第16章 网络程序设计

第16章网络程序设计Java成功应用的一个重要领域是网络。为了让Java程序员能够方便地进行网络程序设计，SUN公司在JDK中加入了大量和网络相关的类，将多种Internet协议封装在这些类中。相比其它的编程语言，利用Java编写网络程序更为容易。Page

3构建网络是为了实现通信，不同计算机之间通信必须基于一定的标准。网络协议就是计算机通信双方在通信时必须遵循的一组规范。

16.1与网络相关的常用术语

TCP/IP协议（TransmissionControlProtocol/InternetProtocol）叫做传输控制/网际协议，又叫网络通讯协议。Page

4在因特网上，每一台主机都有一个惟一的IP地址，以区别网络上的其它计算机。该地址由一个叫“IANA”（InternetAssignedNumbersAuthority，互联网网络号分配机构）的组织来管理。

16.1与网络相关的常用术语

IP地址是一种层次型地址，由网络号和主机号组成，如图16.1所示。图16.1IP地址的构成点分十进制记法IPv4IPv6Page

5由于IP地址是数字标识，使用时难以记忆和书写，因此在IP地址的基础上又发展出一种符号化的地址方案，来代替数字型的IP地址。

16.1与网络相关的常用术语

每一个符号化的地址都与特定的IP地址对应，这样网络上的资源访问起来就容易得多了。这个与网络上的数字型IP地址相对应的字符型地址，就被称为域名。Page

6由于IP地址是数字标识，使用时难以记忆和书写，因此在IP地址的基础上又发展出一种符号化的地址方案，来代替数字型的IP地址。

16.1与网络相关的常用术语

每一个符号化的地址都与特定的IP地址对应，这样网络上的资源访问起来就容易得多了。这个与网络上的数字型IP地址相对应的字符型地址，就被称为域名。域名不能直接被网络设备所识别，需要由域名服务器（DNS）转换成为IP地址才能访问。Page

7从广义上讲，服务器是指网络中能对其它机器提供某些服务的计算机系统（如果一个PC对外提供ftp服务，也可以叫服务器）。

16.1与网络相关的常用术语

从狭义上讲，服务器是专指某些高性能计算机，能通过网络，对外提供服务。站在Java程序员的角度来看，一台服务器必须要侦听其它机器建立连接的请求，并做出应答。Page

8与服务器相对应，在网络上请求服务的机器就被称为客户机。

16.1与网络相关的常用术语

通常，它会试着与一台服务器建立连接，一旦连接好，就变成了一种双向通信。无论对于客户机还是服务器，连接就成了一个I/O数据流对象，这时可以如同普通文件那样对待两台连接上的计算机。Page

9套接字（Socket）是TCP/IP中的基本概念，它负责将TCP/IP包发送到指定的IP地址。

16.1与网络相关的常用术语

可以看成是在两个程序进行通信连接中的一个端点，一个程序将信息写入Socket中（类似于插座），该Socket将这段信息发送到到另一个Socket中（类似于插头），使这段信息能够传送到其它程序。这两端的程序可以是在一台计算机上，也可以在因特网的远程计算机上。Page

10计算机“端口”是英文port的意译，可以认为是计算机与外界通讯交流的出口。

16.1与网络相关的常用术语

两台计算机通信时，需要通过指定的端口传递信息。通常，每个服务都同一个特定的端口编号关联在一起。客户程序必须事先知道所需服务的端口号。硬件领域的端口和软件领域的端口端口号可以是0-65535之间的任意一个整数。Page

1116.1.8URLURL（UniformResoureLocator：统一资源定位器）表示因特网上某一资源的地址

16.1与网络相关的常用术语

从左到右由下述部分组成：Internet资源类型（scheme）：指出WWW客户程序用来操作的工具。如“http：//”表示WWW服务器，“ftp：//”表示FTP服务器，“gopher：//”表示Gopher服务器。服务器地址（host）：指出WWW页所在的服务器域名。端口（port）：对某些资源的访问来说，需给出相应的服务器提供端口号。路径（path）：指明服务器上某资源的位置（其格式与unix系统中的格式一样，通常由“目录/子目录/文件名”这样结构组成）。路径并非总是必要的。例如:80/domain/index.htm就是一个典型的URL地址，而则是一个简化的URL地址。Page

12InetAddress类是IP地址封装类，同时它也是一个比较奇怪的类——没有公共的构造方法，程序员只能利用该类的一些静态方法来获取对象实例，然后再通过这些对象实例来对IP地址或主机名进行处理。

16.2InetAddress类使用示例

该类常用的一些方法有：pulicstaticInetAddressgetByName(Stringhostname)：根据给定的主机名创建一个InetAddress对象，可用来查找该主机的IP地址。publicstaticInetAddressgetByAddress(byte[]addr)：根据给定的IP地址创建一个InetAddress对象，可用来查找该IP对应的主机名。publicStringgetHostAddress()：获取IP地址。publicStringgetHostName()：获取主机名。Page

