20155232 2016-2017-3 《Java程序设计》第10周学习总结

教材学习内容总结

计算机网络

路由器和交换机组成了核心的计算机网络，计算机只是这个网络上的节点以及控制等，通过光纤、网线等连接将设备连接起来，从而形成了一张巨大的计算机网络。

网络概览
计算机之间使用共同的语言来通信，称之为协议，协议分为几个层，如图展示了网络中的一些层。

超文本传输协议(HTTP)

HTTP是允许WEB服务器和浏览器之间通过互联网发送和接收数据的协议。它是一种请求和响应协议。在HTTP中总是由客户端先建立一个连接并发送一个请求，从而发起一次事务。分为：HTTP响应和HTTP请求。

java.net.URL

1.URL是互联网资源的唯一地址。HTTP是URL中最常使用的协议。可以使用如下方法解析URL：

2.可以使用URL类的openStream方法读取一个web资源。

java.net.URLConnection

URLConnection表示到远程机器的一次连接。使用它读取资源并写到一台远程机器中。URLConnection类并没有公共的构造方法，因此无法使用new创建实例。

java.net.Socket

套接字是一个网络连接的端点。套接字使得应用程序能够从网络读取或者向网络写入信息。位于两台不同的计算机的软件，通过连接来发送和接受数据流，就可以彼此通信。

java.net.ServerSocket

Socket表示一个“客户端”套接字，当想要连接到一个远程服务器应用的时候，可以构造一个套接字。ServerSocket和socket不同。服务器套接字的角色是，等待客户端的连接请求。一档获得请求，会创建一个socket实例，以处理和客户端的通信。

Request类

Request类表示一个HTTP请求。该类的实例是通过传入Socket对象获取的java.io.InputStream对象来构造的。

Response类

代表了一个HTTP响应。Response类有两个公有的方法：setRequest和sendStaticResource方法。etRequest方法用于将一个Request对象传递给Response对象。

教材学习中的问题和解决过程

问题一

如何使服务器端支持多个客户端同时工作？

解决方法

在服务器端利用多线程。为每一个连接创建一个线程去处理。一个服务器端一般都需要同时为多个客户端提供通讯，当服务器端接收到一个连接时，启动一个专门的线程处理和该客户端的通讯，这样就可以支持多个客户端。上网搜索了一下在这个链接中有很详细的解释

服务器端支持多个客户端工作

问题二

在书中第22章的22.7中提到了await()方法，联想到了wait()方法，那么wait()方法和sleep()方法有什么区别？

解决方案

Java中的多线程是一种抢占式的机制而不是分时机制。线程主要有以下几种状态：可运行，运行，阻塞，死亡。抢占式机制指的是有多个线程处于可运行状态，但是只有一个线程在运行。当有多个线程访问共享数据的时候，就需要对线程进行同步。线程中的几个主要方法的比较：

1.Thread类的方法：sleep(),yield()等

2.Object的方法：wait()和notify()等

每个对象都有一个机锁来控制同步访问。Synchronized关键字可以和对象的机锁交互，来实现线程的同步。

由于sleep()方法是Thread类的方法，因此它不能改变对象的机锁。所以当在一个Synchronized方法中调用sleep（）时，线程虽然休眠了，但是对象的机锁没有被释放，其他线程仍然无法访问这个对象。

而wait()方法则会在线程休眠的同时释放掉机锁，其他线程可以访问该对象。

代码调试中的问题和解决过程

问题一

在老师给的材料中java密码技术

如下程序SDec.java中：

import java.io.*;

import java.security.*;

import javax.crypto.*;

import javax.crypto.spec.*;

public class SDec{

   public static void main(String args[]) throws Exception{

        // 获取密文

        FileInputStream f=new FileInputStream("SEnc.dat");

        int num=f.available();

        byte[ ] ctext=new byte[num];

        f.read(ctext);

        // 获取密钥

        FileInputStream  f2=new FileInputStream("keykb1.dat");

        int num2=f2.available();

        byte[ ] keykb=new byte[num2];

        f2.read(keykb);

        SecretKeySpec k=new  SecretKeySpec(keykb,"DESede");

        // 解密

        Cipher cp=Cipher.getInstance("DESede");

        cp.init(Cipher.DECRYPT_MODE, k);

        byte []ptext=cp.doFinal(ctext);

         // 显示明文

        String p=new String(ptext,"UTF8");

        System.out.println(p);

   }

}

运行时出现错误

解决方案

（未解决）

问题二

在老师给的材料中java密码技术中程序：

import java.security.*;

public class DigestPass{

     public static void main(String args[ ]) throws Exception{

         String x=args[0];

         MessageDigest m=MessageDigest.getInstance("MD5");

         m.update(x.getBytes("UTF8"));

         byte s[ ]=m.digest( );

