Tài liệu Bài giảng kỹ thuật viễn thông 2 - Chương 1: Tổng quan về lập trình truyền thông pdf

Khoa Công Ngh
ệ
Thông Tin -
Đạ
i H
ọ
c C
ầ
n Th
ơ
- Giáo Trình L
ậ
p Trình Truy
ề
n Thông
CH
ƯƠ
NG 1
T
ổ
ng quan v
ề
l
ậ
p trình truy
ề
n thông
Mục đích
Ch
ươ
ng này nh

ằ
m cung c
ấ
p cho các b
ạ
n m
ộ
t cái nhìn t
ổ
ng quan v
ề
các v
ấ
n
đề
có
liên quan trong lập trình truyền thông
Yêu c
ầ
u
Sau khi hoàn tất chương này, bạn có thể:
 Giải thích được Cơ chế giao tiếp liên quá trình (Inter-Process
Communication ) là gì.


Mô t
ả
ch
ứ
c n

ă
ng, nhi
ệ
m v
ụ
c
ủ
a các t
ầ
ng trong mô hình OSI.


Đị
nh ngh
ĩ
a v
ề
giao th
ứ
c và bi
ệ
n lu
ậ
n
đượ
c s
ự
c
ầ
n thi

ế
t c
ủ
a giao th
ứ
c trong
truy
ề
n thông .


Mô t
ả
v
ề
b
ộ
giao th
ứ
c TCP/IP.


Đị
nh ngh
ĩ
a mô hình Client – Server.


Phân bi
ệ

t
đượ
c 2 ch
ế

độ
giao ti
ế
p: Ngh
ẽ
n và Không ngh
ẽ
n.
 Phân biệt được các kiểu kiến trúc chương trình.

Biên Soạn: Ngô Bá Hùng - Nguyễn Công Huy
1
VIENTHONG05.TK
Khoa Công Ngh
ệ
Thông Tin -
Đạ
i H
ọ
c C
ầ
n Th
ơ
- Giáo Trình L
ậ

p Trình Truy
ề
n Thông
1.1. C
ơ
ch
ế
giao ti
ế
p liên quá trình là gì ?
Truy
ề
n thông là m
ộ
t khái ni
ệ
m dùng
để
ch
ỉ
s
ự
giao ti
ế
p, trao
đổ
i thông tin gi
ữ
a hai
hay nhi

ề
u th
ự
c th
ể
trong m
ộ
t h
ệ
th
ố
ng nào
đ
ó. N
ế
u h
ệ
th
ố
ng mà chúng ta xem xét là xã h
ộ
i
loài ng
ườ
i, thì truy
ề
n thông có th
ể
là quá trình trao
đổ

i thông tin gi
ữ
a ng
ườ
i v
ớ
i ng
ườ
i
trong cuộc sống thông qua các phương tiện truyền tải thông tin khác nhau như không khí
(trong trò chuy
ệ
n tr
ự
c ti
ế
p), h
ệ
th
ố
ng
đ
i
ệ
n tho
ạ
i, sách, báo, các ph
ươ
ng ti
ệ

n nghe nhìn,
m
ạ
ng máy tính...
N
ế
u h
ệ
th
ố
ng mà chúng ta xem xét là m
ộ
t h
ệ
th
ố
ng máy tính hay m
ộ
t h
ệ
th
ố
ng
mạng thì truyền thông có thể được phân thành hai mức:


M
ứ
c ph
ầ

n c
ứ
ng: là s
ự
giao ti
ế
p, trao
đổ
i thông tin gi
ữ
a các b
ộ
ph
ậ
n v
ậ
t lý
c
ấ
u thành nên h
ệ
th
ố
ng máy tính nh
ư
CPU, b
ộ
nh
ớ
, thi

ế
t b
ị
vào ra, card giao
ti
ế
p m
ạ
ng, nh
ờ
vào các ph
ươ
ng ti
ệ
n truy
ề
n thông nh
ư
h
ệ
th
ố
ng BUS n
ộ
i, h
ệ

thống BUS vào ra hay các dây cáp mạng . . .



