Java網(wǎng)絡(luò)編程技術(shù)01

Java網(wǎng)絡(luò)編程技術(shù)0網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件1.Server/ClientWWW、FTP、EmailDatabaseapplication2.P2P迅雷、fleshget、easyMule、QQ1第1章Java網(wǎng)絡(luò)編程預(yù)備知識(shí)1.1Java開發(fā)環(huán)境 1.2TCP/IP協(xié)議 1.3I/O流1.4Java多線程1.5JDBC編程 1.6JavaGUI開發(fā)技術(shù)1.7Java事件 1.8本章小結(jié) 21.1Java開發(fā)環(huán)境1.1.1JDK+notebook1.1.2IDEEclipse,NetBean,JBuilder31.2TCP/IP協(xié)議1.2.1TCP/IP協(xié)議與OSI參考模型1.2.2IP地址分類與子網(wǎng)劃分1.2.3常用網(wǎng)絡(luò)測試工具41.2.1TCP/IP協(xié)議和OSI參考模型TCP/IP協(xié)議棧與OSI參考模型的對(duì)應(yīng)關(guān)系。應(yīng)用層表示層會(huì)話層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層應(yīng)用層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層7654321物理層數(shù)據(jù)鏈路層OSI參考模型TCP/IP5TCP/IP協(xié)議棧的封裝過程

用戶數(shù)據(jù)用戶數(shù)據(jù)Appl首部應(yīng)用數(shù)據(jù)Tcp首部Ip首部應(yīng)用數(shù)據(jù)Tcp首部以太網(wǎng)首部應(yīng)用數(shù)據(jù)Tcp首部Ip首部以太網(wǎng)首部TCP段IP數(shù)據(jù)報(bào)1420204以太網(wǎng)幀46-1500字節(jié)應(yīng)用程序TCPIP以太網(wǎng)驅(qū)動(dòng)程序6TCP/IP協(xié)議棧HTTP、Telnet、FTP、TFTP、Ping、etcTCP/UDPARP/RARPIPIGMPICMPEthernet、802.3、PPP、HDLC、FR、etc接口和線纜應(yīng)用層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層

數(shù)據(jù)鏈路層提供應(yīng)用程序網(wǎng)絡(luò)接口建立端到端連接尋址和路由選擇物理介質(zhì)訪問二進(jìn)制數(shù)據(jù)流傳輸

物理層7應(yīng)用層文件傳輸FTP、TFTP郵件效勞SMTP、POP3網(wǎng)絡(luò)管理SNMP、Telnet、Ping、Tracert網(wǎng)絡(luò)效勞HTTP、DNS、WINS8傳輸層協(xié)議應(yīng)用層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)接入層TCPUDP9TCP/UDP報(bào)文格式0816243116位源端口16位目的端口32位序列號(hào)32位確認(rèn)號(hào)URGACKPSHRSTSYNFIN首部長度保留(6位)16位窗口大小16位TCP校驗(yàn)和16位緊急指針選項(xiàng)數(shù)據(jù)0816243116位源端口16位目的端口16位UDP校驗(yàn)和數(shù)據(jù)UDP報(bào)文格式TCP報(bào)文格式16位UDP長度10端口號(hào)

傳輸層協(xié)議用端口號(hào)來標(biāo)識(shí)和區(qū)分各種上層應(yīng)用程序。HTTPFTPTelnetSMTPDNSTFTPSNMPTCPUDPIP數(shù)據(jù)包套接字8020/212325536916111TCP連接clientserverSYN(seq=a)SYN(seq=b,ack=a+1)ACK(seq=b+1)12斷開TCP連接clientserverFIN(seq=a)ACK(seq=a+1)FIN(seq=b,ack=a+1）ACK(seq=b+1)13網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議概述網(wǎng)絡(luò)接入層應(yīng)用層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層IPARPRARPICMP14IP報(bào)文格式版本報(bào)文長度服務(wù)類型總長度標(biāo)識(shí)符標(biāo)志片偏移生存時(shí)間協(xié)議報(bào)頭校驗(yàn)和源IP地址目的IP地址IP選項(xiàng)15ARP－地址解析協(xié)議需要的MAC地址？IP:/24MAC:00-E0-FC-00-00-11IP:/24MAC:00-E0-FC-00-00-12ARPRequest?ARPReply

