核心技术Ⅱ:网络

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实现服务端

手动实现:telnet

telnet 是一种用于网络编程的调试工具,可以在命令shell中输入telnet来启动它。

  • 在Windows中,需要激活telnet:“控制面板”->“程序”->“打开/关闭Windows特性”->“Telnet客户端”。

如:

telnet time-a.nist.gov 13 
# 用time-a.nist.gov在端口13上建立telnet会话

连接到服务器端口的客户端.png

Java实现:socket

import java.io.*;
import java.net.*;
import java.util.*;
public class SocketTest lS {
public static void main(String[) args) throwsIOException 
{ 
	try(Socket s = new Socket(time-a.nist.gov,13); 
		Scanner in = new Scanner(s.getInputStream(),UTF-8'’))
	{
		while (in.hasNextline())
		{
			String line = in.nextline();
			System.out.println(line);
		}
	}
}

如果连接失败,它将抛出一个UnknownHostException异常;如果存在其他问题,它将抛出一个IOException异常。
网络基础

相关方法

jva.net.Socket 1.0

  • Socket(String host, int port)
    构建一个套接字,用来连接给定的主机和端口。
  • InputStream getlnputStream()
  • OutputStream getOutputStream()
    获取可以从套接字中读取数据的流,以及可以向套接字写出数据的流。

套接字超时

从套接字读取信息时,在有数据可供访问之前,读操作将会被阻塞。对于不同的应用,应该确定合理的超时值。

  1. 调用“setSoTimeout”方法设置超时值(单位:毫秒):
    Socket s = new Socket(. . .); 
    s.setSoTimeout(lOOOO); 
    // time out after 10 seconds
    
  2. 捕获“SocketTimeoutException”异常:
    如果已经为套接字设置了超时值,并且之后的读操作和写操作在没有完成之前就超过了时间限制,那么这些操作就会抛出SocketTimeoutException异常;
    try
    {
       InputStream in = s.getlnputStream();   //read from in 
       . . .
    }
    catch(InterruptedIOException exception)
    {
       . . .
    }
    
  3. 使用可以超时的无连接套接字:
    • “Socket s = new Socket(String host, int port);”会一直无限期地阻塞下去,直到建立了到达主机的初始连接为止;
    Socket s = new Socket(); 
    s.connect(new InetSocketAddress(host, port), timeout);
    

相关方法

jva.net.Socket 1.0

  • Socket() 1.1
    创建一个还未被连接的套接字。
  • void connect(SocketAddress address) 1.4
    将该套接字连接到给定的地址。
  • void connect(SocketAddress address, int timeoutlnMi11iseconds) 1.4
    将套接字连接到给定的地址。如果在给定的时间内没有响应,则返回。
  • void setSoTimeout(int timeoutlnMilliseconds) 1.1
    设置该套接字上读请求的阻塞时间。如果超出给定时间,则抛出一个InterruptedIOException异常。
  • boolean isConnected() 1.4
    如果该套接字已被连接,则返回true。
  • boolean isClosed() 1.4
    如果套接宇已经被关闭,则返回true

因特网地址

如果需要在主机名和因特网地址之间进行转换,那么就可以使用“InetAddress”类:

  • 只要主机操作系统支持1Pv6格式的因特网地址,java.net包也将支持它;
  1. 静态的“getByName”方法可以返回代表某个主机的InetAddress对象:
    然后,可以使用“getAddress”方法来访问这些字节;
    InetAddress address = InetAddress.getByName("time-a.nist.gov");
    byte[] addressButes = address.getAddress();
    
  2. 调用“getAllByName”方法来获得所有主机:
    (一些访问量较大的主机名通常会对应于多个因特网地址,以实现负载均衡)
    InetAddress[] addresses= InetAddress.getA11ByName(host) ;
    
  3. 使用静态的“getlocalHost”方法来得到本地主机的地址:
    InetAddress address = InetAddress.getLocalHost();
    

相关方法

jva.net.InetAddress 1.0

  • static InetAddress getByName( String host)
  • static InetAddress[] getAllByName(String host)
    为给定的主机名创建一个InetAddress对象,或者一个包含了该主机名所对应的所有因特网地址的数组。
  • static InetAddress getlocalHost()
    为本地主机创建一个InetAddress对象。
  • byte[] getAddress()
    返回一个包含数字型地址的字节数组。
  • String getHostAddress()
    返回一个由十进制数组成的字符串,各数字间用圆点符号隔开,例如,“129.6.15.28”。
  • String getHostName()
    返回主机名。

