Сетевое программирование и Веб-приложения

Содержание

Слайд 2

Основные понятия сетевого программирования

Клиент -Сервер
Протокол – правила по которым фомируют запросы(response) и

Основные понятия сетевого программирования Клиент -Сервер Протокол – правила по которым фомируют
ответы(request) во время сессии.
Порт –целое положительное число которое указывает клиент при обращении к серверу.
Порт эл.почты=25, порт ftp=21, ст.порт веб сервера =80(8080,8001).
Ст. номера:[0,1023] свободные порты[1024,65535]
Стек из 4 протоколов: TCP/IP:
1 уровень прикладной (application)протокол HTTP(80), SMTP(25), Telnet(23), FTP(21), POP3(100)
2 уровень –транспортный протокол (+ номера портов отправителя и получателя, контрольная сумма, длина сообщения) – TCP (transmission control protocol)?TCP пакет & UDP (user datagram protocol) ?datagram
UDP- протокол состоит из дейтаграмм <1кб, и они могут прийти различными путями.
ТСР ?устанавливаем соединение ?пересылаем TCP пакеты ?пакеты проверяются (повторяюcтя при неудаче) ?поток байтов.
3 уровень сетевого протокола IP(internet protocol) (+ IP-адреса(доменные имена) и др.)
4 уровень канального протокола ENET, SLIP, PPP
В пакете java.net существует класс InetAddress экземпляр этого класса создается статическим методом
getByName(String host), host –доменное имя или IP-адрес.

Слайд 3

Работа в WWW (Пакет java.net)

WWW основана на прикладном (application)протоколе HTTP.
Используется расширенная адресация

Работа в WWW (Пакет java.net) WWW основана на прикладном (application)протоколе HTTP. Используется
URL (uniform resourse locator)
Схемы адресации:
protocol://autority@host:port/path/file#ref
protocol://autority@host:port/path/file/extra_path?info
Autority- имя:пароль –необязательно.
Класс URL Є java.net
Объекты этого класса создаются 6 конструкторами типа URL(String url);
openConnection() –определяет связь с URL и возвращает объект класса URLConnection
openStream- открывает входной поток в виде объекта InputStream.

Слайд 4

Получение веб-страницы

package simpleurl_app;
import java.net.*;
import java.io.*;
import java.net.MalformedURLException;
class simpleURL{
public static void main(String[] args)

Получение веб-страницы package simpleurl_app; import java.net.*; import java.io.*; import java.net.MalformedURLException; class simpleURL{
{try{
URL url1 =new URL("file:///nagent_log.txt");
BufferedReader br=new BufferedReader(new InputStreamReader(url1.openStream()));
String s;
while((s=br.readLine())!=null)
System.out.print(s);
br.close();
}catch(MalformedURLException e){e.printStackTrace();}
catch(IOException ioe){System.err.println(ioe);}
}
}
Сопутствующая информация о типе, архивных файлах, изображении, длине файла хранится в объектах классов URLConnection или НttpURLConnection.

Слайд 5

Пример

Программа при помощи LineNumberReader считывает первую страницу сайта http://www.ru и выводит ее

Пример Программа при помощи LineNumberReader считывает первую страницу сайта http://www.ru и выводит
на консоль.
import java.io.*;
import java.net.*;
public class Net {
public static void main(String args[]) {try {
URL url = new URL("http://www.ru");
LineNumberReader r = new LineNumberReader(new
InputStreamReader(url.openStream()));
String s = r.readLine();
while (s!=null) {
System.out.println(s);
s = r.readLine();}
System.out.println(r.getLineNumber());
r.close();} catch (MalformedURLException e) {
e.printStackTrace();
} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}
//Ошибка MalformedURLException появляется в случае, если строка c URL содержит ошибки.

Слайд 6

Класс URLConnection

Методы- getInputStream() (именно с его помощью работает можно использовать для передачи

Класс URLConnection Методы- getInputStream() (именно с его помощью работает можно использовать для
данных на сервер, если он поддерживает такую
операцию (многие публичные web-сервера закрыты для таких действий).
Класс URLConnection является абстрактным. Виртуальная машина предоставляет реализации этого класса для каждого протокола, например, в том же пакете java.net определен класс HttpURLConnection

