201521123004 《Java程序设计》第13周学习总结

1. 本周学习总结

以你喜欢的方式（思维导图、OneNote或其他）归纳总结多网络相关内容。

• 协议、IP、域名、端口号
  • 协议：网络中为了进行数据交换（通信）而建立的规则、标准或约定(=语义+语法+规则)
  • 常用应用层协议：http, ftp，telnet
  • IP层协议(Internet Protocol)：在Internet上的计算机通过IP地址进行标识网络上两台计算机进行通信，使用IP地址互相找到对方
  • 示例: 210.34.148.132
  • 域名：Internet上某一台计算机的名称
  • 示例：cec.jmu.edu.cn
  • IP与域名有一种对应关系
  • 示例：cec.jmu.edu.cn <------> 210.34.129.8
  • 常见的主机名和IP地址
    • localhost 本地主机
    • 127.0.0.1 本地主机的回环地址，
    • ping localhost和ping 127.0.0.1效果一样
  • 端口号：一般是指TCP/IP协议中的端口，端口号的范围从0到65535，比如用于浏览网页服务的80端口，用于FTP服务的21端口。如果把IP地址比作一间房子 ，端口就是出入这间房子的门。真正的房子只有1个门，但是一个IP地址的端口 可以有65536个之多！端口是通过端口号来标记的
  • 主机是区分不同的网络服务（比如Web服务、FTP服务、SMTP服务等），显然不能只靠IP地址，因为IP 地址与网络服务的关系是一对多的关系。实际上是通过“IP地址+端口号”来区分不同的服务的
  • 默认端口号：FTP服务器的TCP端口号都是21,Telnet服务器的TCP端口号都是23, HTTP服务器的端口号是80
• 网络常用命令
  • ipconfig 查看自己的网络配置信息，如ip地址
  • ping 测试网络是否连通
  • telnet 远程登录
  • ftp 登陆ftp
  • fport(xp下)查看自己的计算机上端口使用情况
• 套接字(socket)通讯
  • socket通常用来实现客户端和服务器端的连接。

//相关代码
Socket  s= new Socket("cec.jmu.edu.cn",80);//("远程主机地址 ",端口号)
s.getInputStream();   //通过套接字获得输入流-->对流操作
s.close();  //关闭连接

2. 书面作业

1. 网络基础

1.1 比较ping www.baidu.com与ping cec.jmu.edu.cn，分析返回结果有何不同？为什么会有这样的不同？

答：

• 首先，www.baidu.com与cec.jmu.edu.cn的IP地址不一样，至于原因，IP地址与域名之间有对应关系，不同的网站的IP地址肯定会不一样
• 其次，往返行程的估计时间也不一样，很明显，cec.jmu.edu.cn的时间比较快，原因与距离有关，本地所需时间会比外地的来的快

1.2 telnet bbs.newsmth.net，上面这条命令连接的是远程主机的什么端口号？

答：根据以上截图，通过网络连接监视器结果可以找到 telnet bbs.newsmth.net的远程主机的端口号是：23。

1.3 telnet cec.jmu.edu.cn 80，尝试回答：你从屏幕看到一些什么内容？返回的内容是不是cec.jmu.edu.cn的主页内容？尝试使用GET /index HTTP/1.0命令，会返回什么？详见实验任务书题目1。

答：屏幕上什么内容都没有，只有一个光标在跳动，显然返回的内容不是cec.jmu.edu.cn的主页内容；

使用GET /HTTP/1.0之后返回的是计算机工程学院的页面内容（页面代码）

操作步骤：

1.4 启动ConnectionWatcher， 然后启动若干个可以联网的程序(如QQ, telnet，浏览器等)，查看本机上有什么程序联网，使用了什么端口？QQ占用了什么端口和那些远程IP进行交互，这些IP分布地在那里？使用了什么协议进行通信？

答：本机上联网程序，使用了443端口（https）和80端口（http）以及58398,58397和5222端口,QQ占用了80端口和那些远程IP进行交互，这些IP分布地在中国广东省深圳市电信，使用了TCP协议和UDP协议进行通信，截图如下：

1.5 编写网络程序必不可少的几个信息是什么？

答：协议、IP、域名、端口号（详细内容在学习总结）

参考：实验任务书-题目1

2. 编写TCP客户端程序

2.1 参照SocketTest.java编写一个简单的连接远程服务器小程序Client.java，可以接收并显示服务器发送的信息。启动时需要首先在控制台指定远程主机IP与端口号。(截图，出现自己学号)

2.2 将程序中的网址改成bbs.newsmth.net，端口号改为23，再次观察返回结果？尝试执行telnet bbs.newsmth.net 23，对比返回结果。

2.3 将程序中的网址改成cec.jmu.edu.cn，端口号改为80进一步观察返回结果。没有任何返回结果，为什么？怎么操作

答：因为cec.jmu.edu.cn的80端口，实际上使用了http协议，该协议获取数据的语法是GET / HTTP/1.0。

代码中的\n是分割用的,这样的字串格式基本上是固定的，不然发送过去了以后，服务器断无法识别的。

2.4 启动网络调试助手，将其设置为TCP Server，并启动，如下图所示

尝试使用Client.java连接该TCP Server，使用该服务器向Client发送信息。(截图)

2.5 回答：现在的Client.java只能接收信息，能否改造Client.java使其可以与服务器进行交互（服务器可以发送信息给Client，Client也可发送信息给服务器），写出大概思路即可。

