Java 在Client/Server 網絡中的應用

2019-11-18 15:38:00

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供稿：網友

　　隨著java語言的日益流行，非凡是Java與Internet Web的密切結合，使它在全球取得了巨大的成功。Java語言以其獨立于平臺、面向對象、分布式、多線索及完善的安全機制等特色，成為現代信息系統建設中的良好的開發平臺和運行環境。

　　一、Java網絡應用模型

　　和Internet上的許多環境一樣，完整的Java應用環境實際上也是一個客戶機/服務器環境，更確切地說是瀏覽器/服務器模型（即Browser/Server模型，簡稱Web模型）。但與傳統的客戶機/服務器(C/S) 的二層結構不同，應用Java的Web模型是由三層結構組成的。傳統的C/S結構通過消息傳遞機制，由客戶端發出請求給服務器，服務器進行相應處理后經傳遞機制送回客戶端。而在Web模型中，服務器一端被分解成兩部分：一部分是應用服務器(Web 服務器)，另一部分是數據庫服務器。

　　針對分布式計算環境，Java通過其網絡類庫提供了良好的支持。對數據分布，Java提供了一個URL(Uniform Resource Locator) 對象，利用此對象可打開并訪問網絡上的對象，其訪問方式與訪問本地文件系統幾乎完全相同。對操作分布，Java的客戶機/ 服務器模式可以把運算從服務器分散到客戶一端（服務器負責提供查詢結果，客戶機負責組織結果的顯示），從而提高整個系統的執行效率，增加動態可擴充性。Java網絡類庫是Java 語言為適應Internet 環境而進行的擴展。另外，為適應Internet的不斷發展，Java還提供了動態擴充協議，以不斷擴充Java網絡類庫。

　　Java的網絡類庫支持多種Internet協議，包括Telnet, FTP 和HTTP (WWW)，與此相對應的Java網絡類庫的子類庫為：

　　　Java.net
　　　Java.net.ftp
　　　Java.net.www.content
　　　Java.net.www.Html
　　　Java.net.www.http

　　這些子類庫各自容納了可用于處理Internet協議的類和方法。其中，java.net用于處理一些基本的網絡功能，包括遠程登錄(Telnet)；java.net.ftp用于處理ftp協議；java.net.www.content用于處理WWW 頁面內容；java.net.www.html 和java.net.www.http 則分別提供了對HTML 語言和HTTP 協議的支持。

　　二、客戶機/服務器環境下的Java應用程序

　　客戶機/服務器在分布處理過程中，使用基于連接的網絡通信模式。該通信模式首先在客戶機和服務器之間定義一套通信協議，并創建一Socket類，利用這個類建立一條可靠的鏈接；然后，客戶機/服務器再在這條鏈接上可靠地傳輸數據。客戶機發出請求，服務器監聽來自客戶機的請求，并為客戶機提供響應服務。這就是典型的"請求-- 應答" 模式。下面是客戶機/服務器的一個典型運作過程：

　　1、服務器監聽相應端口的輸入；

　　2、客戶機發出一個請求；

　　3、服務器接收到此請求；

　　4、服務器處理這個請求，并把結果返回給客戶機；

　　5、重復上述過程，直至完成一次會話過程。

　　按照以上過程，我們使用Java語言編寫一個分別針對服務器和客戶機的應用程序（application）。該程序在服務器上時，程序負責監聽客戶機請求，為每個客戶機請求建立Socket 連接，從而為客戶機提供服務。本程序提供的服務為：讀取來自客戶機的一行文本，反轉該文本，并把它發回給客戶機。

　　通過該程序實例我們看到，使用Java語言設計C/S程序時需要注重以下幾點：

　　（1）、服務器應使用ServerSocket 類來處理客戶機的連接請求。當客戶機連接到服務器所監聽的端口時，ServerSocket將分配一新的Socket 對象。這個新的Socket 對象將連接到一些新端口，負責處理與之相對應客戶機的通信。然后，服務器繼續監聽ServerSocket，處理新的客戶機連接。

　　Socket 和ServerSocket 是Java網絡類庫提供的兩個類。

　　（2）、服務器使用了多線程機制。Server對象本身就是一個線程，它的run()方法是一個無限循環，用以監聽來自客戶機的連接。每當有一個新的客戶機連接時，ServerSocket就會創建一個新的Socket類實例，同時服務器也將創建一新線程，即一個Connection 對象，以處理基于Socket 的通信。與客戶機的所有通信均由這個Connection 對象處理。Connection的構造函數將初始化基于Socket 對象的通信流，并啟動線程的運行。與客戶機的通信以及服務的提供，均由Connection對象處理。

　　（3）、客戶機首先創建一Socket對象，用以與服務器通信。之后需創建兩個對象：DataInputStream 和PRintStream，前者用以從Socket 的InputStream 輸入流中讀取數據，后者則用于往Socket的OutputStream 中寫數據。最后，客戶機程序從標準輸入（如：控制臺）中讀取數據，并把這些數據寫到服務器，在從服務器讀取應答消息，然后把這些應答消息寫到準輸出。

　　以下分別為服務器和客戶機端的源程序清單。本程序在NT 4.0 網絡環境（TCP/ip）下使用JDK1.1 調試通過。

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