Lập tình socket với Java

Network Programming
1
Lập trình Socket với Java
Network Programmin
g
2
Nội dung bài học

Lớp InetAddress

Truyền tin với giao thức TCP

TCP Sockets

Ví dụ về máy chủ/khách TCP

Truyền tin với giao thức UDP

Datagram Sockets

Ví dụ về máy chủ/khách UDP
Network Programmin
g
3
Các classes trong gói java.net

Gói java.net chứa các classes cho phép thực hiện lập trình
mạng

ContentHandler


DatagramPacket

DatagramSocket

InetAddress

MulticastSocket

ServerSocket

Socket

SocketImpl

URL

URLConnection

URLEncoder

URLStreamHandler
Network Programmin
g
4
Exceptions in Java

BindException

ConnectException


MalformedURLException

NoRouteToHostException

ProtocolException

SocketException

UnknownHostException

UnknownServiceException
Network Programmin
g
5
Lớp InetAddress

Xử lý địa chỉ Internet theo tên và địa chỉ IP

Các hàm chuyển đổi tên/địa chỉ:
/* trả về một đối tượng kiểu InetAddress*/
public static InetAddress getByName(String host) throws
UnknownHostException
/* trả về chuỗi đối tượng kiểu InetAddress*/
public static InetAddress[] getAllByName(String host) throws
UnknownHostException
public static InetAddress getLocalHost() throws UnknownHostException
public boolean isMulticastAddress()
public String getHostName() /*trả về tên miền*/
public byte[] getAddress() /*trả về địa chỉ IP dạng chuỗi byte*/

public String getHostAddress() /*trả về địa chỉ IP dạng ký tự*/
public int hashCode()
public boolean equals(Object obj)
public String toString()
Network Programmin
g
6
import java.net.*;
import java.io.*;
public class IPFinder
{
public static void main(String[] args) throws IOException
{
String host;
BufferedReader input =
new BufferedReader(
new InputStreamReader(System.in));
System.out.print("\n\nEnter host name: ");
host = input.readLine(); /*Đọc chuỗi ký tự nhập từ bàn phím*/
try
{
InetAddress address = InetAddress.getByName(host);
System.out.println("IP address: " + address.toString());
}
catch (UnknownHostException e)
{
System.out.println("Could not find " + host);
}
}
}

Network Programmin
g
7
Lấy địa chỉ của máy chủ
import java.net.*;
public class MyLocalIPAddress
{
public static void main(String[] args)
{
try
{
InetAddress address = InetAddress.getLocalHost();
System.out.println (address.toString());
}
catch (UnknownHostException e)
{
System.out.println("Could not find local address!");
}
}
}
Network Programmin
g
8
Truyền tin với giao thức TCP
TCP client
TCP server
socket()
ServerSocket ()
ServerSocket.
accept()

BufferedReader.
readLine()
PrintWriter.
println()
read()
connect()
write()
close()
Connection
request
EOF
Wait next
request
Process request
data (request)
data (reply)
BufferedReader.
readLine()
ServerSocket.
close()
Network Programmin
g
9
Lớp Java.net.Socket

Lớp cơ bảncủa Java để thực hiện truyền tin TCP phía
máy khách

Thiết lập hoặc ngắt kết nối và thiết lập các tùy chọn socket


Kết nối được thiết lập khi khởi tạo đối tượng

Mỗi đối tượng Socket được gán với một máy chủ duy nhất

Để kết nối với một máy chủ khác, phải tạo ra một đối tượng
Socket mới
public Socket(String host, int port) throws UnknownHostException,
IOException
public Socket(InetAddress address, int port) throws IOException
public Socket(String host, int port, InetAddress localAddress, int
localPort)
throws IOException
public Socket(InetAddress address, int port, InetAddress localAddress,
int localPort) throws IOException
Network Programmin
g
10
The Java.net.Socket Class (2)

