随着java语言的日益流行,特别是java与internetweb的密切结合,使它在全球取得了巨大的成功。java语言以其独立于平台、面向对象、分布式、多线索及完善的安全机制等特色,成为现代信息系统建设中的良好的开发平台和运行环境。
一、java网络应用模型
和internet上的许多环境一样,完整的java应用环境实际上也是一个客户机/服务器环境,更确切地说是浏览器/服务器模型(即browser/server模型,简称web模型)。但与传统的客户机/服务器(c/s)的二层结构不同,应用java的web模型是由三层结构组成的。传统的c/s结构通过消息传递机制,由客户端发出请求给服务器,服务器进行相应处理后经传递机制送回客户端。而在web模型中,服务器一端被分解成两部分:一部分是应用服务器(web服务器),另一部分是数据库服务器,java网络应用结构模型如图所示:
http
tcp/ip
java网络应用模型
针对分布式计算环境,java通过其网络类库提供了良好的支持。对数据分布,java提供了一个url(uniformresourcelocator)对象,利用此对象可打开并访问网络上的对象,其访问方式与访问本地文件系统几乎完全相同。对操作分布,java的客户机/服务器模式可以把运算从服务器分散到客户一端(服务器负责提供查询结果,客户机负责组织结果的显示),从而提高整个系统的执行效率,增加动态可扩充性。java网络类库是java语言为适应internet环境而进行的扩展。另外,为适应internet的不断发展,java还提供了动态扩充协议,以不断扩充java网络类库。
java的网络类库支持多种internet协议,包括telnet,ftp和http(www),与此相对应的java网络类库的子类库为:
java.net
java.net.ftp
java.net.www.content
java.net.www.html
java.net.www.http
这些子类库各自容纳了可用于处理internet协议的类和方法。其中,java.net用于处理一些基本的网络功能,包括远程登录(telnet);java.net.ftp用于处理ftp协议;java.net.www.content用于处理www页面内容;java.net.www.html和java.net.www.http则分别提供了对html语言和http协议的支持。
二、客户机/服务器环境下的java应用程序
客户机/服务器在分布处理过程中,使用基于连接的网络通信模式。该通信模式首先在客户机和服务器之间定义一套通信协议,并创建一socket类,利用这个类建立一条可靠的链接;然后,客户机/服务器再在这条链接上可靠地传输数据。客户机发出请求,服务器监听来自客户机的请求,并为客户机提供响应服务。这就是典型的“请求--应答”模式。下面是客户机/服务器的一个典型运作过程:
1.服务器监听相应端口的输入;
2.客户机发出一个请求;
3.服务器接收到此请求;
4.服务器处理这个请求,并把结果返回给客户机;
5.重复上述过程,直至完成一次会话过程。
按照以上过程,我们使用java语言编写一个分别针对服务器和客户机的应用程序(application)。该程序在服务器上时,程序负责监听客户机请求,为每个客户机请求建立socket连接,从而为客户机提供服务。本程序提供的服务为:读取来自客户机的一行文本,反转该文本,并把它发回给客户机。
通过该程序实例我们看到,使用java语言设计c/s程序时需要注意以下几点:
(1)、服务器应使用serversocket类来处理客户机的连接请求。当客户机连接到服务器所监听的端口时,serversocket将分配一新的socket对象。这个新的socket对象将连接到一些新端口,负责处理与之相对应客户机的通信。然后,服务器继续监听serversocket,处理新的客户机连接。
socket和serversocket是java网络类库提供的两个类。
(2)、服务器使用了多线程机制。server对象本身就是一个线程,它的run()方法是一个无限循环,用以监听来自客户机的连接。每当有一个新的客户机连接时,serversocket就会创建一个新的socket类实例,同时服务器也将创建一新线程,即一个connection对象,以处理基于socket的通信。与客户机的所有通信均由这个connection对象处理。connection的构造函数将初始化基于socket对象的通信流,并启动线程的运行。与客户机的通信以及服务的提供,均由connection对象处理。
(3)、客户机首先创建一socket对象,用以与服务器通信。之后需创建两个对象:datainputstream和printstream,前者用以从socket的inputstream输入流中读取数据,后者则用于往socket的outputstream中写数据。最后,客户机程序从标准输入(如:控制台)中读取数据,并把这些数据写到服务器,在从服务器读取应答消息,然后大这些应答消息写到到准输出。
以下本别为服务器和客户机端的源程序清单。本程序在nt4.0网络环境(tcp/ip)下使用jdk1.1调试通过。
----1.编写服务器类java程序
//server.java
importjava.io.*;
importjava.net.*;
publicclassserverextendsthread
{
publicfinalstaticintdefault_port=6543;
protectdintport;
protectdserversockrtlisten_socket;
//定义出错例程:
如果出现异常错误,退出程序。
publicstaticvoidfail(exceptione,stringmsg)
