1. ClIEnt/Server Networking
Java通過socket來完成它所有的網絡底層的通訊,socket是一種通訊的通道,通過它可以將數據通過特定的端中發送及接收。Java中的socket可以分成二大類:
(1) Datagram Sockets:數據包socket;
(2) Stream Sockets:流socket;
1.2 Datagram Socket
Datagram socket使用UDP來實現數據通訊,因此它不能保證數據能夠到達目的地,但是由於它不需要專用的網絡鏈接,所以它所需的資源相對少的多。
Datagram以包的方式發送數據,但它不能保證這些數據包以特定的順序到達目的,因此包中往往需要包含序列號的信息,接收方可以根據序列號的信息決定是否所有的包都已收到,並按正常順序重組這些包。
Java通過兩個類DatagramSocket和DatagramPacket來支持Datagram socket。DatagramSocket實現了Datagram socket的基本功能,而DatagramPacket則提供了對包的一些支持。
DatagramSocket的幾個重要方法:
(1) DatagramSocket():隨機綁定一個有效的端口;
(2) DatagramSocket(int port):綁定指定的端口;
(3) Void send(DatagramPacket p):發送數據報,由於目的地的地址信息已包含在數據報中,所以不需要在本函數中提供地址信息;
(4) synchronized void receive(DatagramPacket p):接收數據包,線程安全;
(5) synchronized void close():關閉socket;
在DatagramSocket中並不區分ServerSocket和ClientSocket,如果一定要區分,那麼發送的是clIEnt,而接收的是server。
DatagramPacket有以幾個重要的方法:
(1) DatagramPacket(byte ibuf[], int ilength):用於接收數據報;
(2) DatagramPacket(byte ibuf[], int ilength, InetAddressiaddr, int iport):用於發送的數據報;
(3) byte[] getData()
(4) int getLength()
以下是完整的Datagram Socket的例子:
接收端,Server端代碼:
import Java.io.*;
import Java.Net.*;
class FortuneServer1 extends Thread
{
DatagramSocket ServerSocket;
public FortuneServer1()
{
super("FortuneServer1");
try
{
ServerSocket = new DatagramSocket(1114);
System.out.println("FortuneServer up and running...");
}
catch (SocketException e)
{
System.err.println("Exception: couldn't create datagram socket");
System.exit(1);
} }
public static void main(String[] args)
{
FortuneServer1 server = new FortuneServer1();
server.start();
}
public void run()
{
if (ServerSocket == null)
return;
while (true)
{
try
{
InetAddress address;
int port;
DatagramPacket packet;
byte[] data = new byte[256];
int num = 1;
packet = new DatagramPacket(data, data.length);
ServerSocket.receive(packet);
address = packet.getAddress();
port = packet.getPort();
File inFile = new File("Fortunes.txt");
FileInputStream inStream = new FileInputStream(inFile);
if (inStream.read(data) <= 0)
{
System.err.println("Error: couldn't read fortunes");
}
packet = new DatagramPacket(data, data.length, address, port);
ServerSocket.send(packet);
}
catch (Exception e)
{
System.err.println("Exception: " + e);
e.printStackTrace();
} } } }
說明:
(1) 這個例子中接收端的socket使用了多線程,多線程的概念可以參考本文的多線程部分;
(2) 在構造函數中創建了DatagramSocket,並且使用了1114這個端口;
(3) 本例子的關鍵函數是run,它使用了死循環,在循環中使用了receive這方法來臨聽1114端口,如果1114端口沒有請求數據到來,那麼這個程序就一直停留在receive這個位置,不再往下執行;
(4) 當1114端有數據時,receive方法將接收到的DatagramPacket數據包放在packet這個對象中,然後解析其中的數據,獲取發送方的地址信息;
(5) 然後再創建DatagramPacket包,並填充數據,發送到原接收端。
以下是發送端的代碼:
import Java.io.*;
import Java.Net.*;
class FortuneClIEnt
{
public static void main(String args[])
{
FortuneClient client = new FortuneClIEnt();
System.out.println(clIEnt.getMessage());
}
