Java程序設(shè)計PPT課件版 第七章 數(shù)據(jù)輸入與輸出

第七章數(shù)據(jù)輸入與輸出授課教師：陳?？Q：443174964輸入/輸出流概念文件讀取與管理字節(jié)/符流類的功能與用法字節(jié)/符流的概念System的功能與用法本章主要內(nèi)容輸入/出流文件程序終端文件程序網(wǎng)絡(luò)端點(diǎn)數(shù)據(jù)流起點(diǎn)終點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)端點(diǎn)文件,字符串存儲區(qū)什么是數(shù)據(jù)流?數(shù)據(jù)流是指所有的數(shù)據(jù)通信通道在java中有關(guān)流的操作使用java.io.*出于安全的考慮,小應(yīng)用不能實(shí)現(xiàn)文件I/O流計算機(jī)通信協(xié)議System類管理標(biāo)準(zhǔn)輸入輸出流和錯誤流System.out:把輸出送到缺省的顯示(通常是顯示器)System.in從標(biāo)準(zhǔn)輸入獲取輸入(通常是鍵盤)System.err把錯誤信息送到缺省的顯示每當(dāng)main方法被執(zhí)行時,就自動生成上述三個對象計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分層

OSI(Open

SystemInterconnection)開放系統(tǒng)互連參考模型，將計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分為：物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、會話層、表示層和應(yīng)用層。OSI分層模型和TCP/IP分層模型IP(Internet

Protocol)協(xié)議又稱互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議，是支持網(wǎng)間互聯(lián)的數(shù)據(jù)報協(xié)議。TCP(Transmission

Control

Protocol)協(xié)議，即傳輸控制協(xié)議，規(guī)定一種可靠的數(shù)據(jù)信息傳遞服務(wù)。IP地址IP地址用于標(biāo)識網(wǎng)絡(luò)中的一個通信實(shí)體，這個通信實(shí)體可以是一臺主機(jī)，也可以是一臺打印機(jī)，或者是路由器的某一個端口。而在基于IP協(xié)議網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包，都必須使用IP地址來進(jìn)行標(biāo)識。IP地址是一個32位整數(shù)，為了便于記憶，通常把它分成4個8位的二進(jìn)制數(shù)組成，每8位之間用圓點(diǎn)隔開，每個8位整數(shù)可以轉(zhuǎn)換成一個0～255的十進(jìn)制整數(shù)。例如：10（百度首頁）IP地址被分成了A、B、C、D、E五類，各自范圍如下:A類：~55 B類：~55C類：~55 D類：~55IP地址特殊的IP每一個字節(jié)都為0的地址(“”)對應(yīng)于當(dāng)前主機(jī)；每一個字節(jié)都為1的IP地址（“255．255．255．255”）是當(dāng)前子網(wǎng)的廣播地址；凡是以“11110”開頭的E類IP地址都保留用于將來和實(shí)驗(yàn)使用。IP地址中不能以十進(jìn)制“127”作為開頭，該類地址中數(shù)字到55用于回路測試，如：可以代表本機(jī)IP地址，用“”就可以測試本機(jī)中配置的Web服務(wù)器。網(wǎng)絡(luò)ID的第一個8位組也不能全置為“0”，全“0”表示本地網(wǎng)絡(luò)。端口IP地址可以唯一確定網(wǎng)絡(luò)上的一個通信實(shí)體，但一個通信實(shí)體可以有多個通信程序同時提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，此時還需要使用端口表示數(shù)據(jù)交給哪個通信程序處理。端口是一個16位的整數(shù)，端口號從0到65535。同一臺機(jī)器上不能有兩個程序使用同一個端口，通常將它分為三類：公認(rèn)端口：從0到1023，它們緊密綁定一些服務(wù)；注冊端口：從1024到49151，它們松散地綁定一些服務(wù)；動態(tài)或私有端口：從49152到65535，這些端口是應(yīng)用程序使用的動態(tài)端口，應(yīng)用程序一般不會主動使用這些端口。例如：簡單郵件傳輸協(xié)議：25，Telnet協(xié)議：23，F(xiàn)TP協(xié)議：21，超文本傳輸協(xié)議：80等。Java的基本網(wǎng)絡(luò)支持Java為網(wǎng)絡(luò)支持提供了包，其中InetAddress類代表IP地址，InetAddress下還有2個子類：Inet4Address、Inet6Address。InetAddress類沒有提供構(gòu)造器，而是提供了獲取InetAddress實(shí)例的靜態(tài)方法：

getByName(Stringhost)：根據(jù)主機(jī)獲取對應(yīng)的InetAddress對象。

getByAddress(byte[]addr)：根據(jù)原始IP地址來獲取對應(yīng)的InetAddress對象。InetAddress提供了獲取InetAddress實(shí)例對應(yīng)的IP和主機(jī)名的方法StringgetCanonicalHostName()：獲取此IP地址的全限定域名。StringgetHostAddress()：返回該InetAddress實(shí)例對應(yīng)的IP地址字符串（以字符串形式）。StringgetHostName()：獲取此IP地址的主機(jī)名。URL和URLConnection

