Java高級編程－網絡編程詳解 （1）（1）

Java網絡類和接口

    Java中有關網絡方面的功能都定義在java.net程序包中。Java所提供的網絡功能可大致分爲三大類：
    

URL和URLConnection 這是三大類功能中最高級的一種。通過URL的網絡資源表達方式，很容易確定網絡上數據的位置。利用URL的表示和建立，Java程序可以直接讀入網絡上所放的數據，或把自己的數據傳送到網絡的另一端。
     Socket 所謂Socket，可以想像成兩個不同的程序通過網絡的通道，而這是傳統網絡程序中最常用的方法。一般在TCP/IP網絡協議下的客戶服務器軟件採用Socket作爲交互的方式。
     Datagram 是這些功能中最低級的一種。其他網絡數據傳送方式，都假想在程序執行時，建立一條安全穩定的通道。但是以Datagram的方式傳送數據時，只是把數據的目的地記錄在數據包中，然後就直接放在網絡上進行傳輸，系統不保證數據一定能夠安全送到，也不能確定什麼時候可以送到。也就是說，Datagram不能保證傳送質量。

    InetAddress類

    java.net.InetAddress類是Java的IP地址封裝類，它不需要用戶瞭解如何實現地址的細節。該類的定義如下：
    public final class InetAddress extends object implements Serializable

    該類裏有兩個字段：hostName(String)和address(int)，即主機名和IP地址。這兩個字段是不公開的，我們不能直接訪問它們。

    下面我們介紹InetAddress類提供的Internet地址的操作。

    1 創建InetAddress對象的方法

    InetAddress類沒有構造方法，要創建該類的實例對象，可以通過該類的靜態方法獲得該對象。這些靜態方法如下。
     public static InetAddress getLocalHost()

    方法getLocalHost()獲得本地機的InetAddress對象，當查找不到本地機器的地址時，觸發一個UnknownHostException異常。示範代碼如下：

try {
    InetAddress address=InetAddress.getLocalHost( );
    …;    	// 其他處理代碼
}
catch(UnknownException e) { 
    …;		// 異常處理代碼
}

     public static InetAddress getByName (String host)

    方法getByName(String host)獲得由host指定的InetAddress對象，host是計算機的域名（也就是名字），其作用跟IP地址一樣，只不過域名標識計算機比IP 標識計算機更易於記憶。如果找不到主機會觸發UnknownHostException異常。示範代碼如下：

try {
    InetAddress  address=InetAddress.getByName( host );
    …;     	// 其他處理代碼
}
catch(UnknownException e) {
    … 		// 異常處理代碼
}

     public static InetAddress[] getAllByName(String host)

我們知道，在Internet上不允許多臺計算機共用一個名字（或者說是IP地址），但是在Web中，可以用相同的名字代表一組計算機。通過方法InetAddress［］getAllByName(String host)可以獲得具有相同名字的一組InetAddress對象。出錯了同樣會拋出UnknownException異常。示範代碼如下：

try {
    InetAddress  address=InetAddress.getAllByName( host );
    …;   	// 其他處理代碼
}
catch(UnknownException e) {
    … 		// 異常處理代碼
}

    2 實例：查詢IP地址的版本

    InteAddress類有一個getAddress()方法，該方法將IP地址以網絡字節順序作爲字節數組返回。當前IP只有 4個字節，但是當實行IPV6時，就有16個字節了。如果需要知道數組的長度，可以用數組的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( );

    我們要注意的是返回的byte[ ]字節是無符號的。但是Java沒有無符號字節的基本數據類型，因此如果要對返回的字節操作時，必須要將int做適當的調整。下面的方法就實現了這個目的：
    int unsignbyte = signbyte < 0 ? signbyte + 256 : signbyte;

    如果signbyte是負數，就加256使其成爲正數，否則就保持不變。
    下面的程序示例12-1可以查詢IP地址是IPV4還是IPV6，還能查詢IP的類別。
    【程序源代碼】

1	// ==================== Program Description ==================
2	// 程序名稱：示例12-1: IPVersion.java
3	// 程序目的：查詢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	}

    【程序輸出結果】

The ip version is ipv4
The ip class is C

    【程序註解】
    在第14行用getLocalHost()方法得到本地的InetAddress對象 inetadd，然後調用getAddress()方法返回IP字節數組，如果是4個字節的，就是IPV4，如果是16個字節的，就是IPV6。最後我們就可以根據第一個字節數判斷網絡類型。如果第一字節的形式是0*******，則這個地址就是A類地址。以表12-1判定可以得到B、C、D、E類地址。

表12-1  判斷網絡類型的位串
類	高  位  串
A	0……
B	10……
C	110……
D	1110……
E	11110……

    筆者所用主機的IP地址是C類地址，所以程序的輸出結果爲"The ip class is C"。如果運行該程序的主機的IP地址爲其他類型，輸出結果會隨之改變。

    下面我們再介紹InetAddress類的另外兩個方法。
     public String getHostName()
    getHostName()方法返回一個字符串，就是主機名字。如果被查詢的機器沒有主機名，或者如果使用了Applet，但是它的安全性卻禁止查詢主機名，則該方法就返回一個具有點分形式的數字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()方法得到主機名和IP地址的字符串，其具體形式如下：主機名/點分地址

    如果一個InetAddress對象沒有主機名，則點分格式的IP地址將會被代替。

    下面的程序示例12-2就綜合使用了getHostName( )和tostring( )方法。
    【程序源代碼】

1	// ==================== Program Description ==================
2	// 程序名稱：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	}

    【程序輸出結果】

D:java project>java internet
hostname=kevin
kevin/192.168.50.31
D:java project>java internet
hostname=kevin
kevin/192.168.50.31