Java程序设计项目式教程 课件 单元11 Java网络编程

§11-1学生信息文件的上传Java面向对象程序设计教学目标任务分析

学生基本信息即可以存储在数据库中，也可以存储在文件中，还可以存储在网络服务器中。本任务就是通过Java网络编程，将存储学生信息的文件上传至网络服务器。

教学内容1网络基础Socket类2多客户端访问处理43ServerSocket类网络基础

TCP/IP是TransmissionControlProtocol/InternetProtocol（传输控制协议/网际互联协议）的缩写，代表TCP协议和IP协议。TCP/IP是Internet上所有网络和主机之间进行交流所使用的共同“语言”，是Internet上使用的一组完整的标准网络连接协议。通常所说的TCP/IP协议实际上包含了大量的协议和应用，是且由多个独立定义的协议组合在一起的一个协议簇。7OSI应用6表示5会话4传输3网络2数据链路1物理TCP/IP应用

传输互联网主机至网络在模型中不存在图11-1TCP/IP参考模型网络基础

应用层：在TCP/IP模型中，应用程序接口是最高层，它与OSI模型中的高3层的任务相同，用于提供网络服务，如文件传输（FTP）、远程登陆（TELNET）、域名服务（DNS）和简单网络管理（SNMP）等。

传输层：TCP/IP的传输层也被称为主机至主机层，与OSI的传输层类似，主要负责主机到主机之间的端到端通信。该层使用了两种端到端的协议来支持数据的传送，即TCP协议和UDP协议。

互联网层：它是整个体系结构的关键部分，其主要功能是处理来自传输层的分组，将分组形成数据包（IP数据包），并为该数据包进行路径选择，最终将它们从源主机发送到目的主机。该层最常用的协议是IP协议，其它一些协议用来协助IP的操作。

主机至网络层：TCP/IP模型的最低层，也称网络访问层，包括能使用TCP/IP与物理网络进行通信的协议，对应着OSI的物理层和数据链路层。TCP/IP标准在该层没有定义具体的协议，只是指出主机必须使用某种协议与网络连接，以便能在其上传递IP分组。这极大的提高了灵活性，使得TCP/IP协议可以运行在任何网络之上。网络基础

标准的URL由3部分组成：协议类型、主机名和路径名。如图11-3所示为山东电子职业技术学院的WWW服务器的URL。

其中，“http”指出要使用HTTP协议；“”指出要访问的服务器的主机名；“Index.html”指出要访问的主页的路径及文件名。图11-3标准的URL组成网络基础URL的构成包括：信息服务方式://信息资源的地址/文件路径信息服务方式目前，WWW系统中编入URL的最普遍的服务连接方式有以下4种：lHTTP：使用HTTP协议，提供超文本信息服务的WWW信息资源空间。lFTP：使用FTP协议，提供文件传送服务的FTP资源空间。lFILE：使用本地HTTP协议，提供超级文件信息服务的WWW信息资源空间。lTELNET：使用TELNET协议，提供远程登陆信息服务的TELNET信息资源空间。Socket类JDK中提供了ServerSocket类，表示服务器端，Socket类表示客户端。通信时，首先要创建代表服务器端的ServerSocket对象，该对象相当于开启一个服务，并等待客户端的连接，然后创建代表客户端的Socket对象，并向服务器段端发出连接请求，服务器端响应请求，两者建立连接后可以通信。socketserversocket客户端向服务器端发送请求服务器端响应客户端请求Socket类Socket常用构造方法方法说明publicSocket(Stringhost,intport)构造方法，远程服务器的地址和端口号publicSocket(InetAddresshost,intport)构造方法，远程服务器的地址和端口号publicInputStreamgetInputStream()获取输入流publicOutputStreamgetOutputStream()获取输出流publicvoidclose()关闭socketServerSocket类ServerSocket常用构造方法方法说明publicServerSocket(intport)构造方法，创建绑定到特定端口的服务器套接字publicSocketaccept()侦听并接受到此套接字的连接,返回Socket套接字。publicintgetLocalPort()返回此套接字在其上侦听的端口publicvoidclose()关闭ServerSocketSocket类、ServerSocket类publicclassclient_tcp{publicstaticvoidmain(String[]args)throwsUnknownHostException,IOException{ //创建客户端Socket对象(发送请求) Socketsocket=newSocket("",8888); //获取用于数据传输的输出流 OutputStreamos=socket.getOutputStream(); //将数据写出 os.write("老师您好，我是学生1".getBytes());

//客户端读取服务端回写的数据 InputStreamis=socket.getInputStream();

byte[]bys=newbyte[1024]; intlen=is.read(); Strings=newString(bys,0,len); System.out.println("客户端接收到的收据："+s); socket.close(); }}Socket类、ServerSocket类publicclassServer_tcp{ publicstaticvoidmain(String[]args)throwsIOException{ //创建客户端Socket对象(发送请求) ServerSocketserver=newServerSocket(8888); System.out.println("服务器已启动！"); Socketsocket=server.accept(); System.out.println("接收到请求！"); //获取用于传输数据的流对象 InputStreamis=socket.getInputStream(); byte[]bys=newbyte[1024]; intlen=is.read(); Strings=newString(bys,0,len); System.out.println("服务端接收到的数据："+s); //服务端写出数据 OutputStreamos=socket.getOutputStream(); //将数据写出 os.write("同学你好,消息已收到".getBytes()); socket.close(); }}多客户端访问处理