Слайд 7

Получение свойств объектов URLconnection

setdoOutput(boolean out)если out- true –передача от клиента на хост

Получение свойств объектов URLconnection setdoOutput(boolean out)если out- true –передача от клиента на
(по умолчанию false)
setdoInput(boolean in)если in- true –передача от хоста клиенту (по умолчанию true)
setUseCaches (boolean cache)если cache- false –передача без кэширования.
setRequestPropety(String name, string value) –добавляет параметр name со значением value к заголовку посылаемого сообщения.
После задания параметров нужно установить соединение методом connect().
Многие методы getXxx(),получающие значения с хоста, устанавливают соединения автоматически(без connect()).
Веб-сервер возвращает информацию. Запрошенную клиентом вместе с заголовком, сведения из которого можно получить методами типа getXxx().
getContentType();
getContentLength();
getContent();
getContentenEncoding();
Потоки ввода-вывода для данного соединения создаются методами:
getInputStream(); getOutputSream();

Слайд 8

CGI программирование

Строка прересылаемая серверу обрабатывается программой расположенной в серверной директории cgi-bin
import java.net.*;
import

CGI программирование Строка прересылаемая серверу обрабатывается программой расположенной в серверной директории cgi-bin
java.io.*;
import java.net.URLConnection;
class SimpleURL{
public static void main(String[] args){
String req ="this text is posting to URL";
try{
//указываем URL CGI программы
URL url= new URL("http://localhost/cgi-bin/cgi.exe");
// создаем объект
URLConnection uc=url.openConnection();
//собираемся отпавлять
uc.setDoOutput(true);
// и получать сообщения
uc.setDoInput(true);
// без кэширования
uc.setUseCaches(false);
// задаем тип
uc.setRequestProperty("content-type", "application/octet-stream");
// длину сообщения
uc.setRequestProperty("content-length","+req.length()");
//устанавливаем соединение
uc.connect();
// открываем выходной поток
DataOutputStream dos=new DataOutputStream(uc.getOutputStream());
//выводим сообщение на адрес URL
dos.writeBytes(req);
//закрываем выходной поток
dos.close();

Слайд 9

CGI

//открываем входной поток для ответа сервера
BufferedReader br = new BufferedReader (new InputStreamReader(uc.getInputStream()));

CGI //открываем входной поток для ответа сервера BufferedReader br = new BufferedReader
String res=null;
while((res=br.readLine())!=null)
System.out.println(res);
br.close();
}catch (MalformedURLException me){
System.err.println(me);
}catch (IOException ioe){
System.err.println("Input Error:" +ioe);
}
}}
Упр.
Написать программу получающую заголовочную информацию и страницы с сайтов интернета
Написать CGI программу и программу для запуска CGI программы и получения результатов ее работы

Слайд 10

Пример CGI



GET & POST


5px; border: 1px solid #E00000; background-color: #eee; float: left;">

GET



Введите два сомножителя:


 











POST



Введите текст (не более 200 символов):














Слайд 11

Класc InetAddress

Пакет java.net также предоставляет доступ к протоколам более низкого уровня -

Класc InetAddress Пакет java.net также предоставляет доступ к протоколам более низкого уровня
TCP иUDP. Для этого сначала надо ознакомится с классом InetAddress, который является интернет-адресом, или IP. Экземпляры этого класса создаются не с помощью конструкторов, а с помощью статических методов:
InetAddress getLocalHost()
InetAddress getByName(String name)
InetAddress[] getAllByName(String name)
Первый метод возвращает IP-адрес машины, на которой исполняется Java-программа.
Второй метод возвращает адрес сервера, чье имя передается в качестве параметра. Это может быть как DNS-имя, так и числовой IP, записанный в виде текста, например, "67.11.12.101". Наконец третий метод определяет все IP-адреса указанного сервера.
.

Слайд 12

InetAddress

Следующая программа использует InetAddress.getByName( ) для определения Вашего IP адреса. Чтобы использовать его,

InetAddress Следующая программа использует InetAddress.getByName( ) для определения Вашего IP адреса. Чтобы
Вы должны знать имя своего компьютера. В Windows 95/98, зайдите в “Settings”, “Control Panel”, “Network”, а затем выберите страничку “Identification”. “Computer name” это имя, которое необходимо задать в командной строке.
import java.net.*;
public class WhoAmI {
public static void main(String[] args)
throws Exception {
if(args.length != 1) {
System.err.println(
"Usage: WhoAmI MachineName");
System.exit(1);
}
InetAddress a =
InetAddress.getByName(args[0]);
System.out.println(a);
}
}