對(duì)應(yīng)的MAC：00-E0-FC-00-00-1216RARP－反向地址解析協(xié)議我的IP地址是什么？無盤工作站RARPServerRARPRequest?RARPReply你的IP地址是17ICMP協(xié)議B可達(dá)嗎？ICMPEchoRequestICMPEchoReply我在。AB18網(wǎng)絡(luò)層常見物理設(shè)備路由器19數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層是OSI參考模型的第二層，在物理層根底上向網(wǎng)絡(luò)層提供效勞數(shù)據(jù)鏈路層為物理鏈路上提供可靠的數(shù)據(jù)傳輸局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議有以太網(wǎng)、令牌環(huán)網(wǎng)等廣域網(wǎng)數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議有PPP、HDLC、FrameRelay等20數(shù)據(jù)鏈路層功能幀同步功能過失控制功能流量控制功能鏈路管理功能1物理層2數(shù)據(jù)鏈路層4傳輸層3網(wǎng)絡(luò)層5會(huì)話層7應(yīng)用層6表示層21幀同步功能幀同步是指能夠從接收到的比特流中明確地區(qū)分出數(shù)據(jù)幀的起始與終止的地方常見幀同步的方法有：字節(jié)計(jì)數(shù)法字符填充的首尾定界符法比特填充的首尾定界符法違法編碼法22流量控制和鏈路管理流量控制功能不是只有數(shù)據(jù)鏈路層才提供流量控制功能是控制發(fā)送方發(fā)送數(shù)據(jù)的速率鏈路管理是指數(shù)據(jù)鏈路層連接的建立、維持和釋放23LAN數(shù)據(jù)鏈路層標(biāo)準(zhǔn)IEEE802制定了系列局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.3：以太網(wǎng)IEEE802.4：令牌總線IEEE802.5：令牌環(huán)IEEE802.11：無線局域網(wǎng)IEEE802標(biāo)準(zhǔn)涵蓋了物理層和數(shù)據(jù)鏈路層24WAN數(shù)據(jù)鏈路層標(biāo)準(zhǔn)WAN效勞通常由電信運(yùn)營商提供WAN數(shù)據(jù)鏈路層標(biāo)準(zhǔn)包括：HDLCPPPX.25FrameRelay25數(shù)據(jù)鏈路層常見設(shè)備交換機(jī)26物理層物理層位于OSI參考模型的最底層，它直接面向?qū)嶋H承擔(dān)數(shù)據(jù)傳輸?shù)奈锢砻襟w(即信道)。物理層的傳輸單位為比特。物理層是指在物理媒體之上為數(shù)據(jù)鏈路層提供一個(gè)原始比特流的物理連接。物理層協(xié)議規(guī)定了與建立、維持及斷開物理信道所需的機(jī)械的、電氣的、功能性的和規(guī)程性的特性。其作用是確保比特流能在物理信道上傳輸。27物理層的功能為數(shù)據(jù)端設(shè)備提供傳送數(shù)據(jù)的通路,數(shù)據(jù)通路可以是一個(gè)物理媒體,也可以是多個(gè)物理媒體連接而成.一次完整的數(shù)據(jù)傳輸,包括激活物理連接,傳送數(shù)據(jù),終止物理連接.傳輸數(shù)據(jù).物理層要形成適合數(shù)據(jù)傳輸需要的實(shí)體,為數(shù)據(jù)傳送效勞.一是要保證數(shù)據(jù)能在其上正確通過，二是要提供足夠的帶寬(帶寬是指每秒鐘內(nèi)能通過的比特(BIT)數(shù)),以減少信道上的擁塞.傳輸數(shù)據(jù)的方式能滿足點(diǎn)到點(diǎn),一點(diǎn)到多點(diǎn),串行或并行,半雙工或者全雙工，同步或異步傳輸?shù)男枰?28常見的物理層接口10M以太網(wǎng)接口100M以太網(wǎng)接口1000M以太網(wǎng)接口2910M以太網(wǎng)接口10Base-T目前使用最廣泛的局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)之一使用雙絞線作為物理傳輸介質(zhì)10Base5曾經(jīng)廣泛應(yīng)用于主干局域網(wǎng)使用粗同軸電纜作為物理傳輸介質(zhì)10Base2使用細(xì)同軸電纜作為物理傳輸介質(zhì)3010Base-T的物理介質(zhì)3類雙絞線4類雙絞線5類雙絞線超5類雙絞線6類雙絞線有屏蔽與非屏蔽之分均為8芯電纜雙絞線的類型由單位長度內(nèi)的絞環(huán)數(shù)確定315類雙絞線的線序直連網(wǎng)線交叉網(wǎng)線Side1Side2Side112345678123456781=白/橙2=橙3=白/綠4=藍(lán)5=白/藍(lán)6=綠7=白/棕8=棕Side2Side1Side2Side1Side212345678123456781=白/橙2=橙3=白/綠4=藍(lán)5=白/藍(lán)6=綠7=白/棕8=棕1=白/橙2=橙3=白/綠4=藍(lán)5=白/藍(lán)6=綠7=白/棕8=棕1=白/綠2=綠3=白/橙4=藍(lán)5=白/藍(lán)6=橙7=白/棕8=棕32100M以太網(wǎng)接口100Base-TX物理介質(zhì)采用5類以上雙絞線網(wǎng)段長度最多100米100Base-FX物理介質(zhì)采用單模光纖，網(wǎng)段長度可達(dá)10公里物理介質(zhì)采用多模光纖，網(wǎng)段長度最多2000米快速以太網(wǎng)由IEEE802.3u標(biāo)準(zhǔn)定義331000M以太網(wǎng)接口1000Base-T物理介質(zhì)采用5類以上雙絞線，網(wǎng)段長度最多100米1000Base-F物理介質(zhì)采用多模光纖，網(wǎng)段長度最多500米IEEE802.3z和802.3ab34設(shè)備連接方式351.2.2IP地址分類與子網(wǎng)劃分36二進(jìn)制與十進(jìn)制的轉(zhuǎn)化十進(jìn)制總合為2558bit37二進(jìn)制與十進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)化+++++++例子：38IP地址的進(jìn)制轉(zhuǎn)化IP地址：字節(jié)〔8位〕●字節(jié)〔8位〕●字節(jié)〔8位〕●字節(jié)〔8位〕