M
ứ
c ph
ầ
n m
ề
m: là s
ự
giao ti
ế
p, trao
đổ
i thông tin gi
ữ
a các thành ph
ầ
n bên
trong c
ủ
a m
ộ
t ch
ươ
ng trình hay gi
ữ
a các ch
ươ
ng trình v
ớ

i nhau thông qua
các c
ơ
ch
ế
truy
ề
n thông
đượ
c h
ỗ
tr
ợ
b
ở
i các h
ệ

đ
i
ề
u hành, h
ệ

đ
i
ề
u hành
m
ạ

ng.
Trong các h
ệ
th
ố
ng máy tính
đơ
n nhi
ệ
m (monotasking) c
ổ

đ
i
ể
n, ví d
ụ
MS-DOS, t
ạ
i
m
ộ
t th
ờ
i
đ
i
ể
m ch
ỉ

cho phép t
ồ
n t
ạ
i m
ộ
t
quá trình
. Vi
ệ
c giao ti
ế
p, trao
đổ
i thông tin ch
ỉ
di
ễ
n
ra trong ph
ạ
m vi c
ủ
a m
ộ
t ch
ươ
ng trình.
Đ
ó là s

ự
giao ti
ế
p gi
ữ
a các th
ủ
t
ụ
c d
ướ
i hình th
ứ
c
chia sẻ các biến toàn cục, hay bằng cách truyền các tham số khi gọi hàm, thủ tục hay bằng
giá trị trả về của một hàm . . . Ngược lại, trong các hệ thống đa nhiệm (multitasking) có
nhiều quá trình tồn tại song song nhau, mỗi quá trình được thực hiện trong một không gian
đị
a ch
ỉ
(Address space) riêng bi
ệ
t. Vi
ệ
c giao ti
ế
p gi
ữ
a các quá trình mu
ố

n th
ự
c hi
ệ
n
đượ
c
đòi hỏi phải có những tiện ích hỗ trợ bởi hệ điều hành, hệ điều hành mạng. Các tiện ích
này th
ườ
ng
đượ
c g
ọ
i v
ớ
i cái tên là
C
ơ
ch
ế
giao ti
ế
p liên quá trình
(IPC - Inter-Process
Communication).
1.2. Phân loại cơ chế giao tiếp liên quá trình
Các c
ơ
ch

ế
giao ti
ế
p liên quá trình
đượ
c h
ỗ
tr
ợ
b
ở
i các h
ệ

đ
i
ề
u hành
đ
a nhi
ệ
m, h
ệ

điều hành mạng được chia ra làm hai loại:


Lo
ạ
i 1: C

ơ
ch
ế
giao ti
ế
p liên quá trình h
ỗ
tr
ợ
giao ti
ế
p gi
ữ
a các quá trình trên
cùng một máy tính. (Hình H1.1)





Hình 1.1 - Cơ chế giao tiếp liên quá trình loại 1

Biên Soạn: Ngô Bá Hùng - Nguyễn Công Huy
2
VIENTHONG05.TK
Khoa Công Ngh
ệ
Thông Tin -
Đạ
i H

ọ
c C
ầ
n Th
ơ
- Giáo Trình L
ậ
p Trình Truy
ề
n Thông

•

Lo
ạ
i 2: C
ơ
ch
ế
giao ti
ế
p liên quá trình h
ỗ
tr
ợ
giao ti
ế
p gi
ữ
a các quá trình n

ằ
m
trên các máy tính khác
nhau (Hình H1.2).


