java教程socket網(wǎng)絡(luò)編程ppt課件

1、第9章,Socket網(wǎng)絡(luò)編程,Sunny Liu weiliu_,本課教學(xué)內(nèi)容,客戶/服務(wù)器模型 協(xié)議 Socket Socket概況 IP地址和端口 創(chuàng)建Socket 輸入包 創(chuàng)建服務(wù)器應(yīng)用程序 用于服務(wù)器的類和方法,本課教學(xué)內(nèi)容,創(chuàng)建服務(wù)器 監(jiān)聽(tīng)客戶請(qǐng)求 啟動(dòng)服務(wù)器 創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)客戶機(jī)所需的類和方法 創(chuàng)建Socket類的對(duì)象 從套接字讀和寫入套接字 關(guān)閉連接,問(wèn)題陳述,應(yīng)用場(chǎng)景 需要在Java中開(kāi)發(fā)一個(gè)服務(wù)器應(yīng)用程序，其功能說(shuō)明如下： 服務(wù)器應(yīng)該能從客戶機(jī)的Frame窗口接收用戶登錄信息。 服務(wù)器應(yīng)該能夠?qū)⒂脩粜畔⒎祷亟o客戶。 服務(wù)器應(yīng)支持多線程，同時(shí)應(yīng)該能為任何數(shù)量的客戶機(jī)提供服務(wù)。 服務(wù)器

2、運(yùn)行在端口#1432上,客戶/服務(wù)器模型,簡(jiǎn)介 客戶/服務(wù)器模型是一種內(nèi)部數(shù)據(jù)處理和存儲(chǔ)與數(shù)據(jù)顯示相分離的應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)結(jié)構(gòu)。 客戶請(qǐng)求服務(wù)器而服務(wù)器完成這些請(qǐng)求。這些請(qǐng)求通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳到服務(wù)器。 由于服務(wù)器所作的處理對(duì)客戶是隱藏的。一個(gè)服務(wù)器可以服務(wù)多臺(tái)客戶機(jī),客戶/服務(wù)器模型,通信原理 客戶機(jī)與服務(wù)器之間使用的大部分通信組件都是基于Socket接口來(lái)實(shí)現(xiàn)的 Socket是兩個(gè)程序之間進(jìn)行雙向數(shù)據(jù)傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)通信端點(diǎn)，由一個(gè)IP地址和一個(gè)端口號(hào)來(lái)標(biāo)識(shí) 每個(gè)服務(wù)器程序在提供服務(wù)時(shí)都要在一個(gè)端口進(jìn)行，而想使用該服務(wù)的客戶機(jī)也必須連接到該端口,客戶/服務(wù)器模型,客戶機(jī)/服務(wù)器工作模式,協(xié)議,定義 數(shù)據(jù)以包

3、的形式從一臺(tái)機(jī)器傳到另一臺(tái)機(jī)器。規(guī)則負(fù)責(zé)把打包數(shù)據(jù)放進(jìn)包里，傳送速度以及重建數(shù)據(jù)回到其原來(lái)形式。這些規(guī)則稱為網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,協(xié)議,TCP 協(xié)議和UDP 協(xié)議 TCP是Tranfer Control Protocol的簡(jiǎn)稱，是一種面向連接的保證可靠傳輸?shù)膮f(xié)議。通過(guò)TCP協(xié)議傳輸，得到的是一個(gè)順序的無(wú)差錯(cuò)的數(shù)據(jù)流。 UDP是User Datagram Protocol的簡(jiǎn)稱，是一種無(wú)連接的協(xié)議，每個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)都是一個(gè)獨(dú)立的信息，包括完整的源地址或目的地址，它在網(wǎng)絡(luò)上以任何可能的路徑傳往目的地，因此能否到達(dá)目的地，到達(dá)目的地的時(shí)間以及內(nèi)容的正確性都是不能被保證的,Socket,Socket概況 Socket是