实现服务器

服务器套接字

  1. “ServerSocket”类用于建立套接字:
    ServerSocket s = new ServerSocket(8189);
    
  2. 建立一个负责监控端口8189的服务器:
    Socket incoming = s.accept();
    
  3. 到输入流和输出流:
    InputStream inStream = incoming.getinputStream();
    OutputStream outStream = incoming.getOutputStream();
    
  4. 转换成扫描器和写入器:
    Scanner in= new Scanner(inStream, "UTF-8"); 
    PrintWriterout= new PrintWriter(newOutputStreamWriter(outStream, "UTF-8"), true) ;
    
  5. 客户端发送信息:
    out.print1n("Hello! Enter BYE to exit.")
    

相关方法

java.net.ServerSocket 1.0

  • ServerSocket(int port)
    创建一个监昕端口的服务器套接字。
  • Socket accept()
    等待连接。该方法阻塞(即,使之空闲)当前线程直到建立连接为止。该方法返回一个Socket对象,程序可以通过这个对象与连接中的客户端进行通信。
  • void close()
    关闭服务器套接字。

为多个客户端服务

运用线程:每当程序建立一个新的套接字连接,也就是说当调用“accept()”时,启动一个新的线程来处理服务器和该客户端之间的连接,而主程序将立即返回并等待下一个连接。

  • 这种方法并不能满足高性能服务器的需求。为使服务器实现更高的吞吐量,可以使用“java.nio”包中一些特性。
package threadad;

import java.io.*;
import java.net.*;
import java.util.*;

pub1ic c1ass ThreadedEchoServe
{
	pub1ic static void main (String[] args )
	{
		try(ServerSocket s = new ServerSocket(8189))
		{
			int i = 1;
			while (true)
			{
				Socket incoming = s.accept();
				System.out.println("Spawning " + i) ;
				Runnab1e r = new ThreadedEchoHandler(incoming);
				Thread t = new Thread(r)
				t.start();
				i++;
			}
		}
		catch(IOException e)
		{
			e.printStackTrace();
		}
	}
}

class ThreadedEchoHandler implements Runnab1e
{
	privete Socket incoming;

	public ThreadedEchoHandler(Socket incomingSocket)
	{
		incoming = incomingSocket;
	}

	public void run()
	{
		try(InputStream inStream = incoming.getInputStream();
			OnputStream onStream = incoming.getOnputStream())
		{
			Scanner in new Scanner(inStream, "UTF-8");
			PrintWriter out new PrintWriter(
				new OutputStreamWriter(outStream, "UTF-8"),
				true);
			out.println("Hello! Enter BYE to exit.");
		}
		
		boolean done= false;
		while(!done && in.hasNextLine())
		{
			String line = in.nextline();
			out.println("Echo: "+ line);
			if (1ine.trim().equals("BYE"))
				done = true;
		}
		catch(IOException e)
		{
			e.printStackTrace();
		}
	}
}

半关闭

半关闭(half-close)提供了这样一种能力:套接字连接的一端可以终止其输出,同时仍旧可以接收来自另一端的数据。

客户端使用半关闭方法:

try(ServerSocket s = new ServerSocket(host, port))
{
   Scanner in = new Scanner(socket.getInputStream(), UTF-8);
   PrintWriter writer = new PrintWriter(socket.getOutputStream());
   
   // send request data 
   Writer.print( . . . ); 
   Writer.flush(); 
   socket.shutdownOutput(); 
   
   // now socket is ha1f-c1osed 
   // read response data 
   while(in.hasNextLine() != null) 
   {
      String line = in.nextLine(); 
      . . . 
   }
}

服务器端将读取输入信息,直至到达输入流的结尾,然后它再发送响应。

  • 该协议只适用于一站式(one-shot)的服务,例如HTTP服务,在这种服务中,客户端连接服务器,发送一个请求,捕获响应信息,然后断开连接。

相关方法

java.net.Socket 1.0

  • void shutdownOutput() 1.3
    将输出流设为“流结束”。
  • void shutdownInput() 1.3
    将输入流设为“流结束”。
  • boo1ean isOutputShutdown() 1.4
    如果输出已被关闭,则返回true。
  • boo1ean isInputShutdown() 1.4
    如果输入已被关闭,则返回true。

可中断套接字

获取Web 数

URL 和URI

使用URLConnection 获取信息

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