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