作者：asp2001
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日期：2000-8-12 9:40:07
Java 在Client/Server 網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用 
（作者：　2000年08月09日 10:19）

　　隨著Java語言的日益流行，特別是Java與Internet Web的密切結(jié)合，使它在全球取得了巨大的成功。Java語言以其獨(dú)立于平臺(tái)、面向?qū)ο蟆⒎植际健⒍嗑€索及完善的安全機(jī)制等特色，成為現(xiàn)代信息系統(tǒng)建設(shè)中的良好的開發(fā)平臺(tái)和運(yùn)行環(huán)境。 



一、Java網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用模型 

　　和Internet上的許多環(huán)境一樣，完整的Java應(yīng)用環(huán)境實(shí)際上也是一個(gè)客戶機(jī)/服務(wù)器環(huán)境，更確切地說是瀏覽器/服務(wù)器模型（即Browser/Server模型，簡稱Web模型）。但與傳統(tǒng)的客戶機(jī)/服務(wù)器(C/S) 的二層結(jié)構(gòu)不同，應(yīng)用Java的Web模型是由三層結(jié)構(gòu)組成的。傳統(tǒng)的C/S結(jié)構(gòu)通過消息傳遞機(jī)制，由客戶端發(fā)出請(qǐng)求給服務(wù)器，服務(wù)器進(jìn)行相應(yīng)處理后經(jīng)傳遞機(jī)制送回客戶端。而在Web模型中，服務(wù)器一端被分解成兩部分：一部分是應(yīng)用服務(wù)器(Web 服務(wù)器)，另一部分是數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。 

　　針對(duì)分布式計(jì)算環(huán)境，Java通過其網(wǎng)絡(luò)類庫提供了良好的支持。對(duì)數(shù)據(jù)分布，Java提供了一個(gè)URL(Uniform Resource Locator) 對(duì)象， 利用此對(duì)象可打開并訪問網(wǎng)絡(luò)上的對(duì)象，其訪問方式與訪問本地文件系統(tǒng)幾乎完全相同。對(duì)操作分布，Java的客戶機(jī)/ 服務(wù)器模式可以把運(yùn)算從服務(wù)器分散到客戶一端（服務(wù)器負(fù)責(zé)提供查詢結(jié)果，客戶機(jī)負(fù)責(zé)組織結(jié)果的顯示），從而提高整個(gè)系統(tǒng)的執(zhí)行效率，增加動(dòng)態(tài)可擴(kuò)充性。Java網(wǎng)絡(luò)類庫是Java 語言為適應(yīng)Internet 環(huán)境而進(jìn)行的擴(kuò)展。另外，為適應(yīng)Internet的不斷發(fā)展，Java還提供了動(dòng)態(tài)擴(kuò)充協(xié)議，以不斷擴(kuò)充Java網(wǎng)絡(luò)類庫。 

　　Java的網(wǎng)絡(luò)類庫支持多種Internet協(xié)議，包括Telnet, FTP 和HTTP (WWW)，與此相對(duì)應(yīng)的Java網(wǎng)絡(luò)類庫的子類庫為： 

Java.net 

Java.net.ftp 

Java.net.www.content 

Java.net.www.html 

Java.net.www.http 

　　這些子類庫各自容納了可用于處理Internet協(xié)議的類和方法。其中，java.net用于處理一些基本的網(wǎng)絡(luò)功能，包括遠(yuǎn)程登錄(Telnet)；java.net.ftp用于處理ftp協(xié)議；java.net.www.content用于處理WWW 頁面內(nèi)容；java.net.www.html 和java.net.www.http 則分別提供了對(duì)HTML 語言和HTTP 協(xié)議的支持。 



二、客戶機(jī)/服務(wù)器環(huán)境下的Java應(yīng)用程序 

客戶機(jī)/服務(wù)器在分布處理過程中，使用基于連接的網(wǎng)絡(luò)通信模式。該通信模式首先在客戶機(jī)和服務(wù)器之間定義一套通信協(xié)議，并創(chuàng)建一Socket類，利用這個(gè)類建立一條可靠的鏈接；然后，客戶機(jī)/服務(wù)器再在這條鏈接上可靠地傳輸數(shù)據(jù)。客戶機(jī)發(fā)出請(qǐng)求，服務(wù)器監(jiān)聽來自客戶機(jī)的請(qǐng)求，并為客戶機(jī)提供響應(yīng)服務(wù)。這就是典型的"請(qǐng)求-- 應(yīng)答" 模式。下面是客戶機(jī)/服務(wù)器的一個(gè)典型運(yùn)作過程： 

1、服務(wù)器監(jiān)聽相應(yīng)端口的輸入； 

2、客戶機(jī)發(fā)出一個(gè)請(qǐng)求； 

3、服務(wù)器接收到此請(qǐng)求； 

4、服務(wù)器處理這個(gè)請(qǐng)求，并把結(jié)果返回給客戶機(jī)； 

5、重復(fù)上述過程，直至完成一次會(huì)話過程。 

　　按照以上過程，我們使用Java語言編寫一個(gè)分別針對(duì)服務(wù)器和客戶機(jī)的應(yīng)用程序（Application）。該程序在服務(wù)器上時(shí)，程序負(fù)責(zé)監(jiān)聽客戶機(jī)請(qǐng)求，為每個(gè)客戶機(jī)請(qǐng)求建立Socket 連接，從而為客戶機(jī)提供服務(wù)。本程序提供的服務(wù)為：讀取來自客戶機(jī)的一行文本，反轉(zhuǎn)該文本，并把它發(fā)回給客戶機(jī)。 