Hình 1.2 - Cơ chế giao tiếp liên quá trình loại 2
Trong cơ chế giao tiếp liên quá trình trên cùng một máy, dữ liệu trao đổi qua lại
gi
ữ
a các quá trình ph
ả
i
đ
i xuyên qua h
ạ
t nhân (kernel) c
ủ
a h
ệ

đ
i
ề
u hành.
Đ
ó có th
ể
là m
ộ

t
vùng nhớ dùng chung cho các quá trình đã được qui định trước bởi hệ điều hành, hay một
t
ậ
p tin trên
đĩ
a
đượ
c qu
ả
n lý b
ở
i h
ệ

đ
i
ề
u hành trong
đ
ó m
ộ
t quá trình s
ẽ
ghi d
ữ
li
ệ
u vào,
quá trình khác đọc dữ liệu ra, . . .

Trong c
ơ
ch
ế
giao ti
ế
p liên quá trình trên cá
c máy tính khác nhau, d
ữ
li
ệ
u trao
đổ
i
gi
ữ
a các quá trình không nh
ữ
ng ph
ả
i
đ
i qua h
ạ
t nhân nh
ư
c
ơ
ch
ế

giao ti
ế
p liên quá trình
trên một máy tính mà hơn thế các hạt nhân của các máy có liên quan phải hiểu nhau. Nói
cách khác các hạt nhân phải thoả thuận trước với nhau về các qui tắc trao đổi thông tin
gi
ữ
a chúng. Thông th
ườ
ng ta g
ọ
i các qui t
ắ
c này là các
giao th
ứ
c
(Protocol).
1.3. Mô hình tham khảo OSI
Để
d
ễ
dàng cho vi
ệ
c n
ố
i k
ế
t và trao
đổ

i thông tin gi
ữ
a các máy tính v
ớ
i nhau, vào
n
ă
m 1983, T
ổ
ch
ứ
c tiêu chu
ẩ
n th
ế
gi
ớ
i ISO
đ
ã phát tri
ể
n m
ộ
t mô hình cho phép hai máy
tính có th
ể
g
ở
i và nh
ậ

n d
ữ
li
ệ
u cho nhau. Mô hình này d
ự
a trên ti
ế
p c
ậ
n phân t
ầ
ng (l
ớ
p),
v
ớ
i m
ỗ
i t
ầ
ng
đả
m nhi
ệ
m m
ộ
t s
ố
các ch

ứ
c n
ă
ng c
ơ
b
ả
n nào
đ
ó và
đượ
c g
ọ
i là mô hình OSI.
Để hai máy tính có thể trao đổi thông tin được với nhau cần có rất nhiều vấn đề liên
quan. Ví d
ụ
nh
ư
c
ầ
n có Card m
ạ
ng, dây cáp m
ạ
ng,
đ
i
ệ
n th

ế
tín hi
ệ
u trên cáp m
ạ
ng, cách
thức đóng gói dữ liệu, điều khiển lỗi đường truyền ... Bằng cách phân chia các chức năng
này vào những tầng riêng biệt nhau, việc viết các phần mềm để thực hiện chúng trở nên dễ
dàng h
ơ
n. Mô hình OSI giúp
đồ
ng nh
ấ
t các h
ệ
th
ố
ng máy tính khác bi
ệ
t nhau khi chúng
trao
đổ
i thông tin. Mô hình này g
ồ
m có 7 t
ầ
ng:
7.
Tầng ứng dụng (Application Layer)

Đây là tầng trên cùng, cung cấp các ứng dụng truy xuất đến các dịch vụ mạng.
Nó bao gồm các ứng dụng của người dùng, ví dụ như các Web Browser
(Netscape Navigator, Internet Explorer ), các Mail User Agent (Outlook
Express, Netscape Messenger, ...) hay các chương trình làm server cung cấp
các dịch vụ mạng như các Web Server (Netscape Enterprise, Internet
Information Service, Apache, ...), Các FTP Server, các Mail server (Send
mail, MDeamon). Người dùng mạng giao tiếp trực tiếp với tầng này.