Gửi và nhận dữ liệu được thực hiện thông qua dòng dữ liệu xuất/nhập

Có một số hàm để lấy đối tượng là dòng nhập cho một socket và dòng xuất cho
socket đó.
public InputStream getInputStream() throws IOException
public OutputStream getOutputStream() throws IOException

Lấy thông tin về một Socket

public InetAddress getInetAddress( )


public int getPort( )

public int getLocalPort( )

public InetAddress getLocalAddress( )

Đóng socket:

public void close() throws IOException

public void shutdownInput( ) throws IOException // Java 1.3

public void shutdownOutput( ) throws IOException // Java 1.3

public boolean isInputShutdown( ) // Java 1.4

public boolean isOutputShutdown( ) // Java 1.4
Network Programmin
g
11
TCP Sockets
MÁY KHÁCH:
1. Thiết lập kết nối đến máy chủ
Socket link =
new Socket(inetAddress.getLocalHost(),1234);
2. Thiết lập các dòng xuất/nhập dữ liệu
3. Gửi và nhận dữ liệu
4. Đóng kết nối
Network Programmin
g

12
Ví dụ: DaytimeClient.java
import java.net.*;
import java.io.*;
public class DaytimeClient {
public static void main(String[] args) {
String hostname;
int port;
if (args.length > 0) {
hostname = args[0];
port = Integer.parseInt(args[1]);
}
else {
hostname = "time.nist.gov";
port = 13;
}
Network Programmin
g
13
Example: DaytimeClient.java (2)
try {
Socket theSocket = new Socket(hostname, port);
InputStream timeStream = theSocket.getInputStream( );
StringBuffer time = new StringBuffer( );
int c;
while ((c = timeStream.read( )) != -1)
time.append((char) c);
String timeString = time.toString( ).trim( );
System.out.println("It is " + timeString + " at " + hostname);
} // end try

catch (UnknownHostException ex) {
System.err.println(ex);
}
catch (IOException ex) {
System.err.println(ex);
}
} // end main
} // end DaytimeClient
Network Programmin
g
14
Lớp Java.net.ServerSocket

Lớp java.net.ServerSocket bao gồm

Các hàm khởi tạo đối tượng ServerSocket

Các hàm chờ kết nối

Các hàm thiết lập các loại tùy chọn socket máy chủ

Các hàm thường dùng khác như toString( )

Có bốn hàm khởi tạo ServerSocket cho phép thiết lập
cổng, kích thước hàng đợi của các yêu cầu kết nối và
network interface gán cho tiến trình máy chủ

public ServerSocket(int port) throws IOException

public ServerSocket(int port, int backlog) throws IOException


public ServerSocket(int port, int backlog, InetAddress bindAddr)
throws IOException

public ServerSocket( ) throws IOException // Java 1.4
Network Programmin
g
15
Lớp Java.net.ServerSocket - Chấp nhận
và đóng kết nối

public Socket accept() throws IOException

Dừng thực hiện của tiến trình và đợi kết nối từ
máy khách

Khi có một máy khách kết nối đến, hàm accept( )
sẽ trả về một đối tượng Socket

public void close() throws IOException

Đóng socket máy chủ và giải phóng cổng chờ
Network Programmin
g
16
TCP Sockets
MÁY CHỦ:
1. Tạo một đối tượng ServerSocket
ServerSocket servSocket = new ServerSocket(1234);
2. Đưa máy chủ vào trạng thái chờ

Socket link = servSocket.accept();
3. Thiết lập các dòng xuất/nhập dữ liệu
4. Gửi và nhận dữ liệu
out.println(awaiting data…);
String input = in.readLine();
5. Đóng kết nối
link.close()
Network Programmin
g
17
Thiết lập dòng xuất/nhập dữ liệu

