第16章 網絡程序設計

第16章網絡程序設計Java成功應用的一個重要領域是網絡。為了讓Java程序員能夠方便地進行網絡程序設計，SUN公司在JDK中加入了大量和網絡相關的類，將多種Internet協(xié)議封裝在這些類中。相比其它的編程語言，利用Java編寫網絡程序更為容易。Page

3構建網絡是為了實現(xiàn)通信，不同計算機之間通信必須基于一定的標準。網絡協(xié)議就是計算機通信雙方在通信時必須遵循的一組規(guī)范。

16.1與網絡相關的常用術語

TCP/IP協(xié)議（TransmissionControlProtocol/InternetProtocol）叫做傳輸控制/網際協(xié)議，又叫網絡通訊協(xié)議。Page

4在因特網上，每一臺主機都有一個惟一的IP地址，以區(qū)別網絡上的其它計算機。該地址由一個叫“IANA”（InternetAssignedNumbersAuthority，互聯(lián)網網絡號分配機構）的組織來管理。

16.1與網絡相關的常用術語

IP地址是一種層次型地址，由網絡號和主機號組成，如圖16.1所示。圖16.1IP地址的構成點分十進制記法IPv4IPv6Page

5由于IP地址是數字標識，使用時難以記憶和書寫，因此在IP地址的基礎上又發(fā)展出一種符號化的地址方案，來代替數字型的IP地址。

16.1與網絡相關的常用術語

每一個符號化的地址都與特定的IP地址對應，這樣網絡上的資源訪問起來就容易得多了。這個與網絡上的數字型IP地址相對應的字符型地址，就被稱為域名。Page

6由于IP地址是數字標識，使用時難以記憶和書寫，因此在IP地址的基礎上又發(fā)展出一種符號化的地址方案，來代替數字型的IP地址。

16.1與網絡相關的常用術語

每一個符號化的地址都與特定的IP地址對應，這樣網絡上的資源訪問起來就容易得多了。這個與網絡上的數字型IP地址相對應的字符型地址，就被稱為域名。域名不能直接被網絡設備所識別，需要由域名服務器（DNS）轉換成為IP地址才能訪問。Page

7從廣義上講，服務器是指網絡中能對其它機器提供某些服務的計算機系統(tǒng)（如果一個PC對外提供ftp服務，也可以叫服務器）。

16.1與網絡相關的常用術語

從狹義上講，服務器是專指某些高性能計算機，能通過網絡，對外提供服務。站在Java程序員的角度來看，一臺服務器必須要偵聽其它機器建立連接的請求，并做出應答。Page

8與服務器相對應，在網絡上請求服務的機器就被稱為客戶機。

16.1與網絡相關的常用術語

通常，它會試著與一臺服務器建立連接，一旦連接好，就變成了一種雙向通信。無論對于客戶機還是服務器，連接就成了一個I/O數據流對象，這時可以如同普通文件那樣對待兩臺連接上的計算機。Page

9套接字（Socket）是TCP/IP中的基本概念，它負責將TCP/IP包發(fā)送到指定的IP地址。

16.1與網絡相關的常用術語

可以看成是在兩個程序進行通信連接中的一個端點，一個程序將信息寫入Socket中（類似于插座），該Socket將這段信息發(fā)送到到另一個Socket中（類似于插頭），使這段信息能夠傳送到其它程序。這兩端的程序可以是在一臺計算機上，也可以在因特網的遠程計算機上。Page

10計算機“端口”是英文port的意譯，可以認為是計算機與外界通訊交流的出口。

16.1與網絡相關的常用術語

兩臺計算機通信時，需要通過指定的端口傳遞信息。通常，每個服務都同一個特定的端口編號關聯(lián)在一起。客戶程序必須事先知道所需服務的端口號。硬件領域的端口和軟件領域的端口端口號可以是0-65535之間的任意一個整數。Page

1116.1.8URLURL（UniformResoureLocator：統(tǒng)一資源定位器）表示因特網上某一資源的地址

16.1與網絡相關的常用術語

從左到右由下述部分組成：Internet資源類型（scheme）：指出WWW客戶程序用來操作的工具。如“http：//”表示WWW服務器，“ftp：//”表示FTP服務器，“gopher：//”表示Gopher服務器。服務器地址（host）：指出WWW頁所在的服務器域名。端口（port）：對某些資源的訪問來說，需給出相應的服務器提供端口號。路徑（path）：指明服務器上某資源的位置（其格式與unix系統(tǒng)中的格式一樣，通常由“目錄/子目錄/文件名”這樣結構組成）。路徑并非總是必要的。例如:80/domain/index.htm就是一個典型的URL地址，而則是一個簡化的URL地址。Page

12InetAddress類是IP地址封裝類，同時它也是一個比較奇怪的類——沒有公共的構造方法，程序員只能利用該類的一些靜態(tài)方法來獲取對象實例，然后再通過這些對象實例來對IP地址或主機名進行處理。

16.2InetAddress類使用示例

該類常用的一些方法有：pulicstaticInetAddressgetByName(Stringhostname)：根據給定的主機名創(chuàng)建一個InetAddress對象，可用來查找該主機的IP地址。publicstaticInetAddressgetByAddress(byte[]addr)：根據給定的IP地址創(chuàng)建一個InetAddress對象，可用來查找該IP對應的主機名。publicStringgetHostAddress()：獲取IP地址。publicStringgetHostName()：獲取主機名。Page