　　通過該程序?qū)嵗覀兛吹剑褂肑ava語言設(shè)計(jì)C/S程序時(shí)需要注意以下幾點(diǎn)： 

（1）、 服務(wù)器應(yīng)使用ServerSocket 類來處理客戶機(jī)的連接請(qǐng)求。當(dāng)客戶機(jī)連接到服務(wù)器所監(jiān)聽的端口時(shí)，ServerSocket將分配一新的Socket 對(duì)象。這個(gè)新的Socket 對(duì)象將連接到一些新端口，負(fù)責(zé)處理與之相對(duì)應(yīng)客戶機(jī)的通信。然后，服務(wù)器繼續(xù)監(jiān)聽ServerSocket，處理新的客戶機(jī)連接。 

　　Socket 和ServerSocket 是Java網(wǎng)絡(luò)類庫提供的兩個(gè)類。 

（2）、服務(wù)器使用了多線程機(jī)制。Server對(duì)象本身就是一個(gè)線程，它的run()方法是一個(gè)無限循環(huán)，用以監(jiān)聽來自客戶機(jī)的連接。每當(dāng)有一個(gè)新的客戶機(jī)連接時(shí)，ServerSocket就會(huì)創(chuàng)建一個(gè)新的Socket類實(shí)例，同時(shí)服務(wù)器也將創(chuàng)建一新線程，即一個(gè)Connection 對(duì)象，以處理基于Socket 的通信。與客戶機(jī)的所有通信均由這個(gè)Connection 對(duì)象處理。Connection的構(gòu)造函數(shù)將初始化基于Socket 對(duì)象的通信流，并啟動(dòng)線程的運(yùn)行。與客戶機(jī) 的通信以及服務(wù)的提供，均由Connection對(duì)象處理。 

（3）、客戶機(jī)首先創(chuàng)建一Socket對(duì)象，用以與服務(wù)器通信。之后需創(chuàng)建兩個(gè)對(duì)象：DataInputStream 和PrintStream，前者用以從Socket 的InputStream 輸入流中讀取數(shù)據(jù)，后者則用于往Socket的OutputStream 中寫數(shù)據(jù)。最后，客戶機(jī)程序從標(biāo)準(zhǔn)輸入（如：控制臺(tái)）中讀取數(shù)據(jù)，并把這些數(shù)據(jù)寫到服務(wù)器，在從服務(wù)器讀取應(yīng)答消息，然后把這些應(yīng)答消息寫到準(zhǔn)輸出。 

　　以下分別為服務(wù)器和客戶機(jī)端的源程序清單。本程序在NT 4.0 網(wǎng)絡(luò)環(huán)境（TCP/IP）下使用JDK1.1 調(diào)試通過。 



三、編寫服務(wù)器類Java程序 

// Server.java 

import java.io.*; 

import java.net.*; 

public class Server extends Thread 

{ 

　　　　public final static int Default_Port=6543; 

　　　　protectd int port; 

　　　　protectd ServerSockt listen_socket; 

// 定義出錯(cuò)例程：如果出現(xiàn)異常錯(cuò)誤，退出程序。 

Public static void fail(Exception e, String msg) 

{ 

　　　　System.err.println(msg + ": " + e); 

　　　　System.exit(1); 

} 

// 定義并啟動(dòng)服務(wù)器的Socket 例程，監(jiān)聽客戶機(jī)的連接請(qǐng)求。 

public Server(int port) 

{ 

if(port == 0) port = Default_Port; 

this.port = port; 

try 

{ 

listen_socket = new ServerSocket(port); 

} 

catch(IOException e) fail(e, "Exception creating server socket"); 

System.out.println("Server: listening on port" + port); 

This.start(); 

} 

/* 下面為服務(wù)器監(jiān)聽線程的主程序。該線程一直循環(huán)執(zhí)行，監(jiān)聽并接受客戶機(jī)發(fā)出的連接 

請(qǐng)求。對(duì)每一個(gè)連接，均產(chǎn)生一個(gè)連接對(duì)象與之對(duì)應(yīng)，通過Socket 通道進(jìn)行通信。*/ 

public void run() 

{ 

try 

　　　　{ 

while(true) 

{ 

　　　　Socket client_socket = listen_socket.accept(); 

　　　　Connection c = new Connection(client_socket); 

　　　　　　　　　　　　} 

} 

catch(IOException e) fail(e,"Exception while listening for connections") 

} 

// 啟動(dòng)服務(wù)器主程序 

public static void main(String args[]) 

{ 

　　　　int port = 0; 

　　　　if (args.length == 1) 

　　　　{ 

　　　　try port = Integer.parseInt(args[0]); 

　　　　catch(NumberFormatException e) port = 0; 

