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进阶教程――java网络编程


  java最初是作为一种网络编程语言出现的,它能够使用网络上的各种资源和数据,与服务器建立各种传输通道,将自己的数据传送到网络的各个地方。你可以用java很轻松地完成这些,因为java类库提供了很强大的网络功能。
  
  本章主要介绍如下内容:
  
  java网络类和接口
  
  inetaddress类
  
  url和urlconnection类
  
  tcp/ip服务器与客户端套接字
  
  datagram套接字
  
  java网络类和接口
  java中有关网络方面的功能都定义在java.net程序包中。java所提供的网络功能可大致分为三大类:
  
  url和urlconnection 这是三大类功能中最高级的一种。通过url的网络资源表达方式,很容易确定网络上数据的位置。利用url的表示和建立,java程序可以直接读入网络上所放的数据,或把自己的数据传送到网络的另一端。
  
  socket 所谓socket,可以想像成两个不同的程序通过网络的通道,而这是传统网络程序中最常用的方法。一般在tcp/ip网络协议下的客户服务器软件采用socket作为交互的方式。
  
  datagram 是这些功能中最低级的一种。其他网络数据传送方式,都假想在程序执行时,建立一条安全稳定的通道。但是以datagram的方式传送数据时,只是把数据的目的地记录在数据包中,然后就直接放在网络上进行传输,系统不保证数据一定能够安全送到,也不能确定什么时候可以送到。也就是说,datagram不能保证传送质量。
  
  inetaddress类
  java.net.inetaddress类是java的ip地址封装类,它不需要用户了解如何实现地址的细节。该类的定义如下:
  public final class inetaddress extends object implements serializable
  
  该类里有两个字段:hostname(string)和address(int),即主机名和ip地址。这两个字段是不公开的,我们不能直接访问它们。
  
  下面我们介绍inetaddress类提供的internet地址的操作。
  
  1 创建inetaddress对象的方法
  
  inetaddress类没有构造方法,要创建该类的实例对象,可以通过该类的静态方法获得该对象。这些静态方法如下。
  
  public static inetaddress getlocalhost()
  
  方法getlocalhost()获得本地机的inetaddress对象,当查找不到本地机器的地址时,触发一个unknownhostexception异常。示范代码如下:
  
  try {
  inetaddress address=inetaddress.getlocalhost( );
  …;   // 其他处理代码
  }
  catch(unknownexception e) {
  …; // 异常处理代码
  }
  
  public static inetaddress getbyname (string host)
  
  方法getbyname(string host)获得由host指定的inetaddress对象,host是计算机的域名(也就是名字),其作用跟ip地址一样,只不过域名标识计算机比ip标识计算机更易于记忆。如果找不到主机会触发unknownhostexception异常。示范代码如下:
  
  try {
  inetaddress address=inetaddress.getbyname( host );
  …;   // 其他处理代码
  }
  catch(unknownexception e) {
  … // 异常处理代码
  }
  
  public static inetaddress[] getallbyname(string host)
  
  我们知道,在internet上不允许多台计算机共用一个名字(或者说是ip地址),但是在web中,可以用相同的名字代表一组计算机。通过方法inetaddress[]getallbyname(string host)可以获得具有相同名字的一组inetaddress对象。出错了同样会抛出unknownexception异常。示范代码如下:
  
  try {
  inetaddress address=inetaddress.getallbyname( host );
  …;  // 其他处理代码
  }
  catch(unknownexception e) {
  … // 异常处理代码
  }
  
  2 实例:查询ip地址的版本
  
  inteaddress类有一个getaddress()方法,该方法将ip地址以网络字节顺序作为字节数组返回。当前ip只有4个字节,但是当实行ipv6时,就有16个字节了。如果需要知道数组的长度,可以用数组的length字段。使用getaddress( )方法的一般性用法如下所示:
  
  inetaddress inetaddress=inetaddress.getlocalhost( );
  byte[ ] address=inetaddress.getaddress( );
  
