Java的FTP協議級客戶端實現詳解

2019-11-17 04:00:35

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供稿：網友

10.2.4.3 例子3：網絡應用層協議的開發

       清華大學出版社《java程序員，上班那點事兒》作者：鐘聲——第10章《高手有多高菜鳥有多菜》部分節選。
       大家也許都用過FTP上傳下載工具，比如“LeapFTP”這個工具是一個很方便的FTP服務器上傳下載工具，如圖所示。這個工具很方便，輸入用戶名密碼以后，就可以看到FTP服務器端的文件列表，便于進行上傳與下載操作。

        你是否試過自己用Java編寫一個FTP的文件上傳與下載應用程序？
        Java也可以開發出這樣的程序來，并不復雜，我們先看看，利用Java的FTP類工具包制作FTP應用程序的開發是怎么做的，請看如下程序：

import sun.net.*;
import sun.net.ftp.*;
public class FTP {

    public static void main(String[] args) {

        String server="192.168.0.12";   //輸入的FTP服務器的ip地址
        String user="useway";            //登錄FTP服務器的用戶名
        String passWord="!@#$%abce";   //登錄FTP服務器的用戶名的口令
        String path="/home/useway";      //FTP服務器上的路徑

        try {

          FtpClient ftpClient=new FtpClient();  //創建FtpClient對象
          ftpClient.openServer(server);        //連接FTP服務器
          ftpClient.login(user, password);     //登錄FTP服務器

          if (path.length()!=0) ftpClient.cd(path);

          TelnetInputStream is=ftpClient.list();
          int c;
          while ((c=is.read())!=-1) {
             System.out.PRint((char)c);
          }
          is.close();
          ftpClient.closeServer();//退出FTP服務器
        }
        catch(Exception ex){
        }
     }
}

        如果你感興趣的話，可以自己寫一個這個程序，當本程序運行以后，我們看到如圖所示的情況，列出了服務器端程序的目錄內容。

        這個程序是一個簡單的得到FTP服務器端文件列表的程序，但不要誤會，這個程序可稱不上“網絡應用層協議”程序的開發！
        這個程序僅僅是利用“sun.net.*;”和“sun.net.ftp.*;”中的相關類進行的對FTP端的操作的，我們根本沒有利用Java的Socket的在網絡層面向FTP服務器端發送任何請求，而是通過Java提供的工具包，向服務器端發送的鏈接請求。
        利用Java的FTP包來鏈接FTP服務器的好處在于我們不需要關心網絡層面發送數據的具體細節，而只要調用相應的方法就行了。利用Java的FTP包來鏈接FTP服務器的缺點是使開發者不知道應用層協議收發的來龍去脈，搞不清楚其中原理，對底層數據的把握程度非常弱。
         講到這里有程序員會問：“那么FTP在網絡層面和PC與服務器間是如何交互的呢？”，好，就給大家列出FTP協議交互過程。

請看下面的一段FTP協議交互的例子：

FTP服務器: 220 (vsFTPd 2.0.1)
FTP客戶端: USER useway
FTP服務器: 331 Please specify the password.
FTP客戶端: PASS !@#$%abce
FTP服務器: 230 Login successful.
FTP客戶端: CWD /home/useway
FTP服務器: 250 Directory successfully changed.
FTP客戶端: EPSV ALL
FTP服務器: 200 EPSV ALL ok.
FTP客戶端: EPSV
FTP服務器: 229 Entering Extended Passive Mode (|||62501|)
FTP客戶端: LIST
FTP服務器: 150 Here comes the directory listing.
FTP服務器: 226 Directory send OK.
FTP客戶端: QUIT
FTP服務器: 221 Goodbye.

        以上這段文字其實就是FTP服務器和FTP客戶端之間相互交互的過程，它們之間傳遞信息的協議是TCP協議，互相發送的內容就是上面這段文字所寫的內容。

        我們下面逐步的去解釋每一句話的含義：

FTP服務器: 220 (vsFTPd 2.0.1)                                         |說明：鏈接成功
FTP客戶端: USER useway                                                 |說明：輸入用戶名
FTP服務器: 331 Please specify the password.                |說明：請輸入密碼
FTP客戶端: PASS !@#$%abce                                         |說明：輸入密碼
FTP服務器: 230 Login successful.                                   |說明：登錄成功
FTP客戶端: CWD /home/useway                                    |說明：切換目錄
FTP服務器: 250 Directory successfully changed.          |說明：目錄切換成功
FTP客戶端: EPSV ALL                                                      |說明：為EPSV被動鏈接方式
FTP服務器: 200 EPSV ALL ok.                                        |說明：OK
FTP客戶端: EPSV                                                               |說明：鏈接
FTP服務器: 229 Entering Extended Passive Mode (|||62501|)  |說明：被動鏈接端口為62501
FTP客戶端: LIST                                                              |說明：執行LIST顯示文件列表
FTP服務器: 150 Here comes the directory listing.      |說明：列表從62501端口被發送
FTP服務器: 226 Directory send OK.                             |說明：發送完成
FTP客戶端: QUIT                                                            |說明：退出FTP
FTP服務器: 221 Goodbye.                                              |說明：再見