4、基類，支持TCP協(xié)議。 Socket類提供流I/O方法，使從Socket讀出和寫進(jìn)方便。 Server Socket是由因特網(wǎng)服務(wù)器程序用于響應(yīng)客戶請(qǐng)求的類。Server Socket實(shí)際上并不完成服務(wù)，而是為客戶創(chuàng)建Socket對(duì)象。通信在創(chuàng)建的對(duì)象之間進(jìn)行,Socket,Socket類和ServerSocket類的構(gòu)造方法： Socket(InetAddress address, int port); Socket(InetAddress address, int port, boolean stream); Socket(String host, int prot); Socket(St

5、ring host, int prot, boolean stream); Socket(SocketImpl impl) Socket(String host, int port, InetAddress localAddr, int localPort) Socket(InetAddress address, int port, InetAddress localAddr, int localPort) ServerSocket(int port); ServerSocket(int port, int backlog); ServerSocket(int port, int backlo

6、g, InetAddress bindAddr,Socket,IP地址和端口 TCP協(xié)議需要兩個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)：IP地址和端口號(hào)。 每個(gè)協(xié)議都有缺省的端口號(hào)，如果端口號(hào)未指定，就使用它,Socket,創(chuàng)建Socket 下面是一個(gè)典型的創(chuàng)建客戶端Socket的代碼,try Socket socket=new Socket(127.0.0.1,1432); /127.0.0.1是TCP/IP協(xié)議中默認(rèn)的本機(jī)地址 catch(IOException e) System.out.println(Error:+e);,Socket,輸入包 使用import語(yǔ)句，為網(wǎng)絡(luò)輸入必要的包。例如： import .*;

7、import java.io.,創(chuàng)建服務(wù)器應(yīng)用程序,用于服務(wù)器的類和方法 要?jiǎng)?chuàng)建服務(wù)器，你需要?jiǎng)?chuàng)建ServerSocket對(duì)象監(jiān)聽(tīng)客戶請(qǐng)求的特定端口。 當(dāng)它認(rèn)出有效請(qǐng)求，服務(wù)器Socket獲得客戶創(chuàng)建的Socket對(duì)象。用這Socket產(chǎn)生位于服務(wù)器和客戶機(jī)之間的通信,創(chuàng)建服務(wù)器應(yīng)用程序,ServerSocket類 ServerSocket類的構(gòu)造函數(shù)帶兩個(gè)參數(shù) :第一個(gè)是端口號(hào)碼 ;第二個(gè)參數(shù)表示可連接的最大數(shù)。 ServerSocket類提供如下方法： 監(jiān)聽(tīng)連接 返回地址和本機(jī)端口 返回表示Socket的串,創(chuàng)建服務(wù)器應(yīng)用程序,創(chuàng)建服務(wù)器 構(gòu)造函數(shù)的代碼給出如下,try server =

8、new ServerSocket(1432); /創(chuàng)建一個(gè)ServerSocket在端口1432監(jiān)聽(tīng)客戶請(qǐng)求 catch (Exception e) System.out.println(can not listen to: + e); /出錯(cuò)，打印出錯(cuò)信息 System.out.println(Server started); this.start(); /啟動(dòng)線程,創(chuàng)建服務(wù)器應(yīng)用程序,監(jiān)聽(tīng)客戶請(qǐng)求 ServerSocket對(duì)象通過(guò)accept()方法來(lái)監(jiān)聽(tīng)客戶的請(qǐng)求，如果接收到客戶的請(qǐng)求，則產(chǎn)生一個(gè)Socket對(duì)象，并繼續(xù)執(zhí)行后面的代碼；如果沒(méi)有接收到客戶請(qǐng)求，則產(chǎn)生一個(gè)錯(cuò)誤信息,創(chuàng)建服務(wù)

