Java高級(jí)程序設(shè)計(jì)（第二版）課件第8章 Java網(wǎng)絡(luò)編程

Java高級(jí)程序設(shè)計(jì)第8章Java網(wǎng)絡(luò)編程第8章Java網(wǎng)絡(luò)編程8.1 網(wǎng)絡(luò)編程基礎(chǔ)8.2 Java網(wǎng)絡(luò)編程API8.3 Java編寫(xiě)TCP網(wǎng)絡(luò)程序8.4 Java編寫(xiě)UDP網(wǎng)絡(luò)程序本章目標(biāo)

Java網(wǎng)絡(luò)編程API

理解客戶/服務(wù)器模式

TCP套接字網(wǎng)絡(luò)編程本章任務(wù)任務(wù)1讀取網(wǎng)頁(yè)文件任務(wù)2一對(duì)一聊天室任務(wù)3多人聊天室8.1 網(wǎng)絡(luò)編程基礎(chǔ)8.1.1統(tǒng)一資源定位符URLURL（UniformResourceLocator，統(tǒng)一資源定位符），代表了資源在Internet/Intranet上的位置，是網(wǎng)上資源的一個(gè)指針一個(gè)完整的URL的格式如下：協(xié)議://主機(jī)域名：端口/路徑文件名/#錨點(diǎn)?請(qǐng)求字符串8.1.2Internet編址與端口號(hào)Internet上的每一臺(tái)計(jì)算機(jī)都有一個(gè)地址。Internet地址是網(wǎng)絡(luò)上標(biāo)識(shí)每臺(tái)計(jì)算機(jī)的唯一定義的數(shù)IP地址是以數(shù)字來(lái)代表的主機(jī)地址，比較難記，為了使用和記憶方便，也為了便于網(wǎng)絡(luò)地址的分層管理和分配，Internet在1984年采用了域名管理系統(tǒng)（DomainNameSystem）本地操作系統(tǒng)會(huì)給那些有需求的進(jìn)程分配協(xié)議端口（protocolport，即常說(shuō)的端口），每個(gè)協(xié)議端口由一個(gè)正整數(shù)標(biāo)識(shí)，如：80、139、445等。TCP/IP為特定協(xié)議保留了低端的1024個(gè)端口。如，端口21是FTP端口，23是Telnet端口，25是E-mail端口，110是POP3端口，80是HTTP端口，119是為網(wǎng)絡(luò)新聞端口等當(dāng)目的主機(jī)接收到數(shù)據(jù)報(bào)后，將根據(jù)報(bào)文首部的目的端口號(hào)，把數(shù)據(jù)發(fā)送到相應(yīng)端口，而與此端口相對(duì)應(yīng)的那個(gè)進(jìn)程將會(huì)領(lǐng)取數(shù)據(jù)并等待下一組數(shù)據(jù)的到來(lái)。8.1.3客戶/服務(wù)器模式客戶機(jī)/服務(wù)器（Client/Server）模式如圖所示8.1.4TCP/IP與UDP協(xié)議要使計(jì)算機(jī)連成的網(wǎng)絡(luò)能夠互通信息，需要有一組共同遵守的通信標(biāo)準(zhǔn)，這就是網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，不同的計(jì)算機(jī)之間必須使用相同的通訊協(xié)議才能進(jìn)行通信。在Internet中TCP/IP協(xié)議是使用最為廣泛的通訊協(xié)議。TCP協(xié)議負(fù)責(zé)把數(shù)據(jù)分成若干個(gè)數(shù)據(jù)包，并給每個(gè)數(shù)據(jù)包加上包頭（就像給一封信加上信封），包頭上有相應(yīng)的編號(hào)，以保證在數(shù)據(jù)接收端能將數(shù)據(jù)還原為原來(lái)的格式IP協(xié)議在每個(gè)包頭上再加上接收端主機(jī)地址，這樣數(shù)據(jù)找到自己要去的地方（就像信封上要寫(xiě)明地址一樣），如果傳輸過(guò)程中出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失、數(shù)據(jù)失真等情況，TCP協(xié)議會(huì)自動(dòng)要求數(shù)據(jù)重新傳輸，并重新組包IP協(xié)議保證數(shù)據(jù)的傳輸，TCP協(xié)議保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)馁|(zhì)量UDP協(xié)議的主要作用是將網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量壓縮成數(shù)據(jù)報(bào)的形式。一個(gè)典型的數(shù)據(jù)報(bào)就是一個(gè)二進(jìn)制數(shù)據(jù)的傳輸單位。每一個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)的前8個(gè)字節(jié)用來(lái)包含報(bào)頭信息，剩余字節(jié)則用來(lái)包含具體的傳輸數(shù)據(jù)UDP和TCP協(xié)議的主要區(qū)別是兩者在如何實(shí)現(xiàn)信息的可靠傳遞方面不同8.2 Java網(wǎng)絡(luò)編程API任務(wù)1讀取網(wǎng)頁(yè)文件編程實(shí)現(xiàn)：讀取指定網(wǎng)頁(yè)文件的屬性和內(nèi)容，并回顯至控制臺(tái)。運(yùn)行效果如圖所示。