Слайд 13

localhost

Существует специальный адрес, называемый localhost, “локальная петля”, который является IP адресом для

localhost Существует специальный адрес, называемый localhost, “локальная петля”, который является IP адресом
тестирования без наличия сети. Обычный способ получения этого адреса в Java это:
InetAddress addr = InetAddress.getByName(null);
Если Вы ставите параметр null в метод getByName( ), то, по умолчанию используется localhost.
InetAddress это то, что Вы используете для ссылки на конкретную машину, и Вы должны предоставлять это, перед тем как продолжить дальнейшие действия. Вы не можете манипулировать содержанием InetAddress
Единственный способ создать InetAddress - это использовать один из перегруженных статических методов getByName( ) (который Вы обычно используете), getAllByName( ), либо getLocalHost( ).
Вы можете создать адрес локальной петли, установкой строкового параметра localhost:
InetAddress.getByName("localhost");
(присваивание “localhost” конфигурируется в таблице “hosts” на Вашей машине), либо с помощью четырехточечной формы для именования зарезервированного IP адреса для петли:
InetAddress.getByName("127.0.0.1");

Слайд 14

Классы Socket и ServerSocket

Для работы с TCP-протоколом используются классы Socket и ServerSocket.

Классы Socket и ServerSocket Для работы с TCP-протоколом используются классы Socket и

Первым создается ServerSocket - сокет на стороне сервера. Его простейший конструктор имеет только один параметр - номер порта, на котором будут приниматься входящие запросы.
После создания вызывается метод accept(), который приостанавливает выполнение программы и ожидает, пока какой-нибудь клиент не инициализирует соединение

Слайд 15

Socket

Работа сервера возобновляется, а метод возвращает экземпляр класса Socket для взаимодействия с

Socket Работа сервера возобновляется, а метод возвращает экземпляр класса Socket для взаимодействия
клиентом:
try {
ServerSocket ss = new ServerSocket(3456);
Socket client=ss.accept();
// Метод не возвращает управление, пока неподключится клиент
} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}
Клиент для подключения к серверу также используется класс Socket. Его простейший конструктор принимает два параметра - адрес сервера (в виде строки или экземпляра
InetAddress) и номер порта. Если сервер принял запрос, то сокет конструируется успешно, и далее можно воспользоваться методами getInputStream() или getOutputStream().
try {
Socket s = new Socket("localhost", 3456);
InputStream is = s.getInputStream();
is.read();} catch (UnknownHostException e) {
e.printStackTrace();} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}

Слайд 16

Пример

На стороне сервера класс Socket используется точно таким же образом - через

Пример На стороне сервера класс Socket используется точно таким же образом -
методы getInputStream() и getOutputStream().
Приведем более полный пример:
import java.io.*;
import java.net.*;
public class Server {
public static void main(String args[]) {
try {
ServerSocket ss = new ServerSocket(3456);
System.out.println("Waiting...");
Socket client=ss.accept();
System.out.println("Connected");
client.getOutputStream().write(10);
client.close();
ss.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();}}}
Сервер по запросу клиента отправляет число 10 и завершает работу.
При завершении вызываются методы close() для открытых сокетов

Слайд 17

Класс клиента:

import java.io.*;
import java.net.*;
public class Client {
public static void main(String args[]) {
try

Класс клиента: import java.io.*; import java.net.*; public class Client { public static
{
Socket s = new Socket("localhost", 3456);
InputStream is = s.getInputStream();
System.out.println("Read: "+is.read());
s.close();
} catch (UnknownHostException e) {
e.printStackTrace();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();}}}
После запуска сервера, а затем клиента, можно увидеть результат - полученное число 10, после чего обе программы закроются.
Классы ServerSocket Socket имеют расширенный конструктор для указания как локального адреса, с которого будет устанавливаться соединение, так и локального порта (иначе операционная система выделяет произвольный свободный порт).

Слайд 18

Работа с прокси - сервером

Socket(proxy proxy);
Этот конструктор использует ссылку на объект абстрактного

Работа с прокси - сервером Socket(proxy proxy); Этот конструктор использует ссылку на
класса Proxy.
Объект создается конструктором
Proxy(Proxy.Type type,SocketAddess address);
Proxy.Type :
DIRECT – соединение без прокси-сервера;
HTTP -соединение c прокси-сервером по протоколу HTTP, FTP;
SOCKS -соединение c прокси-сервером по протоколу SOCKS4 или SOCKS5.
SocketAddess -абстрактный класс, используют его расширение InetSocketAddess
Socket sock= new Socket(new Proxy(Proxy.Type.SOCKS, new(InetSocketAddess(“socks.domain.com”, 1080)));

