用Java實現FTP服務器解決方案

FTP 命令

FTP 的主要操作都是基於各種命令基礎之上的。常用的命令有：

· 設置傳輸模式，它包括ASCⅡ(文本) 和BINARY 二進制模式;

· 目錄操作，改變或顯示遠程計算機的當前目錄(cd、dir/ls 命令);

· 連接操作，open命令用於建立同遠程計算機的連接；close命令用於關閉連接;

· 發送操作，put命令用於傳送文件到遠程計算機；mput 命令用於傳送多個文件到遠程計算機;

· 獲取操作，get命令用於接收一個文件；mget命令用於接收多個文件。

編程思路

根據FTP 的工作原理，在主函數中建立一個服務器套接字端口，等待客戶端請求，一旦客戶端請求被接受，服務器程序就建立一個服務器分線程，處理客戶端的命令。如果客戶端需要和服務器端進行文件的傳輸，則建立一個新的套接字連接來完成文件的操作。

編程技巧說明

1.主函數設計

在主函數中，完成服務器端口的偵聽和服務線程的創建。我們利用一個靜態字符串變量initDir 來保存服務器線程運行時所在的工作目錄。服務器的初始工作目錄是由程序運行時用戶輸入的，缺省為C盤的根目錄。

具體的代碼如下：

public class ftpServer extends Thread{
　private Socket socketClient;
　private int counter;
　private static String initDir;
　public static void main(String[] args){
　　if(args.length != 0) {
　　　initDir = args[0];
　　}else{ initDir = "c:";}
　　int i = 1;
　　try{
　　　System.out.println("ftp server started!");
　　　//監聽21號端口
　　　ServerSocket s = new ServerSocket(21);
　　　for(;;){
　　　　//接受客戶端請求
　　　　Socket incoming = s.accept();
　　　　//創建服務線程
　　　　new ftpServer(incoming,i).start();
　　　　i++;
　　　}
　　}catch(Exception e){}
}

2. 線程類的設計

線程類的主要設計都是在run()方法中實現。用run()方法得到客戶端的套接字信息，根據套接字得到輸入流和輸出流，向客戶端發送歡迎信息。

3. FTP 命令的處理

(1) 訪問控制命令

· user name(user) 和 password (pass) 命令處理代碼如下：

if(str.startsWith("USER")){
　user = str.substring(4);
　user = user.trim();
　out.println("331 Password");
}
if(str.startsWith("PASS"))
out.println("230 User "+user+" logged in.");

User 命令和 Password 命令分別用來提交客戶端用戶輸入的用戶名和口令。

· CWD (CHANGE WORKING DIRECTORY) 命令處理代碼如下：

if(str.startsWith("CWD")){
　String str1 = str.substring(3);
　dir = dir+"/"+str1.trim();
　out.println("250 CWD command succesful");
}

該命令改變工作目錄到用戶指定的目錄。

· CDUP (CHANGE TO PARENT DIRECTORY) 命令處理代碼如下：

if(str.startsWith("CDUP")){
　int n = dir.lastIndexOf("/");
　dir = dir.substring(0,n);
　out.println("250 CWD command succesful");
}

該命令改變當前目錄為上一層目錄。

· QUIT命令處理代碼如下：

if(str.startsWith("QUIT")) {
　out.println("GOOD BYE");
　done = true;
}

該命令退出及關閉與服務器的連接，輸出GOOD BYE。

(2) 傳輸參數命令

· Port命令處理代碼如下：

if(str.startsWith("PORT")) {
　out.println("200 PORT command successful");
　int i = str.length() - 1;
　int j = str.lastIndexOf(",");
　int k = str.lastIndexOf(",",j-1);
　String str1,str2;
　str1="";
　str2="";
　for(int l=k+1;lstr1 = str2 + str.charAt(l);
}
for(int l=j+1;l<=i;l++){
　str2 = str2 + str.charAt(l);
}
tempPort = Integer.parseInt(str1) * 16 *16 +Integer.parseInt(str2);
}