} 

new Server(port); 

}　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 // End of the main 

}　　　　　　　　　　　　　　　　　　 // End of Server class 

//以下定義了Connection 類，它是用來處理與客戶機(jī)的所有通信的線程。 

class Connection extends Thread 

{ 

protected Socket client; 

　　　　protected DataInputStream in; 

　　　　　　　　protected PrintStream out; 

// 初始化通信流并啟動(dòng)線程 

public Connection(Socket client_socket) 

{ 

　　　　　　　　client = client_socket; 

　　　　try 

　　　　　　　　{ 

　　　　　　　　　　　　in = new DataInputStream(client.getinputStream()); 

　　　　　　　　out = new PrintStream(client.getOutputStream()); 

} 

catch(IOException e) 

　　　　{ 

　　　　try client.close(); 

　　　　　　　　catch(IOException e2); 

　　　　System.err.println("Exception while getting socket streram: " + e); 

Return; 

} 

this.start; 

}　　　　　　　　　　　　　　　　　　 // End of Connection method 

// 服務(wù)例程：讀出一行文本；反轉(zhuǎn)文本；返回文本。 

public void run() 

{ 

　　　　　　　　String line; 

　　　　StringBuffer revline; 

int len; 

　　　　try 

{ 

　　　　　　　　for(;;) 

{ 

　　　　　　　　　　　　// Read a line 

　　　　　　　　　　　　　　　　line = in.readline(); 

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　if(line == null) break; 

　　　　　　　　// Reverse the line 

　　　　　　　　　　　　　　　　len = line.length(); 

　　　　　　　　　　　　　　　　revline = new StringBuffer(len); 

　　　　　　　　for(int i = len-1; i >=0; i--) 

　　　　　　　　revline.insert(len-1-I;line.charAt(i)); 

　　　　　　　　　　 // Write out the reverse line 

　　　　　　　　out.println(revline); 

　　　　　　　　　　　　} 

catch(IOException e); 

finally try client.close(); 

catch(IOException e2); 

} 

// End of run method 

} 

// End of Connection class 

3、編寫客戶機(jī)類Java 程序 

// Client.java 

import java.io.*; 

import java.net.*; 

public class Client extends 

{ 

　　　　public static final int Default_Port = 6543; 

// 定義出錯(cuò)例程 

　　　　public static final void usage() 

　　　　{ 

　　　　System.out.println("Usage: Java Client []"); 

　　　　　　　　System.exit(0); 

} 

　　　　public static void main(String args[]) 

{ 

　　　　int port = Default_Port; 

Socket s = null; 

// 解析端口參數(shù) 

if ((args.length != 1)&&(args.length != 2 )) usage(); 

if (args.length == 1) 

　　　　port = Default_Port; 

else 

{ 

　　　　try port = Integer.parseInt(args[1]); 

　　　　catch(NumberFormaatException e) usage(); 

} 

try{ 

　　　　// 產(chǎn)生一個(gè)Socket ，通過指定的端口與主機(jī)通信。 

　　　　s = new Socket(args[0], port); 

// 產(chǎn)生用于發(fā)出和接收的文本字符流 

DataInputStream sin = new DataInputStream(s.getInputStream()); 

PrintStream sout = new DataInputStream(s.getInputStream()); 

// 從控制臺(tái)讀入字符流 

DataInputStream in = new DataInputStream(System.in); 

　　　　// 返回連接的地址和端口 

System.out.println("Connected to"+s.getInetAddress()+":"+ s.getPort()); 

　　　　String line; 

　　　　For(;;) 

　　　　{ 

　　　　　　　　// 顯示提示符 

　　　　　　　　System.out.print(" >"); 

　　　　　　　　System.out.flush(); 

　　　　　　　　// 讀入控制臺(tái)輸入的一行字符 

　　　　　　　　line = in.readline(); 

　　　　　　　　if (line == null) break; 

　　　　　　　　// 將接收的文本行送至服務(wù)器 

　　　　　　　　sout.println(line); 

　　　　　　　　// 從服務(wù)器接收一行字符 

　　　　　　　　line = sin.readline(); 

　　　　　　　　// Check if connection is closed(i.e. for EOF) 

　　　　　　　　if(line == null) 

　　　　　　　　{ 

　　　　　　　　　　　　System.out.println("Connection closed by server."); 

　　　　　　　　　　　　Break; 

} 

　　　　// 在控制臺(tái)上顯示接收的字符 

　　　　System.out.println(line); 

} 

// End of for loop 

} 

/ End of try 

catch(IOException e ) System.err.println(e); 

// Always be sure to close the socket 

finally 

{ 

　　　　try if(s != null) s.close(); 

　　　　catch(IOException e2); 

} 

}　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 // End of main 

}　　　　　　　　　　　　　　 // End of Client 

運(yùn)行該客戶機(jī)程序時(shí)，必須以服務(wù)器主機(jī)名作為第一個(gè)參數(shù)，服務(wù)器端口號(hào)為第二個(gè)參數(shù)， 

其中服務(wù)器端口號(hào)可缺省。