網絡應用模式主要有:
- 主機/終端模式:集中計算,集中管理;
- 客戶機/服務器(Client/Server,簡稱C/S)模式:分布計算,分布管理;
- 瀏覽器/服務器模式:利用Internet跨平臺。
www(萬維網)就是建立在客戶機/服務器模式上,以HTML語言和HTTP協議為基礎,能夠提供各種Internet服務的信息瀏覽系統。網絡信息放在主機的不同位置,www服務器利用超文本鏈路鏈接各項信息。www客戶機(瀏覽器Brower)負責與服務器建立聯系,向服務器發送請求,處理HTML超媒體,提供圖形用戶界面(GUI),顯示信息等。
在客戶機/服務器工作模式中,在Server端,要準備接受多個Client端計算機的通信。為此,除用IP地址標識Internet上的計算機之外,另還引入端口號,用端口號標識正在Server端后臺服務的線程。端口號與IP地址的組合稱為網絡套接字(socket)。
Java語言在實現C/S模式中,套接字分為兩類:
- 在Server端,ServerSocket類支持底層的網絡通信;
- 在Client端,Socket類支持網絡的底層通信。
Server機通過端口(總線I/O地址)提供面向Client機的服務;Server機在它的幾個不同端口分別同時提供幾種不同的服務。Client接入Server的某一端口,通過這個端口提請Server機為其服務。規定:端口號0~1023供系統專用。例如,HTTP協議在端口80,telnet協議在端口23。端口1024~65535供應用程序使用。
當Client程序和Server程序需要通信時,可以用Socket類建立套接字連接。套接字連接可想象為一個電話呼叫:最初是Client程序建立呼叫,Server程序監聽;呼叫完成后,任何一方都可以隨時講話。
雙方實現通信有流式socket和數據報式socket兩種可選方式:
- 流式socket是有連接的通信,即TCP(Transmission Control Protocol):每次通信前建立連接,通信結束后斷開連接。特點是可以保證傳輸的正確性、可靠性。
- 數據報式socket是無連接的通信,即UDP(User Datagram Protocol):將欲傳輸的數據分成 小包,直接上網發送。無需建立連接和拆除連接,速度快,但無可靠保證。
流式socket在Client程序和Server程序間建立通信的通道。每個socket可以進行讀和寫兩種操作。對于任一端,與對方的通信會話過程是:
建立socket連接,獲得輸入/輸出流,讀數據/寫數據,通信完成后關閉socket(拆除連接)。
利用socket的構造方法,可以在客戶端建立到服務器的套接字對象:
Socket(String host,int port):host是服務器的IP地址,port是端口號,這些是預先約定的。
例如,代碼:
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try { Socket mySocket = new Socket(“http: //www.aspku.net” ,1860); } catch (IOException e){} |
然后,用getInputStream()方法獲得輸入流,用這個輸入流讀取服務器放入“線路”的信息;用getOutputStream()方法獲得輸出流,用這個輸出流將信息寫入“線路”。
利用ServerSocket的構造方法可以在服務器建立接受客戶套接字的服務器套接字對象:
ServerSocket(int port):指定端口號,創建一個ServerSocket對象。端口號port要與客戶呼叫的端口號相同。為此,用以下形式代碼:
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try { ServerSocket serverSocket = new ServerSocket( 1860 ); } catch (IOException e){} |
服務器端程序在指定的端口監聽,當收到Client程序發出的服務請求時,創建一個套接字對象與該端口對應的Client程序通信。例如,執行上述建立服務器套接字對象的代碼,確立了對象serverSocket后,就可能它使用accept()方法,得到Socket對象,接收Client程序來自套接字mySocket的信息。如以下代碼所示:
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try { Socket sc = serverSocket.accept(); //ac是一個Socket對象 } catch (IOException e){} |
要撤銷服務,可以關閉Socket對象sc:
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sc.close(); |
【例】C/S模式中的Client端應用程序。這是一個Client端的流式Socket通信的簡單實例,代碼說明Client端程序的編寫方法。例中,Client程序向服務器主機的端口4441提出請求,連接建立后完成對服務器的讀寫。
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import java.io.*; import java.net.*; public class Client{ public static void main(String args[]){ String s = null ;Socket mySocket; DataInputStream in = null ;DataOutputStream out = null ; try { mySocket = new Socket(“localhost”, 4441 ); in = new DataInputStream(mySocket.getInputStream()); out = new DataOutputStream(mySocket.getOutputStream()); out.writeUTF(“good server!”); while ( true ){ s = in.readUTF(); if (s== null ) break ; else System.out.println(s); } mySocket.close(); } catch (IOException e){ System.out.println(“can't connect”); } } } |
【例】與Client端應用程序對應的Server端應用程序。程序在4441端口監聽,當檢測到有客戶機請求時,產生一個內為“客戶,你好,我是服務器”的字符串輸出到客戶端。
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import java.io.*; import java.net.*; public class Server{ public static void main(String args[]){ ServerSocket server = null ; Socket you = null ;String s = null ; DataOutputStream out = null ; DataInputStream in = null ; try { server = new ServerSocket( 4441 ); } catch (IOException e1){ system.out.println(“ERROR:” +e1); } try { you = server.accept(); in = new DataInputStream(you.getInputStream()); out = new DataOutputStream(you. getOutputStream()); while ( true ){ s = in.readUTF(); if (s!= null ) break ; } out.writeUTF(“客戶,你好,我是服務器”); out.close(); } catch (IOException e){System.out.println(“ERROR:”+e);} } } |