  我们要注意的是返回的byte[ ]字节是无符号的。但是java没有无符号字节的基本数据类型,因此如果要对返回的字节操作时,必须要将int做适当的调整。下面的方法就实现了这个目的:
  int unsignbyte = signbyte < 0 ? signbyte + 256 : signbyte;
  
  如果signbyte是负数,就加256使其成为正数,否则就保持不变。
  下面的程序示例12-1可以查询ip地址是ipv4还是ipv6,还能查询ip的类别。
  【程序源代码】
  
  1 // ==================== program description ==================
  2 // 程序名称:示例12-1: ipversion.java
  3 // 程序目的:查询ip的版本,熟悉inetaddress用法
  4 // ======================================================
  5 import java.net.*;
  6 import java.io.*;
  7
  8 public class ipversion
  9 {
  10   public static void main(string args[])
  11   {
  12 try
  13 {
  14 inetaddress inetadd=inetaddress.getlocalhost();
  15 byte[ ] address=inetadd.getaddress( );
  16 if (address.length==4)
  17 {
  18         system.out.println("the ip version is ipv4");
  19 int firstbyte=address[0];
  20 if (firstbyte<0)
  21  firstbyte += 256;
  22  if((firstbyte&0x80)==0 )
  23  system.out.println("the ip class is a");
  24  else if ((firstbyte&0xc0)==0x80 )
  25  system.out.println("the ip class is b");
  26  else if((firstbyte&0xe0)==0xc0 )
  
  27   system.out.println("the ip class is c");
  28         else if((firstbyte&0xf0)==0xe0)
  29           system.out.println("the ip class is d");
  30           else if((firstbyte&0xf8)==0xf0 )
  31            system.out.println("the ip class is e");
  32 }
  33 else if(address.length==16)
  34 system.out.println("the ip version is ipv6");
  35    }
  36    catch (exception e)
  37    { };
  38   }
  39 }
  
  
  【程序输出结果】
  
  the ip version is ipv4
  the ip class is c
  
  【程序注解】
  在第14行用getlocalhost()方法得到本地的inetaddress对象inetadd,然后调用getaddress()方法返回ip字节数组,如果是4个字节的,就是ipv4,如果是16个字节的,就是ipv6。最后我们就可以根据第一个字节数判断网络类型。如果第一字节的形式是0*******,则这个地址就是a类地址。以表12-1判定可以得到b、c、d、e类地址。
  
  表12-1 判断网络类型的位串
  类 高 位 串
  a 0……
  b 10……
  c 110……
  d 1110……
  e 11110……
  
  笔者所用主机的ip地址是c类地址,所以程序的输出结果为"the ip class is c"。如果运行该程序的主机的ip地址为其他类型,输出结果会随之改变。
  
  下面我们再介绍inetaddress类的另外两个方法。
  
  public string gethostname()
  gethostname()方法返回一个字符串,就是主机名字。如果被查询的机器没有主机名,或者如果使用了applet,但是它的安全性却禁止查询主机名,则该方法就返回一个具有点分形式的数字ip地址。一般的使用方法如下所示:
  
  inetaddress inetadd = inetaddress.getlocalhost( );
  string localname= inetadd.gethostname( );
  
  public string tostring()
  tosring()方法得到主机名和ip地址的字符串,其具体形式如下:主机名/点分地址
  
  如果一个inetaddress对象没有主机名,则点分格式的ip地址将会被代替。
  
  下面的程序示例12-2就综合使用了gethostname( )和tostring( )方法。
  【程序源代码】
  
  1 // ==================== program description ==================
  2 // 程序名称:示例12-2: internet.java
  3 // 程序目的:熟悉gethostname( )和tostring( )方法
  4 // ==============================================================
  5 import java.net.*;
  6 import java.io.*;
  7
  8 class internet
  9 {
  10 public static void main(string args[])
  11   {
  12   try {
  13     inetaddress inetadd;
  14      inetadd=inetaddress.getlocalhost();
  15      system. out. println("hostname="+inetadd.gethostname());
  16      system. out. println(inetadd.tostring() );
  17     }
  18     catch(exception e) {
  19      system.out.println(e);
  20     }
  21   }
  22 }
  
  【程序输出结果】
  
  d:/java project>java internet

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