使用該命令時，客戶端必須發送客戶端用於接收數據的32位IP 地址和16位 的TCP 端口號。這些信息以8位為一組，使用十進制傳輸，中間用逗號隔開。

· TYPE命令處理代碼如下：

if(str.startsWith("TYPE")){
　out.println("200 type set");
}

TYPE 命令用來完成類型設置。

(3) FTP 服務命令

· RETR (RETEIEVE) 和 STORE (STORE)命令處理的代碼

if(str.startsWith("RETR")){
　out.println("150 Binary data connection");
　str = str.substring(4);
　str = str.trim();
　RandomAccessFile outFile = new
　RandomAccessFile(dir+"/"+str,"r");
　Socket tempSocket = new Socket(host,tempPort);
　OutputStream outSocket = tempSocket.getOutputStream();
　byte byteBuffer[]= new byte[1024];
　int amount;
　try{
　　while((amount = outFile.read(byteBuffer)) != -1){
　　　outSocket.write(byteBuffer, 0, amount);
　　}
　　outSocket.close();
　　out.println("226 transfer complete");
　　outFile.close();
　　tempSocket.close();
　}
　catch(IOException e){}
}
if(str.startsWith("STOR")){
　out.println("150 Binary data connection");
　str = str.substring(4);
　str = str.trim();
　RandomAccessFile inFile = new
　RandomAccessFile(dir+"/"+str,"rw");
　Socket tempSocket = new Socket(host,tempPort);
　InputStream inSocket = tempSocket.getInputStream();
　byte byteBuffer[] = new byte[1024];
　int amount;
　try{
　　while((amount =inSocket.read(byteBuffer) )!= -1){
　　inFile.write(byteBuffer, 0, amount);
　}
　inSocket.close();
　out.println("226 transfer complete");
　inFile.close();
　tempSocket.close();
}
catch(IOException e){}
}

文件傳輸命令包括從服務器中獲得文件RETR和向服務器中發送文件STOR，這兩個命令的處理非常類似。處理RETR命令時，首先得到用戶要獲得的文件的名稱，根據名稱創建一個文件輸入流，然後和客戶端建立臨時套接字連接，並得到一個輸出流。隨後，將文件輸入流中的數據讀出並借助於套接字輸出流發送到客戶端，傳輸完畢以後，關閉流和臨時套接字。

STOR 命令的處理也是同樣的過程，只是方向正好相反。

· DELE (DELETE)命令處理代碼如下：

if(str.startsWith("DELE")){
　str = str.substring(4);
　str = str.trim();
　File file = new File(dir,str);
　boolean del = file.delete();
　out.println("250 delete command successful");
}

DELE 命令用於刪除服務器上的指定文件。

· LIST命令處理代碼如下：

if(str.startsWith("LIST")) {
　try{
　　out.println("150 ASCII data");
　　Socket tempSocket = new Socket(host,tempPort);
　　PrintWriter out2= new PrintWriter(tempSocket.getOutputStream(),true);
　　File file = new File(dir);
　　String[] dirStructure = new String[10];
　　dirStructure= file.list();
　　String strType="";
　　for(int i=0;iif( dirStructure[i].indexOf(".") == -1) { strType = "d ";}
　　　else
　　　{strType = "- ";}
　　　out2.println(strType+dirStructure[i]);
　　}
　　tempSocket.close();
　　out.println("226 transfer complete");
　}
catch(IOException e){}

LIST 命令用於向客戶端返回服務器中工作目錄下的目錄結構，包括文件和目錄的列表。處理這個命令時，先創建一個臨時的套接字向客戶端發送目錄信息。這個套接字的目的端口號缺省為1，然後為當前工作目錄創建File 對象，利用該對象的list()方法得到一個包含該目錄下所有文件和子目錄名稱的字符串數組，然後根據名稱中是否含有文件名中特有的“.”來區別目錄和文件。最後，將得到的名稱數組通過臨時套接字發送到客戶端。