為了充分發揮計算機的平行工作能力,可以把套接字連接工作讓一個線程完成。當客戶端要請求服務器給予服務,或當服務器端接收到一個客戶的服務請求,就啟動一個專門完成信息通信的線程,在該線程中創建輸入輸出流,并完成客戶端與服務器端的信息交流。
【例】 將套接字連接工作置于線程的客戶端小應用程序。界面在有一個發送信息按紐、一個文本框和一個文本區。客戶端應用程序首先與服務器建立套接字連接。使用數據輸入流in反復讀取服務器放入線路里的信息,將收到的信息在文本區中顯示。婐志取的信息是“結束”,則關閉套接字連接,并結束程序。用戶也可在文本框輸入信息,并按發送信息按鈕,則客戶端程序利用數據輸出流out,將文本框中的內容發送給服務器。
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import java.net.*; import java.io.*; import java.awt.*; import javax.swing.*; import java.awt.event.*; import java.applet.*; public class Aclient extends Applet implements Runnable,ActionListener{ JButton button; JTextField textF; JTextArea textA; Socket socket; Thread thread; DataInputStream in; DataOutputStream out; public void init(){ setBackground( new Color( 120 , 153 , 137 )); setLayout( new BorderLayout()); Button = new JButton(“發送信息”); textF = new JTextField( 20 ); textA = new JTextArea( 20 , 30 ); setSize( 450 , 350 ); JPanel p = new JPanel(); p.add(textF); p.add(button); add(textA,”Center”); add(p,”South”); button.addActionListener( this ); } public void start(){ try { socket = new Socket( this .getCodeBase().getHost(), 4441 ); in = new DataInputStream(socket.getInputStream()); out = new DataOutputStream(socket.getOutputStream()); } catch (IOException e){} if (thread== null ){ thread = new Thread( this ); thread.setPriority(Thread.MIN_PRIORITY); thread.start(); } } public void run(){ String s = null ; while ( true ){ try { s = in.readUTF(); } catch (IOException e){} if (s.equals(“結束”)){ try { socket.close(); break ; } catch (IOException e){} } else texA.append(s + “ ”); } } public void actionPerformed(ActionEvent e){ if (e.getSource()==button){ String s = textF.getText(); if (s! = null ){ try { out.writeUTF(s); } catch (IOException e1){} } else { try { out.writeUTF(“請說話”); } catch (IOException e1){} } } } } |
【例】程序以端4441建立與客戶端的套接字連接,服務器端收到客戶端的申請后,以客戶的套接字建立一個線程,并啟動。如果沒有客戶申請,則繼續監聽客戶的申請。線程按客戶的套接字建立輸入數據流in和輸數據流out。線程利用in讀取客戶放入線路里的信息。如果接受的信息是“結束”,則服務器回復“結束”后關閉套接字連接;否則回復:“我是服務器你對我說“,以及服務器接收到的信息。
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import java.net.*; import java.io.*; import java.awt.*; import javax.swing.*; import java.awt.event.*; import java.applet.*; public class Aclient extends Applet implements Runnable,ActionListener{ JButton button; JTextField textF; JTextArea textA; Socket socket; Thread thread; DataInputStream in; DataOutputStream out; public void init(){ setBackground( new Color( 120 , 153 , 137 )); setLayout( new BorderLayout()); Button = new JButton(“發送信息”); textF = new JTextField( 20 ); textA = new JTextArea( 20 , 30 ); setSize( 450 , 350 ); JPanel p = new JPanel(); p.add(textF); p.add(button); add(textA,”Center”); add(p,”South”); button.addActionListener( this ); } public void start(){ try { socket = new Socket( this .getCodeBase().getHost(), 4441 ); in = new DataInputStream(socket.getInputStream()); out = new DataOutputStream(socket.getOutputStream()); } catch (IOException e){} if (thread== null ){ thread = new Thread( this ); thread.setPriority(Thread.MIN_PRIORITY); thread.start(); } } public void run(){ String s = null ; while ( true ){ try { s = in.readUTF(); } catch (IOException e){} if (s.equals(“結束”)){ try { socket.close(); break ; } catch (IOException e){} } else texA.append(s + “ ”); } } public void actionPerformed(ActionEvent e){ if (e.getSource()==button){ String s = textF.getText(); if (s! = null ){ try { out.writeUTF(s); } catch (IOException e1){} } else { try { out.writeUTF(“請說話”); } catch (IOException e1){} } } } } |