public String getMessage()
{
String fortune;
try {
DatagramSocket socket;
DatagramPacket packet;
byte[] data = new byte[256];
socket = new DatagramSocket();
packet = new DatagramPacket(data, data.length,InetAddress.getByName("127.0.0.1"), 1114);
socket.send(packet);
packet = new DatagramPacket(data, data.length);
socket.receive(packet);
fortune = new String(packet.getData(), 0);
socket.close();
}
catch (UnknownHostException e) {
System.err.println("Exception: host could not be found");
return null;
}
catch (Exception e) {
System.err.println("Exception: " + e);
e.printStackTrace();
return null;
}
return fortune;
} }
客戶端的代碼與服務器端的代碼基本相同,只是沒有了循環,並且處理步驟與服務器端的基本相反。這也說明了Datagram Socket不真正區分Server和ClIEnt。
1.3 Stream Socket
Stream Socket與Datagram Socket不同,它有一個永久性的鏈接,可以確保數據可靠的發送到對方。但是Stream Socket所占的資源更多。
Java主要通過Socket及ServerSocket來實現Stream Socket,一個用於客戶端,另一個用戶服務器端。
Socket類的幾個重要方法如下:
(1) Socket(String host, int port)
(2) Socket(InetAddress address, int port)
(3) synchronized void close()
(4) InputStream getInputStream()
(5) OutputStream getOutputStream()
可以看出Stream Socket中的Socket與Datagram Socket中的Socket的區別:
(1) 在構造函數中,這裡需要指定服務器的地址與端口,用於它發送數據之前建立鏈接,而Datagram的Socket不需要建立鏈接,它僅需要在要發送的數據包中包含地址信息即可;
(2) Stream Socket的兩個重要方法和其它流的方法類似,而且在操作上也相似,其實在操作Stream Socket時,只要建立了鏈接,那麼以後的操作和流的操作一樣了,你可以忘了你在操作Socket,只當做自己在操作普通的流。
ServerSocket有以下幾個重要的方法:
(1) ServerSocket(int port):監聽指定端口,監聽時間為默認值50;
(2) ServerSocket(int port, int count):監聽指定端口,並指定監聽時間;
(3) ServerSocket(int port, int backlog, InetAddress bindAddr):只接收指定接口發過來的數據;
(4) Socket accept():accpet方法會返回一個Socket對象,使用該Socket對象的getInputStream及getOutputStream方法獲取輸入及輸出流。由此可見無論是服務器端還是客戶端,它們都是通過Socket對象來收發數據的。程序執行到accpet時會進入監聽狀態,不再向下執行一直到接收到數據。
(5) void close()
以下是關於Stream Socket的一個例子,在這個例子中使用單獨的二個類Receiver和Sender負責對指定的輸入及輸出流進行操作,用另一個類SocketPerformer來創建Receiver和Sender這兩個類的實例,並傳入指定的輸入及輸出流,而在ClIEnt及Server這兩個類中,負責創建SocketPerformer對象,並傳入指定的Socket。因此這五個類在功能上分為三層,第一層負責對流進行操作,第二層負責創建指定的Socket流,並這些Socket流傳到第一層,第三層負責創建Socket並將這些Socket傳到第二層。
Receriver代碼:
package socketChat;
import Java.io.BufferedReader;
public class Receiver extends Thread {
BufferedReader reader;
public Receiver(BufferedReader theSocketReader) {
reader = theSocketReader;
}
public void run() {
while (true) {
try {
String words = reader.readLine(); System.out.println("\r\n<<< " + Words);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
return;
} } }}
Sender代碼:
package socketChat;
import Java.io.BufferedReader;
import Java.io.InputStreamReader;
import Java.io.PrintWriter;
public class Sender extends Thread {
PrintWriter writer;
public Sender(PrintWriter theWriter) {
writer = theWriter;
}
public void run() {
try {
while (true) {
BufferedReader consoleReader = new BufferedReader(
new InputStreamReader(System.in));
String userInput = consoleReader.readLine();