知識(shí)點(diǎn)：URL類、URLConnection類、InetAddress類Java的網(wǎng)絡(luò)編程API所提供的基本網(wǎng)絡(luò)類和接口，都包含在包中。包所包含的類和接口，見(jiàn)教材表8-2、表8-3一、URL類Java預(yù)置了.URL類來(lái)解決網(wǎng)絡(luò)資源的傳輸問(wèn)題。它提供了許多方法來(lái)完成對(duì)遠(yuǎn)程站點(diǎn)的訪問(wèn)和操作，使得網(wǎng)絡(luò)編程變得非常容易。URL類常用一些get方法獲取URL的信息，除了端口為int類型外其余都是String類型的。URL類的常用方法，見(jiàn)教材表8-4二、URLConnection類URLConnection類是一個(gè)抽象類，是實(shí)現(xiàn)應(yīng)用程序和URL之間通信連接的所有類的超類，該類的實(shí)例可以用來(lái)讀寫(xiě)URL所指的資源在創(chuàng)建了URL對(duì)象之后，可以使用該URL對(duì)象的openConnection()方法來(lái)創(chuàng)建URLConnection對(duì)象，之后就可以使用下面的方法完成各種各樣的操作三、InetAddress類.InetAddress類的對(duì)象封裝了遠(yuǎn)程主機(jī)的IP地址和域名，其中包含很多和Java網(wǎng)絡(luò)編程有關(guān)的方法和屬性InetAddress類沒(méi)有公共的構(gòu)造方法，但是可以通過(guò)一些靜態(tài)的方法來(lái)得到InetAddress對(duì)象InetAddress類常用的方法，見(jiàn)教材表8-68.3 Java編寫(xiě)TCP網(wǎng)絡(luò)程序任務(wù)2一對(duì)一聊天室編程實(shí)現(xiàn)：基于客戶機(jī)/服務(wù)器模式的一對(duì)一聊天室，服務(wù)器啟動(dòng)后，客戶機(jī)可連接服務(wù)器，并且客戶機(jī)與服務(wù)器可以對(duì)話。運(yùn)行效果如圖所示。知識(shí)點(diǎn)：TCP/IP套接字區(qū)分不同應(yīng)用程序進(jìn)程間的網(wǎng)絡(luò)通信和連接，主要有3個(gè)參數(shù)：通信的目的IP地址、使用的傳輸層協(xié)議（TCP或UDP）和使用的端口號(hào)。Socket的原意是“插座”，通過(guò)將這3個(gè)參數(shù)結(jié)合起來(lái)，與一個(gè)“插座”Socket綁定，應(yīng)用層就可以和傳輸層通過(guò)套接字接口區(qū)分來(lái)自不同應(yīng)用程序進(jìn)程或網(wǎng)絡(luò)連接的通信，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)牟l(fā)服務(wù)。一、服務(wù)器套接字要實(shí)現(xiàn)客戶機(jī)/服務(wù)器模式的網(wǎng)絡(luò)程序，需要先創(chuàng)建和運(yùn)行服務(wù)器端的程序，再創(chuàng)建和運(yùn)行客戶端程序，服務(wù)器監(jiān)聽(tīng)是否有客戶機(jī)的連接請(qǐng)求，客戶機(jī)主動(dòng)連接服務(wù)器，連接成功后后客戶機(jī)與服務(wù)器就可以進(jìn)行通信了ServerSocket是服務(wù)器套接字，它監(jiān)聽(tīng)等待客戶機(jī)的請(qǐng)求，它基于客戶機(jī)的請(qǐng)求執(zhí)行某些操作，然后可能向請(qǐng)求者返回結(jié)果TCP/IP協(xié)議套接字的傳輸過(guò)程二、客戶套接字當(dāng)客戶程序需要與服務(wù)器程序通信的時(shí)候，客戶程序需要在客戶機(jī)創(chuàng)建一個(gè)Socket對(duì)象如果創(chuàng)建了一個(gè)Socket對(duì)象，那么它可能通過(guò)調(diào)用Socket的getInputStream()方法從服務(wù)程序獲得輸入流讀傳送來(lái)的信息，也可能通過(guò)調(diào)用Socket的getOutputStream()方法獲得輸出流來(lái)發(fā)送消息。在讀寫(xiě)活動(dòng)完成之后，客戶程序調(diào)用close()方法關(guān)閉流和流套接字任務(wù)3多人聊天室編程實(shí)現(xiàn)一個(gè)多人聊天室，每個(gè)客戶連上聊天服務(wù)器后都可以發(fā)言，聊天室的所有人也都看得到發(fā)言。運(yùn)行效果如圖所示，分別啟動(dòng)多個(gè)客戶端，每個(gè)客戶端的客戶發(fā)言其他聊天室中的客戶也都看得到8.4 Java編寫(xiě)UDP網(wǎng)絡(luò)程序如果將套接字通信方式比喻成“打電話”，那么UDP通信方式就可以看作是“發(fā)送郵件”的過(guò)程基于UDP的基本通信模式：（1）將數(shù)據(jù)打包，稱為數(shù)據(jù)包，然后將數(shù)據(jù)發(fā)往目的地（2）接收別人發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù)包，然后查看數(shù)據(jù)包中的內(nèi)容實(shí)訓(xùn)任務(wù)[實(shí)訓(xùn)8-1]簡(jiǎn)述socket的定義，在建立socket連接時(shí)服務(wù)器和客戶端有什么