URL（Uniform

ResourceLocator）統(tǒng)一資源定位器是指向互聯(lián)網(wǎng)“資源”的指針。資源可以是簡單的文件或目錄，也可以是對更復(fù)雜的對象引用，例如對數(shù)據(jù)庫或搜索引擎的查詢。通常情況而言，URL可以由協(xié)議名、主機(jī)、端口和資源組成。即滿足如下格式：

protocol://host:port/resourceNameJava中提供了URL類，該類封裝了URL中各部分的內(nèi)容，例如獲取該URL對應(yīng)的主機(jī)名、路徑、端口等方法。例如：StringgetFile()：獲取該URL的資源名；StringgetQuery()：獲取該URL的查詢字符串部分；URLConnectionopenConnection()：返回一個URLConnection對象，它代表了與URL所引用的遠(yuǎn)程對象的連接。InputStreamopenStream():打開與此URL的連接，并返回一個用于讀取該URL資源的InputStream。下載網(wǎng)絡(luò)圖片示例基于TCP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)編程TCP/IP通信協(xié)議是一種可靠的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，它在通信的兩端各建立一個Socket，從而在通信的兩端之間形成網(wǎng)絡(luò)虛擬鏈路。從而使兩端的程序可以通過虛擬鏈路進(jìn)行通信。Java對基于TCP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)通信提供了良好的封裝，使用Socket對象表示兩端的通信端口，并通過Socket產(chǎn)生IO流來進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信。

IP協(xié)議是一個無連接的協(xié)議，負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)從源轉(zhuǎn)發(fā)到目的地，主要功能有：IP尋址、路由選擇、分組及重組。IP協(xié)議提供主機(jī)間的邏輯通信，提供“盡力而為的服務(wù)”，它將盡力而為地在主機(jī)間傳送數(shù)據(jù)段，不能保證交付與否、交付的時間、數(shù)據(jù)的完整性。因此，IP服務(wù)被稱為“不可靠”的服務(wù)。TCP（傳輸控制協(xié)議）被稱作一種端對端協(xié)議，通過建立TCP連接，以及流量控制、順序編碼、應(yīng)答和計時器等措施，TCP保證將數(shù)據(jù)按序、正確地從源主機(jī)中的一個進(jìn)程傳遞到目的主機(jī)的指定進(jìn)程。TCP將IP所提供的主機(jī)間不可靠傳遞服務(wù)轉(zhuǎn)換成進(jìn)程間的可靠地數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。基于TCP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)編程ServerSocket類的方法

ServerSocket(intport)：用指定的端口來創(chuàng)建ServerSocket對象；

ServerSocket(intport,intbacklog)：增加一個用來改變連接隊(duì)列長度的參數(shù)backlog。

ServerSocket(intport,intbacklog,InetAddresslocalAddr)：在機(jī)器存在多個IP地址的情況下，允許通過localAddr參數(shù)指定將ServerSocket綁定到指定的IP地址。

Socketaccept()：如果接收到一個客戶端Socket的連接請求，該方法將返回一個與客戶端Socket對應(yīng)的Socket；否則該方法將一直處于等待狀態(tài)，線程也被阻塞。