6. Tầng trình bày (Presentation Layer)
Biên Soạn: Ngô Bá Hùng - Nguyễn Công Huy
3
VIENTHONG05.TK
Khoa Công Ngh
ệ
Thông Tin -
Đạ
i H
ọ
c C
ầ
n Th
ơ
- Giáo Trình L
ậ
p Trình Truy
ề
n Thông
T
ầ
ng này

đả
m b
ả
o các máy tính có ki
ể
u
đị
nh d
ạ
ng d
ữ
li
ệ
u khác nhau v
ẫ
n có
th
ể
trao
đổ
i thông tin cho nhau. Thông th
ườ
ng các máy tính s
ẽ
th
ố
ng nh
ấ
t v
ớ

i
nhau v
ề
m
ộ
t ki
ể
u
đị
nh d
ạ
ng d
ữ
li
ệ
u trung gian
để
trao
đổ
i thông tin gi
ữ
a các
máy tính. Một dữ liệu cần gởi đi sẽ được tầng trình bày chuyển sang định
d
ạ
ng trung gian tr
ướ
c khi nó
đượ
c truy

ề
n lên m
ạ
ng. Ng
ượ
c l
ạ
i, khi nh
ậ
n d
ữ

li
ệ
u t
ừ
m
ạ
ng, t
ầ
ng trình bày s
ẽ
chuy
ể
n d
ữ
li
ệ
u sang
đị

nh d
ạ
ng riêng c
ủ
a nó.
5.

T
ầ
ng giao d
ị
ch (Session Layer)

T
ầ
ng này cho phép các
ứ
ng d
ụ
ng thi
ế
t l
ậ
p, s
ử
d
ụ
ng và xóa các kênh giao ti
ế
p

gi
ữ
a chúng (
đượ
c g
ọ
i là giao d
ị
ch). Nó cung c
ấ
p c
ơ
ch
ế
cho vi
ệ
c nh
ậ
n bi
ế
t tên
và các ch
ứ
c n
ă
ng v
ề
b
ả
o m

ậ
t thông tin khi truy
ề
n qua m
ạ
ng.
4.

T
ầ
ng v
ậ
n chuy
ể
n (Transport Layer)

T
ầ
ng này
đả
m b
ả
o truy
ề
n t
ả
i d
ữ
li
ệ

u gi
ữ
a các quá trình. D
ữ
li
ệ
u g
ở
i
đ
i
đượ
c
đả
m b
ả
o không có l
ỗ
i, theo
đ
úng trình t
ự
, không b
ị
m
ấ
t mát, trùng l
ắ
p.
Đố

i
với các gói tin có kích thước lớn, tầng này sẽ phân chia chúng thành các phần
nh
ỏ
tr
ướ
c khi g
ở
i
đ
i, c
ũ
ng nh
ư
t
ậ
p h
ợ
p l
ạ
i chúng khi nh
ậ
n
đượ
c.
3.

T
ầ
ng m

ạ
ng (Network Layer)

T
ầ
ng này
đả
m b
ả
o các gói d
ữ
li
ệ
u (Packet) có th
ể
truy
ề
n t
ừ
máy tính này
đế
n
máy tính kia cho dù không có
đườ
ng truy
ề
n v
ậ
t lý tr
ự

c ti
ế
p gi
ữ
a chúng. Nó
nh
ậ
n nhi
ệ
m v
ụ
tìm
đườ
ng
đ
i cho d
ữ
li
ệ
u
đế
n các
đ
ích khác nhau trong h
ệ

thống mạng.
2. Tầng liên kết dữ liệu (Data-Link Layer)
T
ầ

ng này
đả
m b
ả
o truy
ề
n t
ả
i các khung d
ữ
li
ệ
u (Frame) gi
ữ
a hai máy tính có
đườ
ng truy
ề
n v
ậ
t lý n
ố
i tr
ự
c ti
ế
p v
ớ
i nhau. Nó cài
đặ

t c
ơ
ch
ế
phát hi
ệ
n và x
ử

lý l
ỗ
i d
ữ
li
ệ
u nh
ậ
n.
1.