前面例子中的简单服务器存在一个问题：同一时刻只能有一个客户端连接到我们的服务器上。通常，服务器总是不间断的运行在计算机上，我们希望有多个客户端能够同时使用服务器，拒绝多客户端连接将使得一个用户因长时间连接而独占服务。其实，我们可以运用线程把这个问题解决好。

每当程序建立一个新的套接字连接，也就是说当accept()方法被成功调用的时候，将创建一个新的线程来处理服务器和该客户端的连接。主程序将立即返回并等待下一个连接。为了实现这个机制，服务器应该具有类似以下代码的循环操作。多客户端访问处理

每当程序建立一个新的套接字连接，也就是说当accept()方法被成功调用的时候，将创建一个新的线程来处理服务器和该客户端的连接。主程序将立即返回并等待下一个连接。为了实现这个机制，服务器应该具有类似以下代码的循环操作。while(true){ Sockets=server.accept(); Runnabler=newThreadServerHandler(s); newThread(r).start();}多客户端访问处理ThreadServerHandler类实现了Runnable接口，而且它的run()方法中包含了与客户端通信的代码。classThreadServerHandlerimplementsRunnable{ publicvoidrun(){ try{ InputStreaminStream=s.getInputStream(); OutputStreamoutStream=s.getOutputStream(); //处理输出与输出 s.close(); }catch(IOExceptione){ //处理异常 }}}由于每一个连接都会启

动一个新的线程，因而多个客户端就可以同时连接到服务器了。这里，服务器程序一旦运行就不会停止运行，可以使用CTRL+C强行关闭它。任务实施

实现学生信息文件的上传到服务器端的功能，我们需要分别编写服务器端程序及客户端程序，具体可参考如下步骤实现。实现一个简单的教师学生聊天应用程序，创建教师端和学生端，实现一个教师可以同时与多个学生进行对话式聊天。为了保证数据传输的安全与稳定，采用TCP进行消息的传输。。按“工单11-1”要求完成任务同步训练§11-2学生给教师留言Java面向对象程序设计教学目标任务分析

学生和教师之间需要进行沟通交流，本任务用于实现多名学生多次给教师留言，进行信息反馈。

教学内容1InetAddress类DatagramSocket类23DatagramPacket类InetAddress类

IP地址是指用一串数字表示的主机地址，它由4个字节组成，IPv6规定为16个字节。通常，不用过多考虑IP地址的问题。但是，如果需要在主机名和IP地址之间进行转换时，可以使用InetAddress类。静态的getByName()方法可以返回代表某个主机的InetAddress对象，例如：

InetAddressaddress=InetAddress.getByName(“”);上面的语句将返回一个InetAddress对象，该对象封装了一个4字节的序列：35。InetAddress类可以使用getAddress()方法来访问这些字节。byte[]addressBytes=address.getAddress();一些访问量较大的主机通常会对应多个IP地址以实现负载均衡。当主机被访问时，其IP地址将从所有地址里面随机产生，可以通过调用getAllByName()方法来获得所有主机。InetAddress[]address=InetAddress.getAllByName(host);最后需要说明的是，有时可能需要知道本机的地址。如果只是要求得到localhost的地址，总会得到地址，这个地址可能不是很有用。相反，可以使用静态方法getLocalHost()来得到本机的地址。InetAddressaddress=InetAddress.getLocalHost();UDP通信1

UDP是一种无连接的协议，每个数据报都是一个独立的信息，包括完整的原地址或目的地址，它在网络上任何可能的路径传往目的地，因此能否到达目的地，到达目的地的时间以及内容的正确性都是不能被保证的2

UDP不属于连接型协议，因而具有资源消耗小，处理速度快的优点，所以通常音频视频和普通数据在传输时使用UDP较多，因为它们即使偶尔丢一两个数据包，也不会对接收结果产生太大的影响。UDP通信的Socket使用DatagramSocket类实现，数据报使用DatagramPaket实现DatagramSocket类DatagramSocket常用构造方法方法说明publicDatagramSocket()构造方法，绑定到本地主机上任何可用的端口，多用于客户端publicDatagramSocket(intport)构造方法，绑定到本地主机上的指定端口，多用于服务器端publicDatagramSocket(intport,InetAddressaddr)构造方法，绑定到指定的地址和端口，适用于有多块网卡和多个IP地址的情况publicvoidsend(DatagramPacketp)发送数据报对象publicsynchronizedvoidreceive(DatagramPacketp)接收数据报对象publicvoidclose()关闭DatagramSocket

.DatagramSocket类代表一个数据报套接字，客户端和服务器都通过DatagramSocket发送和接收数据报包。DatagramPacket类DatagramPacket常用构造方法方法说明publicDatagramPacket(bytebuf[],intlength)构造方法，publicDatagramPacket(bytebuf[],intoffset,intlength,InetAddressaddress,intport)构造方法，远程服务器的地址和端口号publicsynchronizedintgetLength()发送或接收的数据报包的实际长度publicsynchronizedbyte[]getData()发送或接收的数据报包字节数组publicsynchroni