Khi một socket được kết nối

chúng ta có thể gửi dữ liệu thông qua một dòng xuất dữ liệu

chúng ta có thể nhận dữ liệu thông qua một dòng nhập dữ liệu

Sử dụng hàm getInputStream and getOutputStream of class
Socket để thiết lập dòng xuất/nhập dữ liệu
BufferedReader in =
new BufferedReader(
new InputStreamReader(link.getInputStream()));
PrintWriter out =
new PrintWriter(link.getOutputStream(),true);
Network Programmin
g
18
Ví dụ về máy chủ TCP Echo
import java.net.*; // need this for InetAddress, Socket, ServerSocket

import java.io.*; // need this for I/O stuff
public class TCPEchoServer {
static final int BUFSIZE=1024; // define a constant used as size of buffer
static public void main(String args[]) {
if (args.length != 1) {
throw new IllegalArgumentException("Must specify a port!");
}
int port = Integer.parseInt(args[0]);
try {
ServerSocket ss = new ServerSocket(port); // Create Server Socket (passive socket)
while (true) {
Socket s = ss.accept();
handleClient(s);
}
} catch (IOException e) {
System.out.println("Fatal I/O Error !");
System.exit(0);
}
}
Network Programmin
g
19
Ví dụ về máy chủ TCP Echo(2)
static void handleClient(Socket s) throws IOException {
byte[] buff = new byte[BUFSIZE];
int bytesread = 0;
// print out client's address
System.out.println("Connection from " + s.getInetAddress().getHostAddress());
// Set up streams
InputStream in = s.getInputStream();

OutputStream out = s.getOutputStream();
// read/write loop
while ((bytesread = in.read(buff)) != -1) {
out.write(buff,0,bytesread);
}
s.close();
}
}
Network Programmin
g
20
Lớp java.net.DatagramPacket

Biểu diễn các gói dữ liệu UDP

Cung cấp các hàm

Lấy và thiết lập địa chỉ đích/nguồn từ/vào tiêu đề IP

Lấy và thiết lập cổng giao tiếp đích/nguồn

Nhận và thiết lập gói dữ liệu UDP
Network Programmin
g
21
Hàm khởi tạo DatagramPacket
Với bên nhận:
DatagramPacket(byte[] buf, int len);
Với bên gửi:
DatagramPacket( byte[] buf, int len

InetAddress a, int port);
Network Programmin
g
22
Các hàm DatagramPacket
byte[] getData();
void setData(byte[] buf);
void setAddress(InetAddress a);
void setPort(int port);
InetAddress getAddress();
int getPort();
Địa chỉ đích
Có thể là địa
chỉ/cổng nguồn/đích
Network Programmin
g
23
Lớp DatagramSocket

Tạo datagram socket để nhận
DatagramPacket.

Không có phân biệt giữa socket máy khách và socket
máy chủ

Một DatagramSocket có thể gửi cho nhiều địa chỉ
đích khác nhau.

Địa chỉ đích được lưu tại DatagramPacket


public DatagramSocket() throws SocketException
public DatagramSocket(int port) throws
SocketException
public DatagramSocket(int port, InetAddress laddr)
throws SocketException
Network Programmin
g
24
Gửi và nhận gói dữ liệu UDP

public void send(DatagramPacket dp) throws IOException

Gửi gói dữ liệu UDP với đối tượng kiểu DatagramPacket được
tạo ra

public void receive(DatagramPacket dp) throws IOException

Nhận gói dữ liệu UDP và lưu lại tại đối tượng kiểu
DatagramPacket được tạo ra từ trước

public void close( )

Giải phóng cổng đang đựoc sử dụng bới socket đó

public int getLocalPort( )

Trả về số hiệu cổng mà socket đang sử dụng

public InetAddress getLocalAddress( )


Trả về địa chỉ IP mà socket đang sử dụng
Network Programmin
g
25
Điều khiển kết nối – với Java 1.2

public void connect(InetAddress host, int port)

Gửi và nhận gói tin từ một điạ chỉ IP và cổng được định trước

Không giống như kết nối TCP

public void disconnect( )

public int getPort( )

public InetAddress getInetAddress( )

public InetAddress getRemoteSocketAddress( ) // Java 1.4