T
ầ
ng v
ậ
t ký (Physical Layer)

Điều khiển việc truyền tải thật sự các bit trên đường truyền vật lý. Nó định
ngh
ĩ
a các tín hi

ệ
u
đ
i
ệ
n, tr
ạ
ng thái
đườ
ng truy
ề
n, ph
ươ
ng pháp mã hóa d
ữ
li
ệ
u,
các loại đầu nối được sử dụng.
Về nguyên tắc, tầng n của một hệ thống chỉ giao tiếp, trao đổi thông tin với tầng n
của hệ thống khác. Mỗi tầng sẽ có các đơn vị truyền dữ liệu riêng:
•
Tầng vật lý: bit
•
Tầng liên kết dữ liệu: Frame
•
Tầng mạng: Packet
•
Tầng vận chuyển: Segment
Trong thực tế, dữ liệu được gởi đi từ tầng trên xuống tầng dưới cho đến tầng thấp

nhất của máy tính gởi. Ở đó, dữ liệu sẽ được truyền đi trên đường truyền vật lý. Mỗi khi
Biên Soạn: Ngô Bá Hùng - Nguyễn Công Huy
4
VIENTHONG05.TK
Khoa Công Ngh
ệ
Thông Tin -
Đạ
i H
ọ
c C
ầ
n Th
ơ
- Giáo Trình L
ậ
p Trình Truy
ề
n Thông
d
ữ
li
ệ
u
đượ
c truy
ề
n xu
ố
ng t

ầ
ng phía d
ướ
i thì nó b
ị
"gói" l
ạ
i trong
đơ
n v
ị
d
ữ
li
ệ
u c
ủ
a t
ầ
ng
d
ướ
i. T
ạ
i bên nh
ậ
n, d
ữ
li
ệ

u s
ẽ

đượ
c truy
ề
n ng
ượ
c lên các t
ầ
ng cao d
ầ
n. M
ỗ
i l
ầ
n qua m
ộ
t
t
ầ
ng,
đơ
n v
ị
d
ữ
li
ệ
u t

ươ
ng
ứ
ng s
ẽ

đượ
c “tháo” ra.
Đơn vị dữ liệu của mỗi tầng sẽ có một tiêu đề (header) riêng, được mô tả trong
hình 1.3.
Hình 1.3 - Xử lý dữ liệu qua các tầng
OSI ch
ỉ
là mô hình tham kh
ả
o, m
ỗ
i
nhà s
ả
n xu
ấ
t khi phát minh ra h
ệ
th
ố
ng
m
ạ
ng c

ủ
a mình s
ẽ
th
ự
c hi
ệ
n các ch
ứ
c n
ă
ng
ở
t
ừ
ng t
ầ
ng theo nh
ữ
ng cách th
ứ
c riêng.
Các cách th
ứ
c này th
ườ
ng
đượ
c mô t
ả

d
ướ
i
dạng các chuẩn mạng hay các giao thức
m
ạ
ng. Nh
ư
v
ậ
y d
ẫ
n
đế
n tr
ườ
ng h
ợ
p cùng
m
ộ
t ch
ứ
c n
ă
ng nh
ư
ng hai h
ệ
th

ố
ng m
ạ
ng
khác nhau s
ẽ
không t
ươ
ng tác
đượ
c v
ớ
i
nhau. Hình 1.4 s
ẽ
so sánh ki
ế
n trúc c
ủ
a các
h
ệ

đ
i
ề
u hành m
ạ
ng thông d
ụ

ng v
ớ
i mô
hình OSI.