11000000101010000000000100001011等于192●168●1●1139IP地址介紹IP地址唯一標(biāo)示一臺(tái)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備私有IP地址~55~55114440~55

~55

~55~55IP地址分類41特殊IP地址網(wǎng)絡(luò)部分主機(jī)部分地址類型用途127any全“0”全“1”Any全“0”Any全“1”網(wǎng)絡(luò)地址代表一個(gè)網(wǎng)段廣播地址特定網(wǎng)段的所有節(jié)點(diǎn)環(huán)回地址環(huán)回測試廣播地址本網(wǎng)段所有節(jié)點(diǎn)所有網(wǎng)絡(luò)華為Quidway路由器用于指定默認(rèn)路由42子網(wǎng)掩碼介紹網(wǎng)絡(luò)設(shè)備使用子網(wǎng)掩碼〔subnetmasking〕決定IP地址中哪局部為網(wǎng)絡(luò)局部，哪局部為主機(jī)局部。子網(wǎng)掩碼使用與IP地址一樣的格式。子網(wǎng)掩碼的網(wǎng)絡(luò)局部和子網(wǎng)局部全都是1，主機(jī)局部全都是0。缺省狀態(tài)下，如果沒有進(jìn)行子網(wǎng)劃分，A類網(wǎng)絡(luò)的子網(wǎng)掩碼為，B類網(wǎng)絡(luò)的子網(wǎng)掩碼為，C類網(wǎng)絡(luò)子網(wǎng)掩碼為。利用子網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)地址的使用會(huì)更有效。對(duì)外仍為一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，對(duì)內(nèi)部而言，那么分為不同的子網(wǎng)。43網(wǎng)絡(luò)地址與子網(wǎng)掩碼IP地址：子網(wǎng)掩碼：網(wǎng)絡(luò)地址：44子網(wǎng)掩碼的表示方法IP地址子網(wǎng)掩碼子網(wǎng)掩碼比特?cái)?shù)子網(wǎng)掩碼表示255.255.255.24011111111111111111111111111110000

192.168.1.7110000001010100000000001000001118+8+8+4=28/2845網(wǎng)絡(luò)地址的計(jì)算IP地址子網(wǎng)掩碼網(wǎng)絡(luò)地址(二進(jìn)制)網(wǎng)絡(luò)地址/28

255.255.255.24011111111111111111111111111110000

192.168.1.71100000010101000000000010000011111000000101010000000000100000000IP地址為:/1946主機(jī)數(shù)的計(jì)算主機(jī)數(shù)為：