writer.write(userInput + "\r\n");
writer.flush(); // send the data in buffer immediately
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
return;
} }}
SocketPerformer代碼:
package socketChat;
import Java.io.BufferedReader;
import Java.io.InputStreamReader;
import Java.io.PrintWriter;
import Java.Net.Socket;
public class SocketPerformer {
Socket socket;
public SocketPerformer(Socket theSoc){
socket = theSoc;
}
public void execut() throws Exception{
BufferedReader socketReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(
socket.getInputStream()));
PrintWriter socketWriter = new PrintWriter(socket.getOutputStream());
System.out.println("connection built !");
Receiver rec = new Receiver(socketReader);
rec.start();
Sender sender = new Sender(socketWriter);
sender.start();
}}
Server代碼:
package socketChat;
import Java.Net.ServerSocket;
import Java.Net.Socket;
public class Server {
public static void main(String[] args) throws Exception {
ServerSocket server = new ServerSocket(30000, 5);
Socket socket = null;
System.out.println("waiting incoming connection...");
socket = server.accept();
System.out.println("a connection built!");
System.out.println("the peer ip is: " + socket.getInetAddress().getHostAddress());
new SocketPerformer(socket).execut();
server.close();
}}
ClIEnt端代碼如下:
package socketChat;
import Java.Net.Socket;
public class ClIEnt {
public static void main(String[] args) throws Exception {
String ip = "127.0.0.1";
int port = 30000;
System.out.println("connecting to server: " + ip
+ " at port: " + port + " ...");
Socket soc = new Socket(ip, port);
new SocketPerformer(soc).execut();
}}
2. 其它
(1) 常量定義以final做修飾符,如final int I = 3;final還可以用在class及method上,如果用在class上,那麼該class不能被繼承,如果用在method上,那麼該method不能被重載
(2) 類變量定義:static int sum
(3) 判斷對象類型:objName instanceof className,如"helloWorld" instanceof String,判斷的結果是true
(4) 提取對象的類名:objName.getClass().getName()
(5) java.lang:Java最基本的包,包含Java語言最基本的定義
(6) Java.util:包含如Date,及基本的集合類,如Vector、Hashtable等
(7) Java.io:包含輸入輸出的定義
(8) Java.Net:包含如Socket等
(9) Java.awt:用於Window界面開發
(10) Java.applet:用於applet開發
(11) null關鍵字引用null對象,注意大小寫
(12) 每個基本的數據類型如int,都有相應的類與之對應中Int
(13) 構造函數名與類名相同,並且不需要返回類型,即在構造函數前不需要加類型修飾符
(14) 調用自身的構造函數:this(參數列表);
(15) 調用父類的構造函數:super(參數列表);
(16) 調用父類已被重載的函數:super.方法名(參數列表);
(17) 在同一文件中可以有多個類的定義,但只能有一個類是public並且類名與文件一樣,該文件編譯成功後會生成多個.class文件,與類的定義一一對應;
(18) 接口比抽象類功能強有:抽象類屬於特定的類結構樹中,它不能被其它樹中的類共享;
(19) 接口的定義與類的定義類似,只需將class改成interface即可,但接口定義必須是public或者缺省的(package);
(20) 在接口中可以定義方法和變量,接口中的定義的方法應是public並且是abstract的(缺省);變量的定義必須是public static final(缺省);
(21) String.copyValueOf(buffer, 0, offset):用於從字符數組中取出字符,並形成字符串;
(22) new String(buf, 0, count)
(23) System.in(標准輸入)是一個InputStream;
(24) System.err是一個PrintStream;
(25) System.out是一個PrintStream;