答：使用PrintWriter将控制区内的字符串格式化输出到网络调试助手的文本框中

PrintWriter out = new PrintWriter(s.getOutputStream());
    Scanner sc = new Scanner(System.in);
    String line1 = sc.nextLine();
    out.println(line1);
    out.flush();

2.6 选做：实现2.5

参考：实验任务书-题目2

3. ServerSocket与TCP服务器

3.1 简易单线程MenuServer，题目3.1-3.4。（关键代码及运行截图，包含学号）可以使用网络调试助手，将其设置为TCP Client(IP与端口填你的MenuServer的IP与端口)，连接你的MenuServer。其中的文件搜索功能为选做。

• 实现过程
  
  1.开始运行

2.输入menu，进入菜单选项

3.输入1,2,3,4进行操作

4.输入quit断开（网络调试助手断开连接）

• 关键代码

3.2 多线程MenuServer（截图证明你这个是多线程服务器，使用telnet连接）。

3.3 选做：图形界面的MenuServer

参考：实验任务书-题目3

参考:EchoServer.java,ThreadedEchoServer.java (多线程服务器)

4. UDP服务器

4.1 改造3.1或3.2，将其改造成基于UDP的MenuServer。（运行界面代码截图，包含学号）。可以使用网络调试助手，将其设置为UDP，要填本机IP与端口也要填远程服务器的IP与端口。

答：参考UDPServer.java对MenuServer.java稍作修改,尝试了好多次，运行后不报错，用网络调试助手也能连接上，但是却不能显示正确的内容，对UDP确实太陌生了。

有时候还会出现这种问题

参考:UDPServer.java

参考：Writing a Datagram Client and Server

5. 论述题：网络程序与流

5.1 前面编写的程序用到了大量的流的相关知识。简述，编写网络程序时应当选择什么样的流？Java网络编程、流之间的关系。场景如：简单的文字聊天、文件传输、应用层协议服务器，如QQ、聊天室、网络游戏。

答：

• 编写网络程序选用的一般是InputStream，OutputStream，有时还会用的PrintWriter，在ServerAndThread目录中的源代码中，还发现使用了对象流----ObjectInputStream和ObjectOutputStream

对象流是过滤流，需要节点流作参数来构造对象。用于直接把对象写入文件和从文件读取对象。

--对象流, 网络编程 记要

• 流是Java网络编程必不可少的一部分，几乎所有的信息或文件传输都离不开流，客户端想要获取服务端的信息必须通过流来进行读取和写入，同理，服务端想要获取客户端信息也是离不开流。

6. 代码阅读----阅读ServerAndThread目录中的源代码

6.1 修改程序，在GUI界面中某个地方显示自己的学号，然后运行该程序(截图、出现学号)。简述这个程序的主要功能。

程序的主要功能：产生两个GUI界面（服务端和客户端），点击按钮启动服务端的8099端口，点击按钮将客户端与8099端口进行连接，我猜老师的意思一个是要让两个框之间能进行信息的传递和交流，但是很遗憾，现在只能实现客户端的信息输入，没办法传到服务端，而服务端的信息输入也有问题。

6.2 画出源代码的结构图（各个类的依赖关系）。并简要说明各个类的功能。

ClientChart：产生客户端的GUI界面；

ServerChart：产生服务端的GUI界面；

MainThread：创建在线用户列表，客户端一旦连接上端口，就通知客户已连接，并显示在线的用户；

ClientReadThread:获取线程，客户端的消息发送并显示与对话框中；

ServerReadThread：获取线程，服务端的端口开启提示；

ClientListener：客户端的活动监听，与客户端消息的发送与接收有关；

ServerActionListener:服务端的活动监听，与服务端消息的发送与接收有关；

6.3 简述这个程序有什么不足之处及改进方法.

答：在服务端和客户端消息的发送与接收方面还存在缺陷，服务端不能分辨是哪个客户端发来的消息

选做：7. 网络爬虫

使用Socket、URL、正则表达式、流等编写一个网络爬虫可以将cec.jmu.edu.cn及其所包含链接上的所有网址的图片都下载下来，抓取深到不超过5。

选做：8. 简易搜索引擎(进阶)

8.1 写出设计思路即可。该搜索引擎包含几部分？里面核心的实现思路？如果能用框架图、流程图画出架构

8.2 以计算机学院网站为例，进行测试。比如，输入ACM后搜索，可以将包含ACM的的网页抽取出来。（可作为课程设计题目）

3. 码云

码云代码提交记录

在码云的项目中，依次选择“统计-Commits历史-设置时间段”, 然后搜索并截图

4.课外阅读

4.1 Java Tutorial:Custom Networking

Trail: Custom Networking

主要看Overview of Networking,Working With URLs,All About Sockets,All About Datagrams

4.2 HTTP协议简介

4.3一个简单的小爬虫

Java编程技巧：小爬虫程序.docx

4.4 进阶：HTTPComponent的使用

使用java中的Socket、URL、URLConnection，然后遵循HTTP协议也可以编写一个小程序，和可以查询成绩的HTTP服务器进行交流。然而直接使用Socket编程较麻烦，这时候我们可以使用HTTPComponent。

HTTPComponent相比传统JDK自带的URLConnection，增加了易用性和灵活性

• 1.阅读HttpClient 教程，使用HTTPComponent编写一些与HTTP服务器交换的示例程序

• 2.选做：使用HTTPComponent开发一个查询成绩的程序：用户输入用户名、密码、验证码，即可自动查询教务处服务器，获取成绩。

• 参考资料：用Java的HttpClient写一个简单的http请求和返回,HttpClient使用详解,HttpClient 教程,HTTP Client官网