2n可用主機(jī)數(shù)為:2n-2子網(wǎng)掩碼N網(wǎng)絡(luò)位主機(jī)位111111111111110000000000000047主機(jī)數(shù)計(jì)算舉例IP地址為：該子網(wǎng)掩碼二進(jìn)制表示為：11111111，11111111，11111111，1111000028bits網(wǎng)絡(luò)位4bits主機(jī)位主機(jī)總數(shù)為：24可用主機(jī)數(shù)為:24-248子網(wǎng)數(shù)計(jì)算舉例IP地址為：該子網(wǎng)掩碼二進(jìn)制表示為：11111111，11111111，11111111，1111000028bits網(wǎng)絡(luò)位4bits主機(jī)位子網(wǎng)總數(shù)為：28-4可用子網(wǎng)數(shù)為:28-4-249無子網(wǎng)編址無子網(wǎng)編址是指使用自然掩碼，不對(duì)網(wǎng)段進(jìn)行細(xì)分。比方B類網(wǎng)段，采用作為掩碼。/16/16/1650帶子網(wǎng)編址B類網(wǎng)段，，51子網(wǎng)規(guī)劃舉例例子：某公司分配到C類地址。假設(shè)需要20個(gè)子網(wǎng)，每個(gè)子網(wǎng)有5臺(tái)主機(jī)，我們?cè)撊绾蝿澐郑?2變長子網(wǎng)掩碼〔VLSM〕ISP通告53無類域間路由〔CIDR〕CIDR減少了路由表的規(guī)模，增了網(wǎng)絡(luò)的可擴(kuò)展性。InternetISP通告路由541.2.3常用網(wǎng)絡(luò)測試工具PingTracert55PingPing是測試網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接狀況以及信息包發(fā)送和接收狀況非常有用的工具，是網(wǎng)絡(luò)測試最常用的命令。Ping向目標(biāo)主機(jī)(地址)發(fā)送一個(gè)回送請(qǐng)求數(shù)據(jù)包，要求目標(biāo)主機(jī)收到請(qǐng)求后給予答復(fù)，從而判斷網(wǎng)絡(luò)的響應(yīng)時(shí)間和本機(jī)是否與目標(biāo)主機(jī)(地址)聯(lián)通。如果執(zhí)行Ping不成功，那么可以預(yù)測故障出現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：網(wǎng)線故障，網(wǎng)絡(luò)適配器配置不正確，IP地址不正確。如果執(zhí)行Ping成功而網(wǎng)絡(luò)仍無法使用，那么問題很可能出在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的軟件配置方面，Ping成功只能保證本機(jī)與目標(biāo)主機(jī)間存在一條連通的物理路徑。56Ping的使用命令格式： pingIP地址或主機(jī)名[-t][-a][-ncount][-lsize]參數(shù)含義：-t不停地向目標(biāo)主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)；-a以IP地址格式來顯示目標(biāo)主機(jī)的網(wǎng)絡(luò)地址；-ncount指定要Ping多少次，具體次數(shù)由count來指定；-lsize指定發(fā)送到目標(biāo)主機(jī)的數(shù)據(jù)包的大小。57Ping的舉例測試本機(jī)與華為網(wǎng)站是否連接ping測試本機(jī)與華為網(wǎng)站的網(wǎng)絡(luò)連接狀況ping-n10000–l150058TracertTracert命令用來顯示數(shù)據(jù)包到達(dá)目標(biāo)主機(jī)所經(jīng)過的路徑，并顯示到達(dá)每個(gè)節(jié)點(diǎn)的時(shí)間。命令功能同Ping類似，但它所獲得的信息要比Ping命令詳細(xì)得多，它把數(shù)據(jù)包所走的全部路徑、節(jié)點(diǎn)的IP以及花費(fèi)的時(shí)間都顯示出來。該命令比較適用于大型網(wǎng)絡(luò)。59Tracert舉例測試本機(jī)到華為網(wǎng)站所經(jīng)過的路徑tracert601.3I/O流importjava.io.*;classIODemo{ publicstaticvoidmain(String[]args) { try { FileWriterfileWriter=newFileWriter("iotest.txt"); BufferedWriterbufWriter=newBufferedWriter(fileWriter); bufWriter.write("文件寫入字符流"); bufWriter.newLine(); bufWriter.write("新一行"); bufWriter.flush(); fileWriter.close(); bufWriter.close(); System.out.println("iotest.txt文件寫入成功\n"); System.out.println("iotest.txt內(nèi)容：\n");

