Java网络编程实验

（一）下列程序是使用Socket编写C/S结构网络程序的例子。

package case1;

// 客户端程序
import java.io.*;
import java.net.*;

public class TalkClient {
    public static void main(String args[]) {
        try {
            Socket socket = new Socket("127.0.0.1", 4700);
            //
            BufferedReader sin = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
            //
            PrintWriter os = new PrintWriter(socket.getOutputStream());
            //
            BufferedReader is = new BufferedReader(
                    new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
            //
            String readline;
            readline = sin.readLine(); //
            while (!readline.equals("bye")) {
                //
                os.println(readline);
                //
                os.flush();
                //
                System.out.println("Client:" + readline);
                //
                System.out.println("Server:" + is.readLine());
                //
                readline = sin.readLine(); //
            }
            os.close(); //
            is.close(); //
            socket.close(); //
        } catch (Exception e) {
            System.out.println("Error" + e); //
        }
    }
}

package case1;

// 服务器端程序
import java.io.*;
import java.net.*;
import java.applet.Applet;

public class TalkServer {
    public static void main(String args[]) {
        try {
            ServerSocket server = null;
            try {
                //
                server = new ServerSocket(4700);
            } catch (Exception e) {
                System.out.println("can not listen to:" + e);
                //
            }
            Socket socket = null;
            try {
                socket = server.accept(); //
            } catch (Exception e) {
                System.out.println("Error." + e); //

            }
            String line;
            BufferedReader is = new BufferedReader(
                    new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
            //
            PrintWriter os = new PrintWriter(socket.getOutputStream());
            //
            BufferedReader sin = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
            //
            System.out.println("Client:" + is.readLine());
            //
            line = sin.readLine();
            //
            while (!line.equals("bye")) {
                //
                os.println(line);
                //
                os.flush();
                //
                System.out.println("Server:" + line);
                //
                System.out.println("Client:" + is.readLine());
                //
                line = sin.readLine();
                //
            }
            os.close(); //
            is.close(); //
            socket.close(); //
            server.close(); //
        } catch (Exception e) {
            System.out.println("Error:" + e);
            //
        }
    }
}

在//注释处补充你对程序的理解。

package case1;

// 客户端程序
import java.io.*;
import java.net.*;

public class TalkClient {
  public static void main(String args[]) {
    try {
      Socket socket = new Socket("127.0.0.1", 4700);
      // 向本机的4700端口发出客户请求
      BufferedReader sin = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
      // 由系统标准输入设备构造BufferedReader对象
      PrintWriter os = new PrintWriter(socket.getOutputStream());
      // 由Socket对象得到输出流，并构造PrintWriter对象
      BufferedReader is = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
      // 由Socket对象得到输入流，并构造相应的BufferedReader对象
      String readline;
      readline = sin.readLine(); // 从系统标准输入读入一字符串
      while (!readline.equals("bye")) {
        // 若从标准输入读入的字符串为 "bye"则停止循环
        os.println(readline);
        // 将从系统标准输入读入的字符串输出到Server
        os.flush();
        // 刷新输出流，使Server马上收到该字符串
        System.out.println("Client:" + readline);
        // 在系统标准输出上打印读入的字符串
        System.out.println("Server:" + is.readLine());
        // 从Server读入一字符串，并打印到标准输出上
        readline = sin.readLine(); // 从系统标准输入读入一字符串
      } // 继续循环
      os.close(); // 关闭Socket输出流
      is.close(); // 关闭Socket输入流
      socket.close(); // 关闭Socket
    } catch (Exception e) {
      System.out.println("Error" + e); // 出错，则打印出错信息
    }
  }
}

package case1;

// 服务器端程序

import java.io.*;
import java.net.*;
import java.applet.Applet;