         String result="";

         for (int i=0; i<s.length; i++){

            result+=Integer.toHexString((0x000000ff & s[i]) |

0xffffff00).substring(6);

         }

         System.out.println(result);

      }

}

按照老师给出的代码运行错误：

解决方案

将类名改为

DigestCalc.java

即可使用

java DigestCalc abc

运行，其中命令行参数abc是原始数据，屏幕输出计算后的消息摘要：900150983cd24fb0d6963f7d28e17f72。

代码托管

代码提交过程截图：

结对及互评

评分标准(满分10分)

从0分加到10分为止
正确使用Markdown语法（加1分）：
- 不使用Markdown不加分
- 有语法错误的不加分（链接打不开，表格不对，列表不正确...）
- 排版混乱的不加分
模板中的要素齐全（加1分）
- 缺少“教材学习中的问题和解决过程”的不加分
- 缺少“代码调试中的问题和解决过程”的不加分
- 代码托管不能打开的不加分
- 缺少“结对及互评”的不能打开的不加分
- 缺少“上周考试错题总结”的不能加分
- 缺少“进度条”的不能加分
- 缺少“参考资料”的不能加分
教材学习中的问题和解决过程, 一个问题加1分
代码调试中的问题和解决过程, 一个问题加1分
本周有效代码超过300分行的（加2分）
- 一周提交次数少于20次的不加分

6 其他加分：

周五前发博客的加1分
- 感想，体会不假大空的加1分
- 排版精美的加一分
- 进度条中记录学习时间与改进情况的加1分
- 有动手写新代码的加1分
- 课后选择题有验证的加1分
- 代码Commit Message规范的加1分
- 错题学习深入的加1分
  
  7 扣分：
- 有抄袭的扣至0分
- 代码作弊的扣至0分

点评模板：

博客中值得学习的或问题：
- xxx
- xxx
- ...
代码中值得学习的或问题：
- xxx
- xxx
- ...
基于评分标准，我给本博客打分：XX分。得分情况如下：xxx
参考示例

点评过的同学博客和代码

本周结对学习情况
- 20155215
- 结对学习内容
  - 一起看老师给的网页链接学习，共同解决代码编译报错问题。
  - 讨论分析上周考试留下来的部分没有解决的试题。
  - 讨论知识点，交换学习体会和总结学习难点。
上周博客互评情况

上周考试错题总结

简答（5）你是如何运行P509 ConnectionDemo.java和P513 MessageDAODemo.java的？

下载安装MySQL（或XAMPP），IDE（Eclipse/IDEA/Netbeans）中导入数据库驱动（1分）

建数据库demo : create schema demo (1 分)

修改P509 ConnectionDemo.java中passwd 改为自己的，openhome的一般不对（1分）

建表：

Use demo;

create TABLE t_message …. (1分)

修改P509 ConnectionDemo.java中MessageDAO dao = new MessageDAO()中的口令改为自己的，openhome的一般不对（1分）

感悟心得

对考试感悟

在这次考试中失分过多，是考试中最差的一次，主要原因是在前面的一个题上浪费的时间过多，导致最后一道大题会做却没得分，因为没有时间了，所以遇到不会的题不能一直纠结浪费时间，应该先做下一题，等做完后再反过来看不会的题，这样就不会导致这种情况的出现了。

运行Java 密码学算法中代码

1.体验加解密---凯撒密码

加密过程：c≡m+k mod n （其中n为基本字符个数）

同样，解密过程可表示为：

m≡c+k mod n （其中n为基本字符个数）

该程序既可用于加密又可用于解密。只要执行：

java Caesar 明文（要加密的字符串） 密钥（移动的位数）

在密钥前面加上负号，将运行解密。

加密：

解密：

加密Helloworld

解密Helloworld

2.Java对称加密-DES算法

本实例给出Java中创建对称密钥的步骤，并通过对象序列化方式保存在文件中。

运行java Skey_DES，在当前目录下将生成文件key1.dat，其中包含的密钥可以用于使用Triple-DES算法的加密和解密。

先创建文件输出流对象，在其参数中指定文件名，如keykb1.dat。然后执行文件输出流的write( )方法将第2步中得到的字节数组中的内容写入文件。

import java.io.*;

import java.security.*;

public class Skey_kb{

    public static void main(String args[]) throws Exception{

        FileInputStream f=new FileInputStream("key1.dat");

        ObjectInputStream b=new ObjectInputStream(f);

        Key k=(Key)b.readObject( );

        byte[ ] kb=k.getEncoded( );

        FileOutputStream  f2=new FileOutputStream("keykb1.dat");

       f2.write(kb);

        // 打印密钥编码中的内容

        for(int i=0;i<kb.length;i++){

                 System.out.print(kb[i]+",");