{
system.err.println(msg+":"+e);
system.exit(1);
}
//定义并启动服务器的socket例程,
监听客户机的连接请求。
publicserver(intport)
{
if(port==0)port=default_port;
this.port=port;
try
{
listen_socket=newserversocket(port);
}
catch(ioexceptione)fail(e,
"exceptioncreatingserversocket");
system.out.println("server:
listeningonport"+port);
this.start();
}
----/*下面为服务器监听线程的主程序。该线程一直循环执行,监听并接受客户机发出的连接请求。对每一个连接,均产生一个连接对象与之对应,通过socket通道进行通信。
*/
publicvoidrun()
{
try
{
while(true)
{
socketclient_socket=listen_socket.accept();
connectionc=newconnection(client_socket);
}
}
catch(ioexceptione)fail
(e,"exceptionwhilelisteningforconnections")
}
//启动服务器主程序
publicstaticvoidmain(stringargs[])
{
intport=0;
if(args.length==1)
{
tryport=integer.parseint(args[0]);
catch(numberformatexceptione)port=0;
}
newserver(port);
}//endofthemain
}//endofserverclass
//以下定义了connection类,
它是用来处理与客户机的所有通信的线程。
classconnectionextendsthread
{
protectedsocketclient;
protecteddatainputstreamin;
protectedprintstreamout;
//初始化通信流并启动线程
publicconnection(socketclient_socket)
{
client=client_socket;
try
{
in=newdatainputstream(client.getinputstream());
out=newprintstream(client.getoutputstream());
}
catch(ioexceptione)
{
tryclient.close();
catch(ioexceptione2);
system.err.println
("exceptionwhilegettingsocketstreram:"+e);
return;
}
this.start;
}//endofconnectionmethod
//服务例程:读出一行文本;
反转文本;返回文本。
publicvoidrun()
{
stringline;
stringbufferrevline;
intlen;
try
{
for(;;)
{
//readaline
line=in.readline();
if(line==null)break;
//reversetheline
len=line.length();
revline=newstringbuffer(len);
for(inti=len-1;i>=0;i--)
revline.insert(len-1-i;line.charat(i));
//writeoutthereverseline
out.println(revline);
}
catch(ioexceptione);
finallytryclient.close();
catch(ioexceptione2);
}//endofrunmethod
}//endofconnectionclass
2.编写客户机类java程序
//client.java
importjava.io.*;
importjava.net.*;
publicclassclientextends
{
publicstaticfinalintdefault_port=6543;
//定义出错例程
publicstaticfinalvoidusage()
{
system.out.println("usage:
javaclient[]");
system.exit(0);
}
publicstaticvoidmain(stringargs[])
{
intport=default_port;
sockets=null;
//解析端口参数
if((args.length!=1)&&
(args.length!=2))usage();
if(args.length==1)
port=default_port;
else
{
tryport=integer.parseint(args[1]);
catch(numberformaatexceptione)usage();
}
try{
//产生一个socket,
通过指定的端口与主机通信。
s=newsocket(args[0],port);
//产生用于发出和接收的文本字符流
datainputstreamsin=new
datainputstream(s.getinputstream());
printstreamsout=new
闽公网安备 35060202000074号