在兩個通信實(shí)體沒有建立虛擬鏈路之前，必須有一個通信實(shí)體先做出“主動姿態(tài)”，主動接受來自其他通信實(shí)體的連接請求。Java中能接收其他通信實(shí)體連接請求的類是ServerSocket，該對象用于監(jiān)聽來自客戶端的Socket連接，如果沒有連接，它將一直處于等待狀態(tài)?；赥CP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)編程TCPSocket通信流程：1、服務(wù)端創(chuàng)建一個ServerSocket對象，指定端口號，ServerSocket對象等待客戶端的連接請求；2、客戶端創(chuàng)建一個Socket對象，指定主機(jī)地址和端口號，向服務(wù)端發(fā)出請求連接；3、服務(wù)端接收到客戶端的連接請求，建立一條TCP連接，再創(chuàng)建一個Socket對象與客戶端的Socket對象進(jìn)行通信；4、服務(wù)端和客戶端分別創(chuàng)建字節(jié)輸入流和字節(jié)輸出流，通過字節(jié)輸入流獲取對方發(fā)來的數(shù)據(jù)，通過字節(jié)輸出流向?qū)Ψ桨l(fā)送數(shù)據(jù)；5、當(dāng)一方?jīng)Q定結(jié)束通信時，向?qū)Ψ桨l(fā)送結(jié)束信息；另一方接收到結(jié)束信息后，雙方分別關(guān)閉各自的TCP的連接；6、ServerSocket對象停止等待客戶端的連接請求。Socket通信流程多人聊天小程序多人聊天小程序運(yùn)行效果“萍水相逢”的界面“難得糊涂”的界面“夢醒時分”的界面聊天界面設(shè)計關(guān)鍵代碼---界面布局多人聊天小程序構(gòu)造方法和成員聲明設(shè)置窗體屬性，添加控件并設(shè)置控件位置多人聊天小程序聊天界面設(shè)計關(guān)鍵代碼----事件處理離線按鈕的事件處理發(fā)送按鈕的事件處理聊天客戶端關(guān)鍵代碼多人聊天小程序聊天服務(wù)器端關(guān)鍵代碼啟動客戶端線程監(jiān)聽客戶端請求，并創(chuàng)建Socket與之通信客戶端線程關(guān)鍵代碼多人聊天小程序一個線程即代表一個用戶，需要創(chuàng)建一個聊天窗體，同時能夠接收其他用戶發(fā)送的信息。服務(wù)器端線程關(guān)鍵代碼多人聊天小程序獲取客戶端發(fā)送的信息，然后將其轉(zhuǎn)發(fā)給所有的用戶?；赨DP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)編程

UDP（User

DatagramProtocol,用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議）是一個不可靠的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，以數(shù)據(jù)報為單位進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，每個數(shù)據(jù)報是一個獨(dú)立信息，其中包括目標(biāo)主機(jī)的IP地址和端口。一個數(shù)據(jù)報從源主機(jī)出發(fā)，經(jīng)過若干路由器，到達(dá)目標(biāo)主機(jī)的指定端口，它所經(jīng)過的路徑有多種可能，每次可能不同。從源主機(jī)發(fā)送到目的主機(jī)的多個包可能選擇不同的路由，也可能按不同的順序到達(dá)。如果目標(biāo)地址錯誤，或者某個路由器不正常，將導(dǎo)致數(shù)據(jù)報丟失，不能到達(dá)目的地，因此UDP不能保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?。UDP協(xié)議是面向非連接的協(xié)議，沒有建立連接的過程，因此通信效率非常高，在一些實(shí)時性很強(qiáng)的應(yīng)用場景中具有較強(qiáng)的實(shí)用性和可行性，如網(wǎng)絡(luò)游戲、視頻會議等，UDP協(xié)議的快速具有獨(dú)特的魅力。Java提供了DatagramSocket對象作為基于UDP協(xié)議的Socket，使用DatagramPacket代表DatagramSocket發(fā)送、接收的數(shù)據(jù)報。基于UDP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)編程

DatagramSocket僅僅接收和發(fā)送數(shù)據(jù)報，自身不維護(hù)狀態(tài)，也不能產(chǎn)生IO流，DatagramPacket表示接收和發(fā)送的數(shù)據(jù)。DatagramSocket中的方法DatagramSocket()：創(chuàng)建一個DatagramSocket實(shí)例，并將該對象綁定到本機(jī)默認(rèn)IP地址、本機(jī)所有可用端口中隨機(jī)選擇的某個端口。DatagramSocket(intport)：創(chuàng)建一個DatagramSocket實(shí)例，并將該對象綁定到本機(jī)默認(rèn)IP地址、指定端口。DatagramSocket(intport,InetAddressaddress)：創(chuàng)建一個DatagramSocket實(shí)例，并將該對象綁定到指定IP地址、指定端口。receive(DatagramPacketp)：從該DatagramSocket中接收數(shù)據(jù)報；send(DatagramPacketp)：以該DatagramSocket發(fā)送數(shù)據(jù)報?；赨DP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)編程DatagramPacket中的方法DatagramPacket(byte[]buf,intlength)：以一個空數(shù)組來創(chuàng)建DatagramPacket對象，該對象的作用是接收DatagramSocket中的數(shù)據(jù)。DatagramPacket(byte[]buf,

intoffset,intlength)：以一個空數(shù)組來創(chuàng)建DatagramPacket對象，并指定接收到的數(shù)據(jù)放入buf數(shù)組中從offset開始，最多放length個字節(jié)。DatagramPacket(byte[]buf,

intlength,InetA