Hình 1.4 - Kiến trúc của một số hệ điều hành mạng thông dụng
Để
th
ự
c hi
ệ
n các ch
ứ
c n
ă
ng
ở
t
ầ
ng 3 và t
ầ
ng 4 trong mô hình OSI, m
ỗ
i h
ệ
th
ố
ng
mạng sẽ có các protocol riêng:



UNIX: T
ầ
ng 3 dùng giao th
ứ
c IP, t
ầ
ng 4 giao th
ứ
c TCP/UDP
 Netware: Tầng 3 dùng giao thức IPX, tầng 4 giao thức SPX
 Windows NT: chỉ dùng 1 giao thức NETBEUI
Nếu chỉ dừng lại ở đây thì các máy tính UNIX, Netware, NT sẽ không trao đổi
thông tin được với nhau. Với sự lớn mạnh của mạng Internet, các máy tính cài đặt các hệ
điều hành khác nhau đòi hỏi phải giao tiếp được với nhau, tức phải sử dụng chung một
giao thức. Đó chính là bộ giao thức TCP/IP, giao thức của mạng Internet.


Biên Soạn: Ngô Bá Hùng - Nguyễn Công Huy
5
VIENTHONG05.TK
Khoa Công Ngh
ệ
Thông Tin -
Đạ
i H
ọ
c C
ầ

n Th
ơ
- Giáo Trình L
ậ
p Trình Truy
ề
n Thông
1.4. M
ạ
ng TCP/IP
Đ
ây là ki
ế
n trúc c
ủ
a m
ạ
ng Internet, ch
ỉ
g
ồ
m 5 t
ầ
ng nh
ư
hình v
ẽ
d
ướ
i

đ
ây:

Hình 1.5 - Ki
ế
n trúc m
ạ
ng TCP/IP
Ng
ườ
i ta còn g
ọ
i mô hình này là mô hình OSI
đơ
n gi
ả
n. Các giao th
ứ
c
đượ
c s
ử

d
ụ
ng trên m
ỗ
i t
ầ
ng

đượ
c qui
đị
nh nh
ư
sau:

Hình 1.6 – Bộ giao thức TCP/IP
T
ầ
ng 3 s
ử
d
ụ
ng giao th
ứ
c IP, t
ầ
ng 4 có th
ể
s
ử
d
ụ
ng giao th
ứ
c TCP
ở
ch
ế

độ
có n
ố
i
k
ế
t ho
ặ
c UPD
ở
ch
ế

độ
không n
ố
i k
ế
t.
T
ầ
ng 5 là t
ầ
ng c
ủ
a các
ứ
ng d
ụ

ng. M
ỗ
i lo
ạ
i
ứ
ng d
ụ
ng ph
ả
i
đị
nh ngh
ĩ
a m
ộ
t giao th
ứ
c
riêng để các thành phần trong ứng dụng trao đổi thông tin qua lại với nhau. Một số ứng
d
ụ
ng ph
ổ
bi
ế
n
đ
ã tr
ở

thành chu
ẩ
n c
ủ
a m
ạ
ng Internet nh
ư
:
•
Ứng dụng Web: Sử dụng giao thức HTTP để tải các trang web từ Web Server
về Web Browser.
•
Ứng dụng thư điện tử: Sử dụng giao thức SMTP để chuyển tiếp mail gởi đi
đến Mail Server của người nhận và dùng giao thức POP3 hoặc IMAP để nhận
mail về cho người đọc.
•
Ứng dụng truyền tải tập tin: Sử dụng giao thức FTP để tải (download) các tập
tin từ các FTP Server ở xa về máy người dùng hay ngược lại.
•
. . . . .
Biên Soạn: Ngô Bá Hùng - Nguyễn Công Huy
6
VIENTHONG05.TK
Khoa Công Ngh
ệ
Thông Tin -
Đạ
i H
ọ

c C
ầ
n Th
ơ
- Giáo Trình L
ậ
p Trình Truy
ề
n Thông
Thông th
ườ
ng các t
ầ
ng 1,2,3 và 4
đượ
c phát tri
ể
n b
ở
i các nhà s
ả
n xu
ấ
t h
ệ