61FileReaderfileReader=newFileReader("iotest.txt"); BufferedReaderbufReader=newBufferedReader(fileReader);StringstrLine=null; do { strLine=bufReader.readLine(); System.out.println(strLine==null?"":strLine); }while(strLine!=null); fileReader.close(); bufReader.close(); System.out.println("iotest.txt內(nèi)容完了"); } catch(IOExceptionex){ ex.printStackTrace();}}}621.4Java多線程在一個(gè)程序中，如果有一個(gè)或多個(gè)耗時(shí)很長的計(jì)算，在單線程程序中，每個(gè)計(jì)算要依次完成，一個(gè)計(jì)算要在完全結(jié)束后，其他計(jì)算才能進(jìn)行，如下程序：63classdog{ publicvoidrun() { while(true) { System.out.println("adogisrunning!"); } }}classcat{ publicvoidrun() { while(true) { System.out.println("acatisrunning!"); } }}64classmouse{ publicvoidrun() { while(true) { System.out.println("amouseisrunning!"); } }}classmyThread{ publicstaticvoidmain(String[]aaa) { dogd=newdog(); d.run(); catc=newcat(); c.run(); mousem=newmouse(); m.run(); }

}65程序運(yùn)行時(shí)，dog類的run方法一直在運(yùn)行，其他類的方法得不到運(yùn)行的時(shí)機(jī)。使用Thread類實(shí)現(xiàn)多線程：66classdogextendsThread{ publicvoidrun() { while(true) { System.out.println("adogisrunning!"); } }}classcatextendsThread{ publicvoidrun() { while(true) { System.out.println("acatisrunning!"); } }}67classmouseextendsThread{ publicvoidrun() { while(true) { System.out.println("amouseisrunning!"); } }}classmyThread{ publicstaticvoidmain(String[]aaa) { Threadt1=newdog(); t1.start(); Threadt2=newcat(); t2.start(); Threadt3=newmouse(); t3.start(); }}68Dog類方法、cat類和mouse類的方法都能得到執(zhí)行注意不能這樣實(shí)現(xiàn)classmyThread{ publicstaticvoidmain(String[]aaa) { dogd=newdog(); d.run(); catc=newcat(); c.run(); mousem=newmouse(); m.run(); } }69使用Runnable接口實(shí)現(xiàn)多線程：classdogimplementsRunnable{ publicvoidrun() { while(true) { System.out.println("adogisrunning!"); } }}classcatimplementsRunnable{ publicvoidrun() { while(true) { System.out.println("acatisrunning!"); } }}70classmouseimplementsRunnable{ publicvoidrun() { while(true) { System.out.println("amouseisrunning!"); } }}classmyThread{ publicstaticvoidmain(String[]aaa) { Threadt1=newThread(newdog()); t1.start(); Threadt2=newThread(newcat()); t2.start(); Threadt3=newThread(newmouse()); t3.start(); }}71使用內(nèi)部類實(shí)現(xiàn)多線程classST{ publicvoidrun() { Threadt1=newThread(newdog()); t1.start(); Threadt2=newThread(newcat()); t2.start(); Threadt3=newThread(newmouse()); t3.start(); } classdogimplementsRunnable { publicvoidrun() { while(true) { System.out.println("adogisrunning!"); } } }72

classcatimplementsRunnable { publicvoidrun() { while(true) { System.out.println("acatisrunning!"); } } } classmouseimplementsRunnable { publicvoidrun() { while(true) { System.out.println("amouseisrunning!"); } } }}73classmyThread{ publicstaticvoidmain(String[]aaa) { STt=newST(); t.run(); }}線程同步問題synchronized方法741.5JDBC編程Java包java.sql1.注冊(cè)驅(qū)動(dòng)2.實(shí)例連接3.實(shí)例statement4.執(zhí)行statement5.實(shí)例resultset75importjava.sql.*;interfaceDB{ ConnectiongetCon(); StatementgetSTM(); voidDisplayData();}classmyDBimplementsDB{ publicConnectiongetCon() { try { "); Stringstrurl="jdbc:odbc:driver={MicrosoftAccessDriver(*.mdb)};DBQ=books.mdb";Connectionconn=DriverManager.getConnection(strurl); returnconn; } catch(Exceptione) { System.out.println(0); } returnnull; }

76publicStatementgetSTM() { try { Connectionc=getCon(); Statements=c.createStatement(); returns; } catch(Exceptione) { System.out.println(1); } returnnull; }

77classTest{ publicstaticvoidmain(String[]args) { DBdb=newmyDB(); db.DisplayData(); }}78publicvoidDisplayData() { try { Statementss=getSTM(); ResultSetrs=ss.executeQuery("select*fromstudent"); while(rs.next()){System.out.print(rs.getString(1)+""); System.out.print(rs.getString(2)+""); System.out.print(rs.getString(3)+""); System.out.println(rs.getString(4));} } catch(Exceptione) { System.out.println(2); } }}791.6JavaGUI和Java事件import.*;importjavax.swing.*;classJav