网络应用模式主要有:
- 主机/终端模式:集中计算,集中管理;
- 客户机/服务器(Client/Server,简称C/S)模式:分布计算,分布管理;
- 浏览器/服务器模式:利用Internet跨平台。
www(万维网)就是建立在客户机/服务器模式上,以HTML语言和HTTP协议为基础,能够提供各种Internet服务的信息浏览系统。网络信息放在主机的不同位置,www服务器利用超文本链路链接各项信息。www客户机(浏览器Brower)负责与服务器建立联系,向服务器发送请求,处理HTML超媒体,提供图形用户界面(GUI),显示信息等。
在客户机/服务器工作模式中,在Server端,要准备接受多个Client端计算机的通信。为此,除用IP地址标识Internet上的计算机之外,另还引入端口号,用端口号标识正在Server端后台服务的线程。端口号与IP地址的组合称为网络套接字(socket)。
Java语言在实现C/S模式中,套接字分为两类:
- 在Server端,ServerSocket类支持底层的网络通信;
- 在Client端,Socket类支持网络的底层通信。
Server机通过端口(总线I/O地址)提供面向Client机的服务;Server机在它的几个不同端口分别同时提供几种不同的服务。Client接入Server的某一端口,通过这个端口提请Server机为其服务。规定:端口号0~1023供系统专用。例如,HTTP协议在端口80,telnet协议在端口23。端口1024~65535供应用程序使用。
当Client程序和Server程序需要通信时,可以用Socket类建立套接字连接。套接字连接可想象为一个电话呼叫:最初是Client程序建立呼叫,Server程序监听;呼叫完成后,任何一方都可以随时讲话。
双方实现通信有流式socket和数据报式socket两种可选方式:
- 流式socket是有连接的通信,即TCP(Transmission Control Protocol):每次通信前建立连接,通信结束后断开连接。特点是可以保证传输的正确性、可靠性。
- 数据报式socket是无连接的通信,即UDP(User Datagram Protocol):将欲传输的数据分成 小包,直接上网发送。无需建立连接和拆除连接,速度快,但无可靠保证。
流式socket在Client程序和Server程序间建立通信的通道。每个socket可以进行读和写两种操作。对于任一端,与对方的通信会话过程是:
建立socket连接,获得输入/输出流,读数据/写数据,通信完成后关闭socket(拆除连接)。
利用socket的构造方法,可以在客户端建立到服务器的套接字对象:
Socket(String host,int port):host是服务器的IP地址,port是端口号,这些是预先约定的。
例如,代码:
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try { Socket mySocket = new Socket(“http: //www.aspku.net” ,1860); } catch (IOException e){} |
然后,用getInputStream()方法获得输入流,用这个输入流读取服务器放入“线路”的信息;用getOutputStream()方法获得输出流,用这个输出流将信息写入“线路”。
利用ServerSocket的构造方法可以在服务器建立接受客户套接字的服务器套接字对象:
ServerSocket(int port):指定端口号,创建一个ServerSocket对象。端口号port要与客户呼叫的端口号相同。为此,用以下形式代码:
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try { ServerSocket serverSocket = new ServerSocket( 1860 ); } catch (IOException e){} |
服务器端程序在指定的端口监听,当收到Client程序发出的服务请求时,创建一个套接字对象与该端口对应的Client程序通信。例如,执行上述建立服务器套接字对象的代码,确立了对象serverSocket后,就可能它使用accept()方法,得到Socket对象,接收Client程序来自套接字mySocket的信息。如以下代码所示:
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try { Socket sc = serverSocket.accept(); //ac是一个Socket对象 } catch (IOException e){} |
要撤销服务,可以关闭Socket对象sc:
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sc.close(); |
【例】C/S模式中的Client端应用程序。这是一个Client端的流式Socket通信的简单实例,代码说明Client端程序的编写方法。例中,Client程序向服务器主机的端口4441提出请求,连接建立后完成对服务器的读写。
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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】与Client端应用程序对应的Server端应用程序。程序在4441端口监听,当检测到有客户机请求时,产生一个内为“客户,你好,我是服务器”的字符串输出到客户端。
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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(“客户,你好,我是服务器”); out.close(); } catch (IOException e){System.out.println(“ERROR:”+e);} } } |
为了充分发挥计算机的平行工作能力,可以把套接字连接工作让一个线程完成。当客户端要请求服务器给予服务,或当服务器端接收到一个客户的服务请求,就启动一个专门完成信息通信的线程,在该线程中创建输入输出流,并完成客户端与服务器端的信息交流。
【例】 将套接字连接工作置于线程的客户端小应用程序。界面在有一个发送信息按纽、一个文本框和一个文本区。客户端应用程序首先与服务器建立套接字连接。使用数据输入流in反复读取服务器放入线路里的信息,将收到的信息在文本区中显示。婐志取的信息是“结束”,则关闭套接字连接,并结束程序。用户也可在文本框输入信息,并按发送信息按钮,则客户端程序利用数据输出流out,将文本框中的内容发送给服务器。
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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(“发送信息”); 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(“结束”)){ 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(“请说话”); } catch (IOException e1){} } } } } |
【例】程序以端4441建立与客户端的套接字连接,服务器端收到客户端的申请后,以客户的套接字建立一个线程,并启动。如果没有客户申请,则继续监听客户的申请。线程按客户的套接字建立输入数据流in和输数据流out。线程利用in读取客户放入线路里的信息。如果接受的信息是“结束”,则服务器回复“结束”后关闭套接字连接;否则回复:“我是服务器你对我说“,以及服务器接收到的信息。
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