Слайд 19

Работа с несколькими клиентами

Можно воспользоваться методом setSoTimeout(int timeout) класса ServerSocket, чтобы указать

Работа с несколькими клиентами Можно воспользоваться методом setSoTimeout(int timeout) класса ServerSocket, чтобы
время в миллисекундах, на протяжении которого нужно ожидать подключение клиента. Это позволяет не "зависать" серверу, если никто не пытается начать с ним работать. Таймаут задается в миллисекундах, нулевое. После установления соединения с клиентом сервер выходит из
метода accept(), то есть перестает быть готов принимать новые запросы.
Однако как правило желательно, чтобы сервер мог работать с несколькими клиентами одновременно.
Для этого необходимо при подключении очередного пользователя создавать новый поток исполнения, который будет обслуживать его, а основной поток снова войдет в метод accept().
Пример такого решения:
import java.io.*;
import java.net.*;
public class NetServer {
public static final int PORT = 2500;
private static final int TIME_SEND_SLEEP = 100;
private static final int COUNT_TO_SEND = 10;
private ServerSocket servSocket;
public static void main(String[] args) {NetServer server = new NetServer();
server.go();}public NetServer() {

Слайд 20

Пример Работа с несколькими клиентами

try{servSocket = new ServerSocket(PORT);
}catch(IOException e){
System.err.println("Unable to open Server

Пример Работа с несколькими клиентами try{servSocket = new ServerSocket(PORT); }catch(IOException e){ System.err.println("Unable
Socket : " + e.toString());}}
public void go() {
// Класс-поток для работы с подключившимся клиентом
class Listener implements Runnable{Socket socket;
public Listener(Socket aSocket){
socket = aSocket;}
public void run(){
try{
System.out.println("Listener started");
int count = 0;
OutputStream out = socket.getOutputStream();
OutputStreamWriter writer = new OutputStreamWriter(out);
PrintWriter pWriter = new PrintWriter(writer);

Слайд 21

Пример Работа с несколькими клиентами

while(countpWriter.print(((count>1)?",":"")+ "Say" + count);
sleeps(TIME_SEND_SLEEP);}
pWriter.close();}catch(IOException e){
System.err.println("Exception : "

Пример Работа с несколькими клиентами while(count pWriter.print(((count>1)?",":"")+ "Say" + count); sleeps(TIME_SEND_SLEEP);} pWriter.close();}catch(IOException
+ e.toString());}}}
// Основной поток, циклически выполняющий метод accept()
System.out.println("Server started");
while(true){
try{Socket socket = servSocket.accept();
Listener listener = new Listener(socket);
Thread thread = new Thread(listener);
thread.start();
}catch(IOException e){
System.err.println("IOException : " + e.toString());}}}
public void sleeps(long time) {
try{Thread.sleep(time);}catch(InterruptedException e){}}}

Слайд 22

Пример клиента

Эта программа будет запускать несколько потоков, каждый их которых независимо подключается

Пример клиента Эта программа будет запускать несколько потоков, каждый их которых независимо
к серверу, считывает его ответ и выводит на консоль.
import java.io.*;
import java.net.*;
public class NetClient implements Runnable{
public static final int PORT = 2500;
public static final String HOST = "localhost";
public static final int CLIENTS_COUNT = 5;
public static final int READ_BUFFER_SIZE = 10;
private String name = null;
public static void main(String[] args) {
String name = "name";
for(int i=1; i<=CLIENTS_COUNT; i++){
NetClient client = new NetClient(name+i);
Thread thread = new Thread(client);
thread.start();}}

Слайд 23

Клиент пример

public NetClient(String name) {this.name = name;}
public void run() {
char[] readed =

Клиент пример public NetClient(String name) {this.name = name;} public void run() {
new char[READ_BUFFER_SIZE];
StringBuffer strBuff = new StringBuffer();
try{
Socket socket = new Socket(HOST, PORT);
InputStream in = socket.getInputStream();
InputStreamReader reader = new InputStreamReader(in);
while(true){
int count = reader.read(readed, 0, READ_BUFFER_SIZE);
if(count==-1)break;
strBuff.append(readed, 0, count);
Thread.yield();}
} catch (UnknownHostException e) {e.printStackTrace();
} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}
System.out.println("client " + name + " read : " + strBuff.toString());}}
Имя файла: Сетевое-программирование-и-Веб-приложения-.pptx
Количество просмотров: 272
Количество скачиваний: 2