9、器應(yīng)用程序,代碼,Socket socket = null; try socket = server.accept(); /使用accept()阻塞等待客戶請(qǐng)求，有客戶 /請(qǐng)求到來(lái)則產(chǎn)生一個(gè)Socket對(duì)象，并繼續(xù)執(zhí)行 catch (Exception e) System.out.println(can not listen to: + e); /出錯(cuò)，打印出錯(cuò)信息,創(chuàng)建服務(wù)器應(yīng)用程序,服務(wù)器的輸入和輸出流 服務(wù)器端用到了以下的輸入和輸出流： BufferedReader對(duì)象用來(lái)表示從客戶端輸入到服務(wù)器的流 PrintWriter對(duì)象表示服務(wù)器端輸出到客戶端的流 BufferedReader對(duì)

10、象表示從系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)輸入設(shè)備輸入到服務(wù)器端的流,創(chuàng)建服務(wù)器應(yīng)用程序,代碼如下,BufferedReader is = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream(); /由Socket對(duì)象得到輸入流，并構(gòu)造相應(yīng)的BufferedReader對(duì)象 PrintWriter os = new PrintWriter(socket.getOutputStream(); /由Socket對(duì)象得到輸出流，并構(gòu)造PrintWriter對(duì)象 BufferedReader sin = new BufferedReader(new In

11、putStreamReader(System.in); /由系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)輸入設(shè)備構(gòu)造BufferedReader對(duì)象 new Server();,創(chuàng)建服務(wù)器應(yīng)用程序,完整的服務(wù)器程序 服務(wù)器程序創(chuàng)建了一個(gè)BufferedReader對(duì)象(is)和一個(gè)PrintStream對(duì)象（os）。is使用getInputStream()方法檢索客戶端的輸入；os使用getOutputStream()方法使得服務(wù)器可以把輸出寫到客戶端。這樣一來(lái)，就開(kāi)始了雙向通信。 當(dāng)客戶連接到服務(wù)器時(shí)，服務(wù)器在標(biāo)準(zhǔn)輸出上打印從客戶端讀入的字符串，然后由BufferedReader對(duì)象sin的readline()方法從標(biāo)準(zhǔn)輸入讀

12、入一字符串，并發(fā)送到客戶端程序。當(dāng)有一方輸入”bye”時(shí)，通信結(jié)束,創(chuàng)建服務(wù)器應(yīng)用程序,到了結(jié)束的時(shí)候，服務(wù)器中斷循環(huán)。關(guān)閉客戶套接字。關(guān)閉套接字很重要，如果讓連接開(kāi)著，很快就將耗盡服務(wù)器的內(nèi)存,創(chuàng)建服務(wù)器應(yīng)用程序,ObjectInputStream類 ObjectInputStream類中包含從持久的存儲(chǔ)介質(zhì)中讀出類的對(duì)象的功能。持久的存儲(chǔ)介質(zhì)可以是磁盤或套接字。 這由ObjectInputStream類的readObject()方法來(lái)完成。readObject()方法的語(yǔ)法如下： FileInputStream fp=new FileInputStream(“data.txt”); Obj

13、ectInputStream istream = new ObjectInputStream(fp); Date date = (Date)istream.readObject(,實(shí)例分析,解題思路 步驟1：選擇創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器應(yīng)用程序所需的類和方法。 步驟2：確定用戶定義的類，它們的目的，方法。 步驟3：確定用戶定義的類中的數(shù)據(jù)類型和變量。 步驟4：確定服務(wù)器的IP地址和端口號(hào)。 步驟5：確定查詢參數(shù)。 步驟6：確定要處理的異常。 步驟7：確定異常的出錯(cuò)信息,任務(wù)求解,步驟1：選擇創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器應(yīng)用程序所需的類和方法 創(chuàng)建服務(wù)器應(yīng)用程序需要用到：ServerSocket類的accept()方法

14、；Thread類的start()和run()方法；Socket類的getInputStream()方法；以及ObjectInputStream類的readObject()方法,任務(wù)求解,步驟2：確定用戶定義的類，它們的目的，方法 用戶定義了FrameServer類，用于監(jiān)聽(tīng)客戶請(qǐng)求，包含run()方法；定義了Connection類，用于從客戶端檢索數(shù)據(jù)，包含Connection(),run()方法；定義了User類，用于保留登錄信息,任務(wù)求解,步驟3：確定用戶定義的類中的數(shù)據(jù)類型和變量 用戶在FrameServer類中定義了serverSocket一個(gè)變量 在Connection類中定義了ne