đ
i
ề
u

hành, nhà s
ả
n xu
ấ
t các thi
ế
t b
ị
ph
ầ
n c
ứ
ng m
ạ
ng. Chúng
đả
m nh
ậ
n nhi
ệ
m v
ụ
truy
ề
n t
ả
i
thông tin cho các qu
á trình trên t
ầ

ng
ứ
ng d
ụ
ng. Chúng cài
đặ
t các c
ơ
ch
ế
giao ti
ế
p liên quá
trình để các quá trình trên tầng ứng dụng có thể truy xuất đến dịch vụ truyền tải thông tin
do chúng cung c
ấ
p. Trong khi
đ
ó, t
ầ
ng 5 là n
ơ
i các nhà s
ả
n xu
ấ
t ph
ầ
n m
ề

m khai thác
để

t
ạ
o ra các
ứ
ng d
ụ
ng gi
ả
i quy
ế
t các v
ấ
n
đề
khác nhau c
ủ
a cu
ộ
c s
ố
ng. Nó
đượ
c xem nh
ư
là
t
ầ

ng x
ử
lý thông tin.
1.5. D
ị
ch v
ụ
m
ạ
ng
D
ị
ch v
ụ
m
ạ
ng (Net service) là m
ộ
t ch
ươ
ng trình
ứ
ng d
ụ
ng th
ự
c hi
ệ
n m
ộ

t tác v
ụ
nào
đó trên hệ thống mạng.
Ví d
ụ
:
•

D
ị
ch v
ụ
in trên m
ạ
ng cho phép nhi
ề
u máy tính cùng s
ử
d
ụ
ng m
ộ
t máy in.
•

D
ị
ch v
ụ

t
ậ
p tin trên m
ạ
ng cho phép chia s
ẻ
ch
ươ
ng trình, d
ữ
li
ệ
u gi
ữ
a các máy
tính.
•

D
ị
ch v
ụ
web cung c
ấ
p các trang web cho các máy tính khác nhau
Có nhiều mô hình khác nhau để xây dựng các dịch vụ mạng. Một trong những mô
hình được sử dụng khá phổ biến là mô hình Client-Server. Đây là một mô hình cơ bản để
xây d
ự
ng các d

ị
ch v
ụ
m
ạ
ng.
1.6. Mô hình Client – Server
1.6.1. Giới thiệu
Trong mô hình này, chương trình ứng dụng được chia thành 2 thành phần:
•

Quá trình chuyên cung cấp một số phục vụ nào đó, chẳng hạn: phục vụ tập
tin, phục vụ máy in, phục vụ thư điện tử, phục vụ Web... Các quá trình này
được gọi là các trình phục vụ hay Server.
•
M
ộ
t s
ố
quá trình khác có yêu c
ầ
u s
ử
d
ụ
ng các d
ị
ch v
ụ
do các server cung c

ấ
p
đượ
c g
ọ
i là các quá trình khách hàng hay
Client
.
Việc giao tiếp giữa client và server được
th
ự
c hi
ệ
n d
ướ
i hình th
ứ
c trao
đổ
i các thông
điệp (Message). Để được phục vụ, client sẽ gởi
một thông điệp yêu cầu (Request Message) mô
tả về công việc muốn server thực hiện. Khi
nhận được thông điệp yêu cầu, server tiến hành
phân tích để xác định công việc cần phải thực
thi. Nếu việc thực hiện yêu cầu này có sinh ra
kết quả trả về, server sẽ gởi nó cho client trong
một thông điệp trả lời (Reply Message). Dạng
thức (format) và ý nghĩa của các thông điệp
Biên Soạn: Ngô Bá Hùng - Nguyễn Công Huy

7
Hình 1.7 – Mô hình Client-Server
VIENTHONG05.TK
Khoa Công Nghệ Thông Tin - Đại Học Cần Thơ - Giáo Trình Lập Trình Truyền Thông
trao đổi giữa client và server được qui định rõ bởi giao thức (protocol) của ứng dụng.