        有了以上文字的內容，我們不需要任何工具也可以得到FTP文件列表了，不信你跟著我一起做一遍。

        第一步：首先打開CMD進入DOS命令行模式，鍵入:
telnet 192.168.0.1 21[回車]

        說明：Telnet 到Ftp服務器的21端口。

        執行該命令后，得到的結果如圖所示。

        大家發現什么問題了嗎？
        提示的內容正好就是，我們上面一段文字的第一句：220 (vsFTPd 2.0.1)，這說明FTP服務器已經接受了我們的鏈接，已經可以進行下一步操作了。

        第二步：將后面的一系列發送內容逐個鍵入:

USER useway[回車]
PASS !@#$%abce[回車]
CWD /home/useway[回車]
EPSV ALL[回車]
EPSV[回車]

        得到的結果如圖所示。

        好，這回FTP服務器給出了一系列的回應，在最后給出了一個新的端口號"58143"。

        第三步：再打開一個新的CMD窗口，鍵入:

telnet 192.168.0.1 58143[回車]

        注意，這次Telnet請求鏈接服務器的端口號是“58143”，是FTP服務器給我們的一個鏈接端口。鏈接后，窗口為空白沒有任何提示，如圖所示。

        第四步：回到第一個CMD窗口，鍵入:

LIST[回車]

        第五步：這時候第二CMD窗口就接收到了文件列表:

        第二個窗口接收到了文件列表如圖所示。

        第六步：退出操作

QUIT[回車]

        執行完成后，失去與主機的鏈接，如圖所示。

       大家看到了吧，FTP協議就是這樣的一個交互過程，利用系統自帶的Telnet工具也可以完成FTP的這些基本命令的操作。如果，你想用Java的Socket完成以上操作就只需要一步一步的按照上述內容發送字符串給FTP服務器端就行了。
       我們下面也給出例子代碼：

import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.net.Socket;
public class FTPClient{
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        Socket socket = new Socket("192.168.0.1",21);
        InputStream is = socket.getInputStream();
        OutputStream os = socket.getOutputStream();
        //接收初始鏈接信息
        byte[] buffer = new byte[100];
        int length = is.read(buffer);
        String s = new String(buffer, 0, length);
        System.out.println(s);
        //發送用戶名
        String str = "USER useway/n";
        os.write(str.getBytes());
        //得到返回值
        length = is.read(buffer);
        s = new String(buffer, 0, length);
        System.out.println(s);
        //發送密碼
        str = "PASS !@#$%abcd/n";
        os.write(str.getBytes());
//得到返回值
        length = is.read(buffer);
        s = new String(buffer, 0, length);
        System.out.println(s);
        //發送切換文件夾指令
        str = "CWD /home/useway/n";
        os.write(str.getBytes());
        //得到返回值
        length = is.read(buffer);
        s = new String(buffer, 0, length);
        System.out.println(s);
        //設置模式
        str = "EPSV ALL/n";
        os.write(str.getBytes());
        //得到返回值
        length = is.read(buffer);
        s = new String(buffer, 0, length);
        System.out.println(s);
        //得到被動監聽信息
        str = "EPSV/n";
        os.write(str.getBytes());
        //得到返回值
        length = is.read(buffer);
        s = new String(buffer, 0, length);
        System.out.println(s);
        //取得FTP被動監聽的端口號
        String portlist=s.substring(s.indexOf("(|||")+4,s.indexOf("|)"));
        System.out.println(portlist);
        //實例化ShowList線程類，鏈接FTP被動監聽端口號
        ShowList sl=new ShowList();
        sl.port=Integer.parseInt(portlist);
        sl.start();
        //執行LIST命令
        str = "LIST/n";
        os.write(str.getBytes());
        //得到返回值
        length = is.read(buffer);
        s = new String(buffer, 0, length);
        System.out.println(s);
        //關閉鏈接
        is.close();
        os.close();
        socket.close();
    }
}
//得到被動鏈接信息類，這個類是多線程的
class ShowList extends Thread{
public int port=0;
    public void run(){
     try{
         Socket socket = new Socket("192.168.0.1",this.port);
         InputStream is = socket.getInputStream();
         OutputStream os = socket.getOutputStream();
         byte[] buffer = new byte[10000];
         int length = is.read(buffer);
         String s = new String(buffer, 0, length);
         System.out.println(s);
            //關閉鏈接
            is.close();
            os.close();
            socket.close();
     }
     catch(Exception ex){
     }
    }
}

        該程序運行后得到的運行結果如圖所示，基本上和上面的運行效果相同吧，底層又如何，無非是將那些封裝好的方法解開來運行，只要了解到了它們運行的規則，我們自己可以開發出一樣的程序來。

本文是《Java程序員，上班那點事兒》清華大學出版社的一個小節。（轉載請保留這句話，謝謝！）


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