15、tClient, fromClient, toClient三個(gè)變量 在User類中定義了name, passwords兩個(gè)變量,任務(wù)求解,步驟4：確定服務(wù)器的IP地址和端口號(hào) 服務(wù)器的IP地址是：127.0.0.1，端口是1432。 步驟5：確定提交的參數(shù) 提交的參數(shù)是： name, passwords,任務(wù)求解,步驟6：確定要處理的異常 NotSerializableException異常 當(dāng)一個(gè)對(duì)象需要實(shí)現(xiàn)Serializable接口時(shí)，發(fā)生NotSerializableException異常。 IOException異常 IONotSerializableException異常意味著發(fā)生

16、了某類輸入/輸出異常。所以當(dāng)調(diào)用readObject()方法時(shí)，分別處理IOException異常，NotSerializableException異常。當(dāng)創(chuàng)建Thread對(duì)象，調(diào)用accept()方法以及調(diào)用getInputStream()方法時(shí)，處理Exception異常,任務(wù)求解,步驟7：確定異常的出錯(cuò)信息 NotSerializableException異常的出錯(cuò)信息是：”讀取對(duì)象出錯(cuò)”后跟異常對(duì)象。 IOException(for thread) 異常的出錯(cuò)信息是：” 不能打開(kāi)服務(wù)器?！焙蟾惓?duì)象。 IOException(for accept() 異常的出錯(cuò)信息是：” 沒(méi)有監(jiān)聽(tīng)”

17、后跟異常對(duì)象。 IOException(for getInputStream()異常的出錯(cuò)信息是：” 不能建立雙向流管道”后跟異常對(duì)象,任務(wù)求解,編寫服務(wù)器程序,問(wèn)題陳述,應(yīng)用場(chǎng)景 需要修改UserFrame，使其連接到現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器應(yīng)用程序上，并發(fā)送用戶信息。用戶登錄的代碼模板如下所示,import java.awt.*; import javax.swing.*; public class UserFrame extends JFrame JPanel panel; JLabel labelName; JLabel labelPass; JTextField texName; JPass

18、wordField textPass; JButton butLogin,butCancel; GridLayout gl,問(wèn)題陳述,public UserFrame() gl=new GridLayout(2,3); panel=new JPanel(); getContentPane().add(panel); panel.setLayout(gl); labelName=new JLabel(用戶名); labelPass=new JLabel(密碼); texName=new JTextField(20); textPass=new JPasswordField(20); butLog

19、in=new JButton(登錄); butCancel=new JButton(取消); panel.add(labelName); panel.add(texName); panel.add(butLogin); panel.add(labelPass); panel.add(textPass,問(wèn)題陳述,panel.add(butCancel); public static void main(String args) UserFrame= new UserFrame();,所需的類和方法,創(chuàng)建Socket類對(duì)象 創(chuàng)建一個(gè)套接字客戶機(jī)的第一步是創(chuàng)建Socket對(duì)象。Socket類的構(gòu)造函

20、數(shù)帶兩個(gè)參數(shù)IP地址和服務(wù)器監(jiān)聽(tīng)的端口號(hào)。例如： Socket socket=new Socket(127.0.0.1,1432,所需的類和方法,從套接字讀和寫入套接字 從套接字讀和寫類似于從文件中讀和寫。說(shuō)明兩個(gè)對(duì)象，分別是PrintStream類和BufferedReader類。這些對(duì)象將用于從Socket讀和寫。 PrintStream out = null; /寫入套接字 BufferedReader in = null; /從套接字讀,所需的類和方法,從套接字讀和寫入套接字 連接PrintStream和BufferedReader對(duì)象至socket。例如： PrintStream o