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16.2InetAddress类使用示例

编制一个小程序，该程序的功能是：获取用户通过命令行方式指定的域名，然后通过InetAddress对象来获取该域名对应的IP地址。当然，程序运行时，需要计算机正常连接到Internet上。【例16.1】根据域名查找IP地址//文件名GetIP.java，程序编号16.1import.*;publicclassGetIP{publicstaticvoidmain(String[]args){try{InetAddressad=InetAddress.getByName(args[0]);//用getHostAddress()方法获取指定对象的IP地址System.out.println("IP地址为："+ad.getHostAddress());}catch(UnknownHostExceptionel){el.printStackTrace();}}}Page

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16.2InetAddress类使用示例

程序中的InetAddress.getByName()方法返回一个InetAddress对象，它其中的参数可以是IP地址或是域名。这里用args[0]作为参数，要求用户在运行时，输入一个域名作为参数（关于命令行参数，请回顾3.8节），比如想获取网易的IP地址，就应该这样输入：javaGetIP当网络有故障时，该方法会抛出UnknowHostException异常，需要程序员捕获。如果需要获取本机IP地址，则要使用静态的getLocalHost()方法【例16.2】获取本机IP地址Page

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16.2InetAddress类使用示例

//文件名GetMyIP.java，程序编号16.2import.*;publicclassGetMyIP{publicstaticvoidmain(String[]args){try{System.out.println("本机IP为："+InetAddress.getLocalHost());}catch(UnknownHostExceptionel){el.printStackTrace();}}}运行时，只要输入：javaGetMyIP就可以获取本机的IP地址了Page

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16.3URL类和URLConnection类的使用

IP地址惟一标识了Internet上的计算机，而URL则标识了这些计算机上的资源。一般情况下，URL是一个包含了传输协议、主机名称、文件名称等信息的字符串，程序员处理这样一个字符串时比较繁琐。为了方便程序员编程，JDK中提供了URL类，该类的全名是.URL，有了这样一个类，就可以使用它的各种方法来对URL对象进行处理。Page

18URL有6种构造方法，本例中使用了最常用的绝对路径构造方法，该方法的原型是：

16.3URL类和URLConnection类的使用

publicURL(Stringspec)throwsMalformedURLException;其中的参数spec是一个完整的URL字符串（必须要包含传输协议），例如：URLracehtml=newURL("http://xys.freedns.us/index.html");注意：该方法会抛出MalformedURLException异常，需要在程序中捕获。利用URL类和JEditorPane类编写一个非常简单的浏览器Page

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16.3URL类和URLConnection类的使用

要显示网页的内容，需要用到javax.swing包中的JEditorPane类。图16.2就是利用这两个类编制的程序界面。图16.2一个简单的浏览器这个程序的交互界面只有两个主要控件：一个JTextField和一个JEditorPane。程序代码如下Page

20这个程序中，由于JEditorPane功能比较弱，无法执行网页中JavaScript/VBScript等脚本语言，更无法执行ActiveX控件，所以只能用于一些静态网页的显示。点此查看源代码MyBrowser.javaPage

21URLConnection类提供了以下方法返回输入/输出流，通过它们可以与远程对象进行通信：上面的例子中，利用URL配合JEditorPane类可以显示网页。但对于某些文件，例如.rar文件，并不需要显示出来，而是要下载它到本地机器上，这时就不能再使用JEditorPane类的setPage方法，而需要使用URLConnection类。publicInputStreamgetInputStream()：从打开的连接中返回一个输入流，以便读入数据publicOutputStreamgetOutputStream()：从打开的连接中返回一个输出流，以便写出数据Page

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16.3URL类和URLConnection类的使用

【例16.4】文件下载示例(DownFile.java)这个程序主要是为了演示URLConnection的使用，所以写的很简单，使用者无法选择要保存的文件名，读者可以将它改写得更为实用一点。Page

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16.4Socket的使用

Socket是TCP/IP中的基本概念，它负责将TCP/IP包发送到指定的IP地址。当两个程序需要通信时，可以使用Socket类建立套接字连接呼叫的一方称为客户机，负责监听的一方称为服务器服务器所用的套接字是ServerSocket，客户机所用的套接字是Socket。注意：客户机和服务器必须使用同一个指定的端口号。一个典型的客户机/服务器对话过程如下：（1）服务器监听指定端口的输入；（2）客户机发出一个请求；（3）服务器接收到这个请求；（4）服务器处理这个请求，并把结果返回给客户机；（5）客户机接收结果，做出相应处理。Page

24Java中提供了Socket类供程序员来创建对象，建立套接字。表16.1Scocket中的常用方法Page

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16.4Socket的使用

Socket类没有定义数据的输入和输出方法在使用Socket对象时，必须使用getInputStream()方法获得输入流，然后用这个输入