocalPort(),getInputStream,getOutputStream,服 务 器,基于TCP的通信-21,36,基于UDP的通信-1,TCP/IP传输层由两个并列的协议:TCP,UDP. 一般套接字(TCP)提供一个可靠的传输模型作为两个网络端点的字节流,有纠错能力

23、. UDP没有保持的连接和数据流,数据报是一个网络上发送的独立信息,它的到达,到达时间,以及内容不能得到保证.,socket,server,client,datagram,server,client,37,基于UDP的通信-2,TCP提供高可靠性服务,适用于一次要传输交换大量报文的情况,信道上传递的包不需要源地址和目的地址 UDP提供高效率服务,适用于依次传输交换少量报文的情形 (如数据库查询),每个数据包要包含目的地址和端口号. 数据报文的使用以包为中心:打包,拆包. J包支持两种不同的在网络上送数据的方法:一般套接字和数据报文套接字.,38,基于UDP的通信-3,发出报文的标准步骤如下:

24、1. 定义数据成员 DatagramSocket socket; DatagramPacket packet; InetAddress address;(用来存放接收方的地址) int port; ;(用来存放接收方的端口号) 2. 创建数据报文Socket对象 try socket=new DatagramSocket(1111); catch(.SocketException e) socket 绑定到一个本地的可用端口,等待接收客户的请求.,39,基于UDP的通信-4,3.分配并填写数据缓冲区(一个字节类型的数组) byte Buf=new byte256; 存放从客户端接收的请求信息.

25、 4.创建一个DatagramPacket packet=new DatagramPacket(buf, 256); 用来从socket接收数据,它只有两个参数 5. 服务器阻塞 socket.receive(packet); 在客户的请求报道来之前一直等待,40,基于UDP的通信-5,6. 从到来的包中得到地址和端口号 InetAddress address=packet.getAddress(); int port=packet.getPort(); 7. 将数据送入缓冲区 或来自文件,或键盘输入 8. 建立报文包,用来从socket上发送信息 packet=new DatagramPac

26、ket (buf,buf.length, address,port); 9. 发送数据包 10.关闭socket socket.send(packet); socket.close();,41,基于UDP的通信-6,客户端接收包的步骤如下: 1. 定义数据成员 int port; InetAddress address; DatagramSocket socket; DatagramPacket packet; byte sendBuf=new byte256; 2. 建立socket socket=new DatagramSocket();,42,基于UDP的通信-7,3. 向服务器发出请求报文 address=InetAddress.getByName(args0); port=parseInt(args1); packet=new DatagramPacket(sendBuf,256,address,port); socket.send(packet); 这个包本身带有客户端的信息 4. 客户机等待应答 packet=new DatagramPack