21、ut = new PrintWriter(socket.getOutputStream(); BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream(); Socket類的getInputStream()和getOutputStream()方法使客戶能和服務(wù)器通信。 getInputStream()方法用于從Socket讀 getOutputStream()方法用于寫進(jìn)Socket,所需的類和方法,從套接字讀和寫入套接字 為了和標(biāo)準(zhǔn)輸入相聯(lián)系，需要說(shuō)明另一個(gè)BufferedReader

22、類的對(duì)象，以致輸入客戶的數(shù)據(jù)能被傳送至服務(wù)器,BufferedReader sin = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in); String readline; readline = sin.readLine(); /從系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)輸入讀入一字符串 while (!readline.equals(bye),所需的類和方法,關(guān)閉連接 下列語(yǔ)句關(guān)閉流以及和服務(wù)器的連接： os.close(); /關(guān)閉Socket輸出流 is.close(); /關(guān)閉Socket輸入流 socket.close(); /關(guān)閉Socket,所需的類和方法,

23、程序示例 下列程序?qū)崿F(xiàn)簡(jiǎn)單的連接到服務(wù)器的Socket客戶機(jī)，套接字客戶機(jī)接收用戶輸入的字符串并允許雙向通信。為終止連接，用戶必須輸入bye,所需的類和方法,程序代碼,import java.io.*; import .*; public class TalkClient public static void main(String args) try Socket socket = new Socket(127.0.0.1, 1001); /向本機(jī)的1001端口發(fā)出客戶請(qǐng)求 BufferedReader sin = new BufferedReader(new InputStreamRead

24、er(System.in); /由系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)輸入設(shè)備構(gòu)造BufferedReader對(duì)象 PrintWriter os = new PrintWriter(socket.getOutputStream(); /由Socket對(duì)象得到輸出流，并構(gòu)造PrintWriter對(duì)象 BufferedReader is = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream(); /由Socket對(duì)象得到輸入流，并構(gòu)造相應(yīng)的BufferedReader對(duì)象,所需的類和方法,String readline; readline = sin

25、.readLine(); /從系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)輸入讀入一字符串 while (!readline.equals(bye) /若從標(biāo)準(zhǔn)輸入讀入的字符串為 bye則停止循環(huán) os.println(readline); /將從系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)輸入讀入的字符串輸出到Server os.flush(); /刷新輸出流，使Server馬上收到該字符串 System.out.println(Client: + readline); /在系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)輸出上打印讀入的字符串 System.out.println(Server: + is.readLine(); /從Server讀入一字符串，并打印到標(biāo)準(zhǔn)輸出上 readline =

26、 sin.readLine(); /從系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)輸入讀入一字符串 /繼續(xù)循環(huán) os.close(); /關(guān)閉Socket輸出流 is.close(); /關(guān)閉Socket輸入流 socket.close(); /關(guān)閉Socket,所需的類和方法,catch (Exception e) System.out.println(Error + e); /出錯(cuò)，則打印出錯(cuò)信息,所需的類和方法,ObjectOutputStream類 ObjectOutputStream類具有將類的對(duì)象寫入持久存儲(chǔ)介質(zhì)的功能 . 持久的存儲(chǔ)介質(zhì)可以是磁盤或套接字。這由ObjectOutputStream類的writeObj

27、ect()方法完成 . writeObject()方法的語(yǔ)法如下： FileOutputStream fp = new FileOutputStream(“data.txt”); ObjectOutputStream ostream = new ObjectOutputStream(fp); Date date = new Date(); Ostream.writeObject(Date)date,實(shí)例分析,任務(wù)單,實(shí)例分析,實(shí)例分析,步驟1：選擇創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)客戶機(jī)所需的類和方法。 創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)客戶機(jī)，用到了Socket類的getOutputStream()方法和ObjectOutputStream類的writeObject()方法。 步驟2：確定用戶定義的類，它們的目的，方法 用戶定義了User類，來(lái)保留申請(qǐng)人的信息；定義了UserFrame類,實(shí)例分析,步驟3：確定用戶定義類中的數(shù)據(jù)類型和變量 用戶在程序中定義了如下數(shù)據(jù)變量： class User