Java聯網增強技術

2019-11-18 13:25:33

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　　java聯網增強技術
　　
　　　　　　　　　
　　
　　——研究J2SE1.4中最新的聯網特姓
　　
　　作者：John Zukowski 本文選自：IBM DW中國 2003年05月20日
　　
　　　　隨著 Merlin 的發布，java.net 包發生了很大的變化。不僅添加了六個類和三個異常，而且現有的類中有許多都進行了更改以支持額外的功能（比如改進 URL 編碼和解碼）。在本文中，John Zukowski 向您說明了用 Java 技術進行聯網有什么新鮮和不同之處，其中包括 J2SE 1.4 中最新的聯網功能：ipv6 支持、URI、網絡接口、安全套接字和非綁定套接字。
　　
　　　　Java 編程中的聯網包括了定位和識別資源的能力以及通過 TCP 和 UDP 連接進行通信的能力。首先，您需要識別具有象 www.ibm.com 這樣名稱的資源，然后打開到該資源的連接，最后在您自己和連接的另一端之間發送信息包。由于安全姓原因，可能會包括其它任務，但是整個過程是一樣的。對于 Java 平臺，會在 java.net 包中找到支持這些操作的類。從 Java 編程的早期到現在，這些操作中大多數都未曾發生太大的變化。但是，隨著 Merlin 的發展，這些基本操作中有些已經作了改進，以支持有價值的新功能。在本文中，我們將研究五個此類功能：IPv6 支持、URI、網絡接口、非綁定套接字和安全套接字。
　　
　　對 IPv6 地址的支持
　　
　　　　首先讓我們研究一下對下一代因特網協議 V6（Internet PRotocol V6，IPv6）尋址體系結構的新支持。借助于 InetAddress 的兩個新子類（Inet4Address 和 Inet6Address），您能夠與基于 TCP 和 UDP 的應用程序進行連接。Inet4Address 支持大多數機器所支持的較舊的（而且通常是唯一的）IP 尋址樣式，localhost 的格式為 127.0.0.1。RFC2373（請參閱參考資料）中所定義的新尋址方案提供了一種用冒號隔開的格式，其中 0:0:0:0:0:0:0:1 是與 127.0.0.1 等價的回送地址。新的類答應應用程序支持一種或這兩種尋址方案。
　　
　　　　對 IPv6 的支持取決于底層平臺是否支持它，Solaris 8 和更高版本，以及 linux 2.1.2 和更高（RedHat 6.1+）版本都支持 IPv6，而 Microsoft Windows 并不支持它（Microsoft 的 Window 2000 實現是個有限的實現）。希望 J2SE 1.4 的 Windows 版本以后能支持 IPv6。
　　
　　　　熟悉統一資源標識符
　　
　　　　java.net 包現已包括了統一資源標識符（uniform resource identifier，URI）類。可將 URI 看作是幕后沒有協議處理程序的統一資源定位符（uniform resource locator，URL）。通常，URL 看上去象 http://www.ibm.com。為了使 Java 語言運行時理解 URL，它需要知道該怎么處理以 http: 開頭的信息。以前，假如您提出新協議（例如，象 jdbc:database），那么若沒有協議處理程序，則您不能將 jdbc:database 字符串作為 URL 處理。相反，您不得不嚴格地將它作為字符串處理，這正是 JDBC 現在所做的。
　　
　　　　URI 的典型格式是：[scheme:][//authority][path][?query][#fragment]，其中 authority 通常就是主機名。但是，它還可以包括用戶登錄信息和端口：[userInfo@]host[:port]。URI 類自身提供了一系列的 getter 方法，以便了解 URI 各個特定的部分。在您先前傳遞看上去象 URL 的字符串（但這僅為了描述 URL 而非使用它）的地方，您應當使用該類。
　　
　　用 NetworkInterface 列出網絡連接
　　
　　　　您是否曾經想知道哪個聯網接口是可用的，但是在不回復到本機代碼的情況下又不知道該如何詢問呢？通常，連接至因特網的大多數機器中有兩個連接：到其自身的本地循環和到其本地服務供給商的連接。但是，有些機器是多宿主的。它們有多個網卡，每個網卡都有一個到因特網的獨立連接并且都有自己的名稱和地址。有了這個新的 NetworkInterface 接口，您就可以在向外發送多點廣播數據報時指定使用哪個網卡，或查看網絡連接是否正常。清單 1 演示了該類的用法：
　　
　　
　　
　　清單 1. 列出網絡接口 import java.net.*;
　　
　　import java.util.Enumeration;
　　
　　public class Nets {
　　
　　public static void main(String args[]) throws SocketException {
　　
　　Enumeration enum = NetworkInterface.getNetworkInterfaces();
　　
　　while (enum.hasMoreElements()) {
　　
　　NetworkInterface net = (NetworkInterface)enum.nextElement();
　　
　　System.out.println(
　　
　　"Names: " + net.getName() + " / " + net.getDisplayName());
　　
　　Enumeration enum2 = net.getInetAddresses();
　　
　　while (enum2.hasMoreElements()) {
　　
　　InetAddress address = (InetAddress)enum2.nextElement();
　　
　　System.out.println("/tAddress: " + address.getHostAddress());
　　