public class TalkServer {
  public static void main(String args[]) {
    try {
      ServerSocket server = null;
      try {
        server = new ServerSocket(4700); // 创建一个ServerSocket在端口4700监听客户请求
      } catch (Exception e) {
        System.out.println("can not listen to:" + e);
        // 出错，打印出错信息
      }
      Socket socket = null;
      try {
        socket = server.accept();
        // 使用accept()阻塞等待客户请求，有客户
        // 请求到来则产生一个Socket对象，并继续执行
      } catch (Exception e) {
        System.out.println("Error." + e);
        // 出错，打印出错信息
      }
      String line;
      BufferedReader is = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
      // 由Socket对象得到输入流，并构造相应的BufferedReader对象
      PrintWriter os = new PrintWriter(socket.getOutputStream());
      // 由Socket对象得到输出流，并构造PrintWriter对象
      BufferedReader sin = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
      // 由系统标准输入设备构造BufferedReader对象
      System.out.println("Client:" + is.readLine());
      // 在标准输出上打印从客户端读入的字符串
      line = sin.readLine();
      // 从标准输入读入一字符串
      while (!line.equals("bye")) {
        // 如果该字符串为 "bye"，则停止循环
        os.println(line);
        // 向客户端输出该字符串
        os.flush();
        // 刷新输出流，使Client马上收到该字符串
        System.out.println("Server:" + line);
        // 在系统标准输出上打印读入的字符串
        System.out.println("Client:" + is.readLine());
        // 从Client读入一字符串，并打印到标准输出上
        line = sin.readLine();
        // 从系统标准输入读入一字符串
      } // 继续循环
      os.close(); // 关闭Socket输出流
      is.close(); // 关闭Socket输入流
      socket.close(); // 关闭Socket
      server.close(); // 关闭ServerSocket
    } catch (Exception e) {
      System.out.println("Error:" + e);
      // 出错，打印出错信息
    }
  }
}

（二）下面是一个使用TCP协议通过客户端获取服务器端时间的例子。

说明：DatagramSocket类和DatagramPacket类是用来支持数据报通信的两个类，它们位于java.net包中。DatagramSocket类用于建立通信连接，DatagramPacket类用于表示数据报。
用数据报方式编写客户端/服务器程序时，需要先建立一个DatagramSocket对象，用来接收或发送数据报，接下来再使用DatagramPacket类作为数据传输的载体。

package case2;

import java.net.*;
import java.io.*;

public class DateClient {
    public static void main(String args[]) {
		if (args.length != 1) {
			System.out.println("usage: DateClient ");
			System.exit(1);
		}
		    String serverName=args[0];                       
		Socket s = null;
		try {
			//1.create a Socket connection
			  s=new Socket(serverName,7000);                                   
			System.out.println("Client " +
				s);
			
			//2. Read (write) with socket
			BufferedReader reader;
			  Reader=new BufferedReader(
                     New InputStreamReader(
                          S.getInputStream()));                                    
			System.out.println(serverName + " says " +
				reader.readLine());
		} catch (Exception e) {
			System.out.println(e);
		} finally{
		   try{
		     // 3. close connection
		     s.close();
		   }catch(Exception e) {};  
	        }
	}
}

package case2;

import java.net.*;
import java.io.*;
import java.util.Date;

public class DateServer {

    // int port;
    // ServerSocket serverSocket;

    public DateServer(int port) throws Exception {
        // serverSocket = new ServerSocket(port);
    }

    public static void main(String[] args) {
        // public void run() throws Exception {
        // while (true) {
        ServerSocket ServerSocket1 = null;
        Socket clientSocket = null;
        try {
            // DateServer ds = new DateServer(7000);
            System.out.println("Waiting for a connection...");

            // 1. create a socket (accept)
            SeverSocket1 = new ServerSocket(7000);
            clientSocket = ServerSocket1.accept();
            System.out.println("Connected to " +
                    clientSocket);

            // 2. write(read) data
            PrintWriter out = new PrintWriter(
                    new OutputStreamWriter(
                            clientSocket.getOutputStream()));
            Date date = new Date();
            out.println(date.toString());
            out.close();
            // }
        } catch (Exception e) {
        } finally {
            try {

                // 3. close connection
                ServerSocket1.close();
                clientSocket.close();
            } catch (Exception e) {
            }
        }
    }
}

（三）下面是一个使用UDP协议通过客户端获取服务器端时间的例子。

package case2;

import java.io.*;
import java.net.*;

public class UDPClient {

    public void go() throws IOException, UnknownHostException {
        DatagramSocket datagramSocket;
        DatagramPacket outDataPacket; // Datagram packet to the server
        DatagramPacket inDataPacket; // Datagram packet from the server
        InetAddress serverAddress; // Server host address
        byte[] msg = new byte[100]; // Buffer space.
        String receivedMsg; // Received message in String form.