        }

   }

}

输入java Skey_kb 运行程序，在程序的当前目录中将产生文件名为keykb1.dat的文件，屏幕输出如下：

此即程序中创建的密钥的编码内容，如果用文本编辑器打开keykb1.dat，看到的不是上面的数字而是类似下面的字符：

棄2 ?&驊 馤禖??僪*

3.Java非对称加密-RSA算法

输入java Skey_RSA运行程序，当前目录下将生成两个文件：Skey_RSA_pub.dat和Skey_RSA_priv.dat，前者保存着公钥，后者保存着私钥。

import java.security.*;

import java.security.spec.*;

import javax.crypto.*;

import javax.crypto.spec.*;

import javax.crypto.interfaces.*;

import java.security.interfaces.*;

import java.math.*;

import java.io.*;

public class Enc_RSA{

   public static void main(String args[]) throws Exception{

        String s="Hello World!";

        // 获取公钥及参数e,n

        FileInputStream f=new FileInputStream("Skey_RSA_pub.dat");

        ObjectInputStream b=new ObjectInputStream(f);

        RSAPublicKey  pbk=(RSAPublicKey)b.readObject( );

        BigInteger e=pbk.getPublicExponent();

        BigInteger n=pbk.getModulus();

        System.out.println("e= "+e);

        System.out.println("n= "+n);

        // 明文 m

        byte ptext[]=s.getBytes("UTF8");

        BigInteger m=new BigInteger(ptext);

        // 计算密文c,打印

        BigInteger c=m.modPow(e,n);

        System.out.println("c= "+c);

       // 保存密文

        String cs=c.toString( );

        BufferedWriter out=

             new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(

                new FileOutputStream("Enc_RSA.dat")));

        out.write(cs,0,cs.length( ));

        out.close( );

   }

}

程序最后将密文c打印出来，并以字符串形式保存在文件中。

运行程序

输入java Enc_RSA运行程序，得到如下结果：

中显示了公钥中的参数以及加密的结果c，这些都是很大的整数，n和c多达上百位。程序运行后密文c以字符串形式保存在文件Enc_RSA.dat中。

RSA算法解密的结果m是一个很大的整数，为了计算出其对应的字符串的值，先使用BigInteger类的toByteArray( )方法得到代表该整型数的字节数组，然后将数组中每个元素转换为字符，组成字符串。

import java.security.*;

import java.security.spec.*;

import javax.crypto.*;

import javax.crypto.spec.*;

import javax.crypto.interfaces.*;

import java.security.interfaces.*;

import java.math.*;

import java.io.*;

public class Dec_RSA{

   public static void main(String args[]) throws Exception{

       //读取密文

        BufferedReader in=

                new BufferedReader(new InputStreamReader(

new FileInputStream("Enc_RSA.dat")));

        String ctext=in.readLine();

        BigInteger c=new BigInteger(ctext);

       //读取私钥

        FileInputStream f=new FileInputStream("Skey_RSA_priv.dat");

        ObjectInputStream b=new ObjectInputStream(f);

        RSAPrivateKey prk=(RSAPrivateKey)b.readObject( );

        BigInteger d=prk.getPrivateExponent();

       //获取私钥参数及解密

        BigInteger n=prk.getModulus();

        System.out.println("d= "+d);

        System.out.println("n= "+n);

        BigInteger m=c.modPow(d,n);

       //显示解密结果

        System.out.println("m= "+m);

        byte[] mt=m.toByteArray();

        System.out.println("PlainText is ");

        for(int i=0;i<mt.length;i++){

             System.out.print((char) mt[i]);

       }

    }

}

运行程序输入java Dec_RSA运行程序，得到如下结果：

其中显示了私钥中的参数以及解密的结果，其中整型的明文转换后显示出字符串“Hello World!”。

学习进度条

	代码行数（新增/累积）	博客量（新增/累积）	学习时间（新增/累积）
目标	5000行	30篇	400小时
第一周	15/15	1/1	23/26
第二周	208/240	2/2	35/38
第三周	376/584	3/3	32/38
第四周	823/1407	4/4	28/30
第五周	986/2393	5/5	21/26
第六周	1258/3651	6/6	26/25
第七周	575/4226	7/7	14/16
第八周	390/4616	8/8	15/18
第十周	363/6192	10/10	17/20

尝试一下记录「计划学习时间」和「实际学习时间」，到期末看看能不能改进自己的计划能力。这个工作学习中很重要，也很有用。

耗时估计的公式

：Y=X+X/N ，Y=X-X/N，训练次数多了，X、Y就接近了。

参考：软件工程软件的估计为什么这么难，软件工程估计方法

计划学习时间:20小时
实际学习时间:17小时
有空多看看现代软件工程课件软件工程师能力自我评价表

参考资料