Java程序設(shè)計（第3版）課件 單元5-任務(wù)5 網(wǎng)絡(luò)聊天程序設(shè)計

任務(wù)五：網(wǎng)絡(luò)聊天程序設(shè)計單元五：Java語言高級程序設(shè)計教學(xué)目標知識目標網(wǎng)絡(luò)通信的概念；網(wǎng)絡(luò)協(xié)議概念；Socket的概念；網(wǎng)絡(luò)通信編程的步驟。能力目標能夠編寫網(wǎng)絡(luò)通信程序；會進行端口操作。內(nèi)容4任務(wù)陳述123知識準備任務(wù)實施任務(wù)拓展任務(wù)實訓(xùn)51.任務(wù)陳述任務(wù)描述本次任務(wù)要運用套接字實現(xiàn)一個多人網(wǎng)絡(luò)聊天程序。任務(wù)要求如下：在C/S（客戶端/服務(wù)器）模式下運行。服務(wù)器端負責監(jiān)聽和轉(zhuǎn)發(fā)客戶端發(fā)送的消息。

實現(xiàn)聊天記錄的保存和查看。2.知識準備5.1網(wǎng)絡(luò)通信與網(wǎng)絡(luò)協(xié)議基礎(chǔ)計算機網(wǎng)絡(luò)通常由三個部分組成，分別是資源子網(wǎng)、通信子網(wǎng)和通信協(xié)議。

通信子網(wǎng)：就是計算機網(wǎng)絡(luò)中負責數(shù)據(jù)通信的部分；資源子網(wǎng)：計算機網(wǎng)絡(luò)中面向用戶的部分，負責全網(wǎng)絡(luò)面向應(yīng)用的數(shù)據(jù)處理工作；

通信協(xié)議：通信雙方必須共同遵守的規(guī)則和約定就稱為通信協(xié)議，它的存在與否是

計算機網(wǎng)絡(luò)與一般計算機互連系統(tǒng)的根本區(qū)別。2.知識準備5.1.1

計算機網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)2.知識準備5.1.2計算機網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議所謂協(xié)議(Protocol)就是對數(shù)據(jù)格式和計算機之間交換數(shù)據(jù)時必須遵守的規(guī)則的正式描述。傳輸控制協(xié)議TCP：TCP是一種面向連接的傳輸層協(xié)議。IP協(xié)議（InternetProtocol）網(wǎng)絡(luò)之間互連的協(xié)議的縮寫，中文簡稱為“網(wǎng)協(xié)”。UDP：用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議

。

超文本傳輸協(xié)議

HTTP超文本傳輸協(xié)議HTTP是TCP/IP協(xié)議族的應(yīng)用層協(xié)議。文件傳輸協(xié)議

FTPFTP協(xié)議可以支持文件在網(wǎng)絡(luò)上不同機器之間的來回拷貝。2.知識準備5.2基于TCP/IP的網(wǎng)絡(luò)編程原理在TCP/IP協(xié)議中，TCP提供可靠的連接服務(wù)，采用三次握手建立一個連接。2.知識準備5.3TCP/IP網(wǎng)絡(luò)編程相關(guān)類5.3.1Socket類Socket類用于客戶端程序，當客戶端與服務(wù)端通訊的時候，客戶程序會在客戶端創(chuàng)建一個Socket對象，建立服務(wù)器和客戶端之間的連接。Socket類的常用構(gòu)造方法：Socket(StringhostName,intport)創(chuàng)建一個流套接字并將其連接到指定主機上的指定端口號。Socket(InetAddressa,intport)創(chuàng)建一個流套接字并將其連接到指定

IP地址的指定端口號。2.知識準備5.3.2

ServerSocket類ServerSocket類用于服務(wù)端程序，服務(wù)端需要創(chuàng)建ServerSocket對象監(jiān)聽特定端口，接收客戶連接請求，并基于該請求執(zhí)行某些操作，然后向請求者返回結(jié)果。常用構(gòu)造方法：ServerSocket(intport)創(chuàng)建綁定到特定端口的服務(wù)器套接字。ServerSocket(intport,intmaxqu)創(chuàng)建綁定到特定端口的服務(wù)器套接字，maxqu為隊列的最大長度。其他常用方法：accept()方法用于等待客戶端觸發(fā)通信close()方法用于關(guān)閉服務(wù)器端建立的套接字。2.知識準備5.3.3Socket通信方式利用Socket方式進行數(shù)據(jù)通信與傳輸?shù)恼麄€過程如圖5-18所示：Socket對象代表主叫方，ServerSocket對象代表被叫方，執(zhí)行accept()方法表示同意建立連接。連接一旦建立，會自動創(chuàng)建一個輸入流和一個輸出流，通過這兩個流可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的發(fā)送。accept()建立連接輸入流輸出流SocketSocket輸入流輸出流ServerSocket2.知識準備【例5-20】演示如何創(chuàng)建服務(wù)端程序。要求：服務(wù)器啟動后等待客戶端連接，有客戶端連接時，執(zhí)行accept()方法返回一個Socket對象。通過此Socket對象可獲得輸入流和輸出流。通過輸入流，可獲取客戶端傳入的數(shù)據(jù)。如果獲取的數(shù)據(jù)為“JAVA”，則通過輸出流向客戶端傳送“有效口令”四個字，否則向客戶端傳送“無效口令”四個字。2.知識準備//省略類的定義和異常處理……ServerSocketss=newServerSocket(4001);Socketso=ss.accept();BufferedReaderb=newBufferedReader(newInputStreamReader(so.getInputStream()));Stringpasswd=b.readLine();Stringresponse;2.知識準備if(passwd.equals("JAVA")){ response="有效口令";}else{ response="無效口令";}PrintStreamp=newPrintStream(so.getOutputStream());p.println(response);so.close();……//省略調(diào)用過程2.知識準備【例5-21】演示如何創(chuàng)建客戶端程序。要求：通過使用相同的端口號來連接本例的服務(wù)器程序。本例的服務(wù)端與客戶端程序應(yīng)當運行在同一臺主機上，因為程序中的Socket對象是通過localhost創(chuàng)建的。該客戶端程序從控制臺讀入用戶輸入信息，將其發(fā)送給服務(wù)器，然后讀取并顯示服務(wù)器返回的信息。2.知識準備

