201521123037 《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。

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？

可以看到回复的IP地址、回复的时间、TTL不同。每个域名都有相对应的IP地址，标识该应用程序。相较于IP地址，域名更易被记住。ping的时间指的是网络延时，跟服务器的远近有关，还与服务器的响应时间、访问服务器之间的节点、服务器负载、连接速度等有关。112.80.248.74是江苏省南京市 联通，210.34.128.152是福建省厦门市 教育，服务器距离更近所以210.34.128.152回复的时间更短。

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？

TCP23号端口。

1.3 telnet cec.jmu.edu.cn 80，尝试回答：你从屏幕看到的是一些什么内容？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？见实验任务书题目1

提示连接失败的相关信息。返回的不是主页内容。

返回cec.jmu.edu.cn主页源代码的内容。

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？

本地端口在私有端口中随机产生一个端口号，浏览器有些远程端口为443端口采用TCP协议，表示安全的超文本传输协议，常用于浏览器。QQ采用80端口，TCP协议，可进行超文本传输。36.250.8.123地址分布在福建省福州市 联通信号，有使用TCP协议也有使用UDP协议的。

1.5 编写网络程序必不可少的几个信息是什么？

确定目标资源的IP地址、域名、端口号以及对应的可靠或不可靠协议。在连接的基础上，从Socket对象中获得的流进行操作，实现网络通信。

• 参考：实验任务书-题目1

2. TCP客户端程序编写

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，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？尝试使用telnet bbs.newsmth.net 23。对比返回结果

返回结果都是bbs.newsmth.net网页的主页，但控制台没有直接在cmd中看到的美观，出现一些乱码。

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？

TCP80端口表示http协议即超文本传输协议，连接该接口相当于访问web服务器，需要用web服务器的相关指令，如GET请求方法。

2.4 启动网络调试助手，将其设置为TCP Server，并启动

尝试使用Client.java连接该TCP Server，并发送信息。

回答：现在的Client.java只能发送信息或者接收信息，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。

• 交互通信
  
  

//开启多线程
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        try{
            Socket s=new Socket("127.0.0.1",8080);
             try
             {
                Thread t1=new Thread(
                        new Runnable(){
                            public void run(){
                                //从客户端写入服务器端
                                PrintWriter out = null;
                                try {
                                    out = new PrintWriter(s.getOutputStream());
                                } catch (IOException e) {
                                    e.printStackTrace();
                                }
                                Scanner sc=new Scanner(System.in);
                                while(sc.hasNextLine())
                                {
                                	String str=sc.nextLine();
                                    out.println(str);
                                    out.flush();
                                }

                            }
                        }
                );
                Thread t2=new Thread(
                        new Runnable(){
                            public void run(){
                                //从服务器端读出数据到客户端
                                Scanner in = null;
				try {
					in = new Scanner(s.getInputStream());
				} catch (IOException e) {
					e.printStackTrace();
				}
                                while(in.hasNextLine())
                                {
                                   String line = in.nextLine();
                                   System.out.println(line);
                                }
                            }
                        }
                );
                t1.start();
                t2.start();
                try{//线程完成后再退出主线程
               	    t1.join();
	            t2.join();
		} catch (InterruptedException e) {
			e.printStackTrace();
		}
             }
             finally
             {
                s.close();
             }
        } catch (IOException e)
          {
             e.printStackTrace();
          }
    }
}

• 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？

• 题目3.1

public class MenuServer037
{
   public static boolean menu(Socket s,Scanner in,PrintWriter out){
	   out.println("1.显示服务器当前时间");
	   out.println("2.您的IP");
	   out.println("3.退出菜单");
	   String line=in.nextLine();
	   if(line.trim().equals("1"))
		   out.println(new Date().toString());
	   else if(line.trim().equals("2"))
		   out.println(s.getInetAddress().toString());
	   else if(line.trim().equals("3"))
		   return false;
	   return true;
   }
   public static void main(String[] args)
   {
      try
      {
         // establish server socket
         ServerSocket s = new ServerSocket(8190);

         // wait for client connection
         Socket incoming = s.accept();
         try
         {
            InputStream inStream = incoming.getInputStream();
            OutputStream outStream = incoming.getOutputStream();

            Scanner in = new Scanner(inStream);
            PrintWriter out = new PrintWriter(outStream, true /* autoFlush */);

            out.println("Hello! Enter quit to exit.");

            // echo client input
            boolean done = false;
            while (!done && in.hasNextLine())
            {
               String line = in.nextLine();
               if(line.trim().equals("menu")) {
            	   out.println("进入菜单：");
                   boolean flag=true;
            	   while(flag){
            		   flag=menu(incoming,in,out);
            	   };
            	   out.println("退出菜单.");
               }
               if (line.trim().equals("quit")) done = true;
            }
         }
         finally
         {
            incoming.close();
         }
      }
      catch (IOException e)
      {
         e.printStackTrace();
      }
   }
}

• 题目3.2（使用telnet localhost 8190）

• 题目3.3（在Client开启多线程）

• 题目3.4->如题目3.1代码所示

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

• 可以控制服务器的启动停止、查看客户端链接的基本信息（IP、端口、链接时间）
  
  拓展：在服务器端断开某个客户端的链接、查看客户端发送的给服务器端的日志记录
• 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。

• 参考:UDPServer.java

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？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。

根据网络程序的特性选择可靠或不可靠的协议。如简单的文字聊天可选用UDP协议，访问应用层协议服务器前需要建立关系的则选用TCP协议。对于TCP协议，可以使用InputStream和OutputStream或进一步采用字符流进行包装；对于UDP协议，可直接采用DatagramPacket中的getData和setData方法。

6. 代码阅读

阅读ServerAndThread目录中的源代码

6.1 运行该程序(截图)。简述这个程序的主要功能。

实现多个客户端同时访问服务器端，与服务器端进行通信。

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。

6.3 简述这个程序有什么不足之处及改进方法.

客户端接收的消息都显示为客户端说，不够具体，如果能具体显示哪一个线程发来的消息就更好了。 修改服务器端给客户端发送信息的内容。

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

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

服务器与浏览器之间使用http协议，html是用来定义网页的文本。HTTP请求的过程：浏览器向服务器发送HTTP请求（内容：请求方法（GET或POST）+路径+域名等）->服务器回应浏览器的响应（内容：响应代码+响应内容等）。HTTP格式：GET请求格式、POST请求格式、HTTP响应格式。

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