        // Allocate a socket by which messages are sent and received.
        datagramSocket = new DatagramSocket();
        System.out.println("At UDPClient，datagramSocket is: "
                + datagramSocket.getPort()
                + "local port is: "
                + datagramSocket.getLocalPort());

        // Server is running on this same machine for this example.
        // This method can throw an UnknownHostException.
        serverAddress = InetAddress.getLocalHost();

        // Set up a datagram request to be sent to the server.
        // Send to port 8000.
        outDataPacket = new DatagramPacket(msg, 1, serverAddress, 8000);

        // Make the request to the server.
        datagramSocket.send(outDataPacket);

        // Set up a datagram packet to receive server's response.
        inDataPacket = new DatagramPacket(msg, msg.length);

        // Receive the time data from the server
        datagramSocket.receive(inDataPacket);

        // Print the data received from the server
        receivedMsg = new String(inDataPacket.getData(), 0, inDataPacket.getLength());
        System.out.println(receivedMsg);

        // close the socket
        datagramSocket.close();
    }

    public static void main(String args[]) {
        UDPClient udpClient = new UDPClient();
        try {
            udpClient.go();
        } catch (Exception e) {
            System.out.println("Exception occured with socket.");
            System.out.println(e);
            System.exit(1);
        }
    }
}

package case2;

import java.io.*;
import java.net.*;
import java.util.*;

public class UDPServer {
    // This method retrieves the current time on the server
    public byte[] getTime() {
        Date d = new Date();
        return d.toString().getBytes();
    }

    // Main server loop.
    public void go() throws IOException {
        DatagramSocket datagramSocket;
        DatagramPacket inDataPacket; // Datagram packet from the client
        DatagramPacket outDataPacket; // Datagram packet to the client
        InetAddress clientAddress; // Client return address
        int clientPort; // Client return port
        byte[] msg = new byte[10]; // Incoming data buffer. Ignored.
        byte[] time; // Stores retrieved time

        // Allocate a socket to man port 8000 for requests.
        datagramSocket = new DatagramSocket(8000);
        System.out.println("At UDPServer,datagramSocket is: "
                + datagramSocket.getPort()
                + "local is: " + datagramSocket.getLocalPort());
        System.out.println("UDP server active on port 8000");

        // Loop forever
        while (true) {
            // Set up receiver packet. Data will be ignored.
            inDataPacket = new DatagramPacket(msg, msg.length);
            // Get the message.
            datagramSocket.receive(inDataPacket);
            // Retrieve return address information, including InetAddress
            // and port from the datagram packet just recieved.
            clientAddress = inDataPacket.getAddress();
            clientPort = inDataPacket.getPort();

            // Get the current time.
            time = getTime();

            // set up a datagram to be sent to the client using the
            // current time, the client address and port
            outDataPacket = new DatagramPacket(time, time.length, clientAddress, clientPort);

            // finally send the packet
            datagramSocket.send(outDataPacket);
        }
    }

    public static void main(String args[]) {
        UDPServer udpServer = new UDPServer();
        try {
            udpServer.go();
        } catch (IOException e) {
            System.out.println("IOException occured with socket.");
            System.out.println(e);
            System.exit(1);
        }
    }
}

启动服务端与客户端，运行上述程序查看运行结果


对比程序（二）和程序（三），查看并说明TCP与UDP在编写程序上的区别。
①TCP是面向连接的协议，以保证传输的可靠性。发送方和接收方的Socket之间需要建立连接，以保证得到的是一个顺序，无差错的数据流。
②UDP是一种无连接协议，因此每个数据报向目的地传送的路径并不固定，它可能通过任何可能的路径到达目的地。

（四）请解释Web开发中的C/S结构和B/S结构。

①B/S结构统一了客户端，让核心的业务在服务端完成。
②C/S结构是一种软件系统体系结构，这种结构是将需要处理的业务合理地分配到客户端和服务器端。

（五）TCP/IP协议和UDP/IP协议的主要区别是什么？

①TCP是面向连接的协议，以保证传输的可靠性。发送方和接收方的Socket之间需要建立连接，以保证得到的是一个顺序，无差错的数据流。一旦两个Socket成功建立连接，它们就可以进行双向数据传输，每一方既可以作为发送方，也可以作为接收方。
②UDP是一种无连接协议，因此每个数据报向目的地传送的路径并不固定，它可能通过任何可能的路径到达目的地。至于每个数据报是否能最终到达以及内容的正确性都是无法保证的。
③对于数据可靠性要求高的数据传输，可以采用TCP；而对于数据可靠性要求不高的情况，则可以选用占用资源较小的UDP。

（六）使用Socket编程的基本步骤是什么？

①创建Socket.
②打开连接到Socket上的I/O流，遵照某种协议对Socket进行读写 *** 作。
③关闭Socket.

（七）用来支持开发TCP/IP网络程序的两个类是什么？

①Socket类；
②ServerSocket类。

（八）用来支持开发UDP/IP网络程序的两个类是什么？

①DatagramSocket类；
②DatagramPacket类。