核心技术Ⅱ:网络
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
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。
- 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
- 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) { . . . }
- 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;
- 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();
- 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) ;
- 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
- “ServerSocket”类用于建立套接字:
ServerSocket s = new ServerSocket(8189);
- 建立一个负责监控端口8189的服务器:
Socket incoming = s.accept();
- 到输入流和输出流:
InputStream inStream = incoming.getinputStream(); OutputStream outStream = incoming.getOutputStream();
- 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) ;
- 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。