//省略類的定義和異常處理……Socketso=newSocket("localhost",4001);BufferedReaderb1=newBufferedReader(newInputStreamReader(System.in));Stringpasswd=b1.readLine();PrintStreamp=newPrintStream(so.getOutputStream());……2.知識準備

BufferedReaderb2=newBufferedReader(newInputStreamReader(so.getInputStream()));Stringr=b2.readLine();System.out.println(r);so.close();……//省略調(diào)用過程

3.任務(wù)實施實現(xiàn)思路綜合運用流、線程和Socket技術(shù)實現(xiàn)本任務(wù)中的網(wǎng)絡(luò)聊天程序。把服務(wù)端程序定義為ChatServer，先于客戶端程序運行，監(jiān)聽并接受多個客戶端的連接。把客戶端程序定義為ChatClient，負責將用戶的輸入信息發(fā)送到服務(wù)端。服務(wù)端程序接受客戶信息并將其轉(zhuǎn)發(fā)給其他客戶端。定義Client類實現(xiàn)Runnable接口，作為客戶端代理，目的是在服務(wù)器端為每個客戶端創(chuàng)建一個單獨的通信線程。定義ChatServer類，等待客戶的連接請求，用列表clients保存客戶端代理，每次和一個客戶端建立連接，創(chuàng)建一個代理對象放入列表clients中。定義ChatClient類繼承JFrame，實現(xiàn)客戶端界面，與服務(wù)器建立連接，接收用戶輸入發(fā)送給服務(wù)器并顯示服務(wù)器發(fā)送來的信息。3.任務(wù)實施Client類run()的關(guān)鍵代碼Stringstr=dis.readUTF();//阻塞式方式Stringprefix=“Client_”+client_no+“:”;str=prefix+str;System.out.println(str);for(inti=0;i<clients.size();i++){ Clientc=clients.get(i);//獲取客戶端代理 c.send(str); if(log!=null&&c==this) {//省略異常處理 log.writeBytes(str+"\r\n");//保存記錄 }} 3.任務(wù)實施服務(wù)器端關(guān)鍵代碼ss=newServerSocket(8888);stat=true;while(stat){ Sockets=ss.accept(); …… //每建立一個客戶端，就創(chuàng)建一個客戶端對象，啟動一個線程 Clientc=newClient(s,maxClientNo++); newThread(c).start(); clients.add(c);//將每個客戶端加入到容器里 }} 3.任務(wù)實施客戶端關(guān)鍵代碼s=newSocket("",8888); //s為局部變量……dos=newDataOutputStream(s.getOutputStream());dis=newDataInputStream(s.getInputStream());

4.任務(wù)拓展

域名系統(tǒng)（DNS）：

將特定IP地址映射至字符串，比如2域名為。

域名的優(yōu)點：

方便人的記憶，域名到IP地址的映射和轉(zhuǎn)換由域名服務(wù)器系統(tǒng)維護。InetAddress類：

封裝了IP地址和DNS，創(chuàng)建實例不是使用構(gòu)造方法，而是要使用其提供的

工廠方法：InetAddressgetLocalHost()和InetAddressgetByName(StringHostName)。4.任務(wù)拓展【例5-22】演示InetAddress類的用法。要求：

獲取并顯示了本機和新浪網(wǎng)的IP地址。運行此程序，要求電腦能夠聯(lián)通互聯(lián)網(wǎng)，否則需要給新浪網(wǎng)那行代碼加上注釋，不然會出異常的。InetAddressadd=InetAddress.getLocalHost();System.out.println("本主機的地址是"+add);System.out.println(“新浪網(wǎng)的地址是”+add.getByName(“”));一、實訓(xùn)目的掌握創(chuàng)建基于TCP有連接的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序；掌握