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16.2InetAddress類使用示例

編制一個小程序，該程序的功能是：獲取用戶通過命令行方式指定的域名，然后通過InetAddress對象來獲取該域名對應的IP地址。當然，程序運行時，需要計算機正常連接到Internet上。【例16.1】根據域名查找IP地址//文件名GetIP.java，程序編號16.1import.*;publicclassGetIP{publicstaticvoidmain(String[]args){try{InetAddressad=InetAddress.getByName(args[0]);//用getHostAddress()方法獲取指定對象的IP地址System.out.println("IP地址為："+ad.getHostAddress());}catch(UnknownHostExceptionel){el.printStackTrace();}}}Page

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16.2InetAddress類使用示例

程序中的InetAddress.getByName()方法返回一個InetAddress對象，它其中的參數可以是IP地址或是域名。這里用args[0]作為參數，要求用戶在運行時，輸入一個域名作為參數（關于命令行參數，請回顧3.8節(jié)），比如想獲取網易的IP地址，就應該這樣輸入：javaGetIP當網絡有故障時，該方法會拋出UnknowHostException異常，需要程序員捕獲。如果需要獲取本機IP地址，則要使用靜態(tài)的getLocalHost()方法【例16.2】獲取本機IP地址Page

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16.2InetAddress類使用示例

//文件名GetMyIP.java，程序編號16.2import.*;publicclassGetMyIP{publicstaticvoidmain(String[]args){try{System.out.println("本機IP為："+InetAddress.getLocalHost());}catch(UnknownHostExceptionel){el.printStackTrace();}}}運行時，只要輸入：javaGetMyIP就可以獲取本機的IP地址了Page

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16.3URL類和URLConnection類的使用

IP地址惟一標識了Internet上的計算機，而URL則標識了這些計算機上的資源。一般情況下，URL是一個包含了傳輸協(xié)議、主機名稱、文件名稱等信息的字符串，程序員處理這樣一個字符串時比較繁瑣。為了方便程序員編程，JDK中提供了URL類，該類的全名是.URL，有了這樣一個類，就可以使用它的各種方法來對URL對象進行處理。Page

18URL有6種構造方法，本例中使用了最常用的絕對路徑構造方法，該方法的原型是：

16.3URL類和URLConnection類的使用

publicURL(Stringspec)throwsMalformedURLException;其中的參數spec是一個完整的URL字符串（必須要包含傳輸協(xié)議），例如：URLracehtml=newURL("http://xys.freedns.us/index.html");注意：該方法會拋出MalformedURLException異常，需要在程序中捕獲。利用URL類和JEditorPane類編寫一個非常簡單的瀏覽器Page

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16.3URL類和URLConnection類的使用

要顯示網頁的內容，需要用到javax.swing包中的JEditorPane類。圖16.2就是利用這兩個類編制的程序界面。圖16.2一個簡單的瀏覽器這個程序的交互界面只有兩個主要控件：一個JTextField和一個JEditorPane。程序代碼如下Page

20這個程序中，由于JEditorPane功能比較弱，無法執(zhí)行網頁中JavaScript/VBScript等腳本語言，更無法執(zhí)行ActiveX控件，所以只能用于一些靜態(tài)網頁的顯示。點此查看源代碼MyBrowser.javaPage

21URLConnection類提供了以下方法返回輸入/輸出流，通過它們可以與遠程對象進行通信：上面的例子中，利用URL配合JEditorPane類可以顯示網頁。但對于某些文件，例如.rar文件，并不需要顯示出來，而是要下載它到本地機器上，這時就不能再使用JEditorPane類的setPage方法，而需要使用URLConnection類。publicInputStreamgetInputStream()：從打開的連接中返回一個輸入流，以便讀入數據publicOutputStreamgetOutputStream()：從打開的連接中返回一個輸出流，以便寫出數據Page

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16.3URL類和URLConnection類的使用

【例16.4】文件下載示例(DownFile.java)這個程序主要是為了演示URLConnection的使用，所以寫的很簡單，使用者無法選擇要保存的文件名，讀者可以將它改寫得更為實用一點。Page

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16.4Socket的使用

Socket是TCP/IP中的基本概念，它負責將TCP/IP包發(fā)送到指定的IP地址。當兩個程序需要通信時，可以使用Socket類建立套接字連接呼叫的一方稱為客戶機，負責監(jiān)聽的一方稱為服務器服務器所用的套接字是ServerSocket，客戶機所用的套接字是Socket。注意：客戶機和服務器必須使用同一個指定的端口號。一個典型的客戶機/服務器對話過程如下：（1）服務器監(jiān)聽指定端口的輸入；（2）客戶機發(fā)出一個請求；（3）服務器接收到這個請求；（4）服務器處理這個請求，并把結果返回給客戶機；（5）客戶機接收結果，做出相應處理。Page

24Java中提供了Socket類供程序員來創(chuàng)建對象，建立套接字。表16.1Scocket中的常用方法Page

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16.4Socket的使用

Socket類沒有定義數據的輸入和輸出方法在使用Socket對象時，必須使用getInputStream()方法獲得輸入流，然后用這個輸入