　　}
　　
　　}
　　
　　}
　　
　　}
　　
　　
　　
　　　　您運行該程序所得的結果肯定是不同的。清單 2 包括了您想看到的輸出樣本：
　　
　　
　　
　　　　清單 2. 清單 1 的樣本結果 Names: lo / MS TCP Loopback interface
　　
　　Address: 127.0.0.1
　　
　　Names: eth0 / 3Com EtherLink PCI
　　
　　Address: 192.168.0.109
　　
　　
　　
　　對未連接套接字和非綁定套接字的支持
　　
　　　　通常，象在套接字之間進行讀寫之類的操作都是阻塞操作。在操作完成之前，調用線程都不能繼續運行。在 Merlin 新 I/O（NIO）類的幫助下，聯網類現在可以是非阻塞型的。無論哪一種情況（阻塞或非阻塞），新的 InetSocketAddress 和 SocketAddress 類都答應您打開到主機和端口的連接，然后在真正連接到主機之前為該連接設置一些選項。清單 3 顯示了基本的操作序列：
　　
　　
　　
　　清單 3. 連接至主機和端口 String hostname = ...;
　　
　　int port = ...;
　　
　　SocketAddress socketAddress =
　　
　　new InetSocketAddress(host, port);
　　
　　SocketChannel channel = SocketChannel.open();
　　
　　channel.configureBlocking(false);
　　
　　channel.connect(socketAddress);
　　
　　
　　
　　　　請在下個月的專欄文章中查閱有關 NIO 包的更多信息。
　　
　　用安全套接字進行連接
　　
　　　　Merlin 中有一個新的包：javax.net.ssl。該包提供了使用 Java 安全套接字擴展（Java Secure socket extension，JSSE）的安全通信，該擴展更常用的名稱是 https URL 的安全套接字層（secure sockets layer，SSL）支持。您不再需要用標準擴展庫來實現 SSL 支持－它現已隨核心庫一起提供。通過請求來自 SSLSocketFactory 的 SSL 套接字，您自動地就獲得了一個安全連接（假設您所連接的服務器支持該功能）。獲取套接字后，您不必再執行任何非凡的操作了－它會完全象普通套接字那樣進行通信。
　　
　　　　在清單 4 中，我們使用 SSL 來連接用戶指定的站點，或 Verisign，并獲取該站點的入口頁面。可以隨意將輸出保存到文件中，以便查看。
　　
　　
　　
　　清單 4. 通過安全套接字進行連接 import java.io.*;
　　
　　import java.net.*;
　　
　　import javax.net.*;
　　
　　import javax.net.ssl.*;
　　
　　public class SslSample {
　　
　　static final int HTTPS_PORT = 443;
　　
　　public static void main(String args[]) throws IOException {
　　
　　String hostname;
　　
　　// If host not provided, connect to Verisign
　　
　　if (args.length == 0) {
　　
　　hostname = "www.verisign.com";
　　
　　} else {
　　
　　hostname = args[0];
　　
　　}
　　
　　// Get socket factory
　　
　　SocketFactory factory = SSLSocketFactory.getDefault();
　　
　　// Get socket from factory
　　
　　Socket socket = factory.createSocket(hostname, HTTPS_PORT);
　　
　　// Send request
　　
　　OutputStream os = socket.getOutputStream();
　　
　　PrintWriter pw = new PrintWriter(os);
　　
　　// Setup command
　　
　　String command = "GET / HTTP/1.0/r/n/r/n";
　　
　　pw.print(command);
　　
　　pw.flush();
　　
　　// Get response
　　
　　InputStream is = socket.getInputStream();
　　
　　InputStreamReader isr = new InputStreamReader(is);
　　
　　BufferedReader br = new BufferedReader(isr);
　　
　　String line;
　　
　　while ((line = br.readLine()) != null) {
　　
　　System.out.println(line);
　　
　　}
　　
　　pw.close();
　　
　　br.close();
　　
　　socket.close();
　　
　　}
　　
　　}
　　
　　
　　
　　　　還有一個 HttpsURLConnection 類，可以象 jave.net.URLConnection 那樣使用它。
　　
　　舊的類，新的技巧
　　
　　　　并不是所有的聯網增強技術都是在新的類（和包）中實現的。許多現有的類也得到了增強。有些功能主要是在后臺進行的，比如改進的 FTP 協議處理程序。現在，Merlin 的功能和 RFC1738 和 RFC959 的功能（請參閱參考資料）匹配得更加緊密了，包括對被動方式的支持。另外，URLEncoder 和 URLDecoder 類

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