1.6.2. Ví dụ về dịch vụ Web.
Dịch vụ web được tổ chức theo mô hình Client -Server, trong đó:
•
Web server sẵn sàng cung cấp các trang web đang được lưu trữ trên đĩa cứng
cục bộ của mình.
•
Web Client, còn gọi là các Browser, có nhu cầu nhận các trang web từ các
Web Server
•
HTTP là giao thức trao đổi thông tin qua lại giữa Web client và Web Server.
•
Thông điệp yêu cầu là một chuỗi có dạng sau:
Command URL HTTP/Ver \n\n
•
Thông điệp trả lời có dạng sau:
<HEADER>\n\n
<CONTENT>
•
Giả sử Client cần nhận trang Web ở địa chỉ nó sẽ
gởi đến Web Server có tên www.cit.ctu.edu.vn thông điệp yêu cầu sau:
GET www.cit.ctu.edu.vn HTTP/1.1\n\n
•
Server sẽ gởi về nội dung sau:
HTTP/1.0 200 OK

Date: Mon, 24 Nov 2003 02:43:46 GMT
Server: Apache/1.3.23 (Unix) (Red-Hat/Linux) mod_ssl/2.8.7
OpenSSL/0.9.6b DAV/1
.0.3 PHP/4.1.2 mod_perl/1.26
Last-Modified: Tue, 01 Jul 2003 08:08:52 GMT
ETag: "17f5d-2abb-3f014194"
Accept-Ranges: bytes
Content-Length: 10939
Content-Type: text/html
X-Cache: HIT from proxy.cit.ctu.edu.vn
Proxy-Connection: close
<!DOCTYPE HTML PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.0
Transitional//EN">
<HTML>
<HEAD>
<LINK href="favicon.ico" rel="SHORTCUT ICON">
...............................
Biên Soạn: Ngô Bá Hùng - Nguyễn Công Huy
8
Khoa Công Ngh
ệ
Thông Tin -
Đạ
i H
ọ
c C
ầ
n Th
ơ
- Giáo Trình L

ậ
p Trình Truy
ề
n Thông

1.6.3. Các ch
ế

độ
giao ti
ế
p
Quá trình giao ti
ế
p gi
ữ
a client và server có th
ể
di
ễ
n ra theo hai ch
ế

độ
là ngh
ẽ
n
(blocked) hay không ngh
ẽ
n (Non blocked).

1.6.3.1. Ch
ế

độ
ngh
ẽ
n :
Hình 1.8 - Chế
đ
ộ giao tiếp ngh
ẽ
n
Trong chế độ này, khi quá trình
client hay server phát ra l
ệ
nh g
ở
i d
ữ
li
ệ
u,
(thông thường bằng lệnh send) , sự thực
thi c
ủ
a nó s
ẽ
b
ị
t

ạ
m d
ừ
ng cho
đế
n khi
quá trình nhận phát ra lệnh nhận số dữ
li
ệ
u
đ
ó (th
ườ
ng là l
ệ
nh receive).
T
ươ
ng t
ự
cho tr
ườ
ng h
ợ
p nh
ậ
n d
ữ

li

ệ
u, n
ế
u quá trình nào
đ
ó, client hay
server, phát ra l
ệ
nh nh
ậ
n d
ữ
li
ệ
u, mà
ở

th
ờ
i
đ
i
ể
m
đ
ó ch
ư
a có d
ữ
li

ệ
u g
ở
i
đế
n, s
ự

th
ự
c thi c
ủ
a nó c
ũ
ng t
ạ
m d
ừ
ng cho
đế
n
khi có d
ữ
li
ệ
u g
ở
i
đế
n.

1.6.3.2. Chế độ không nghẽn:
Trong ch
ế

độ
này, khi quá trình client
hay server phát ra l
ệ
nh g
ở
i d
ữ
li
ệ
u, s
ự
th
ự
c
thi c
ủ
a nó v
ẫ
n
đượ
c ti
ế
p t
ụ
c mà không

quan tâm
đế
n vi
ệ
c có quá trình nào phát ra
l
ệ
nh nh
ậ
n s
ố
d
ữ
li
ệ
u
đ
ó hay không.
Hình 1.9 - Chế
đ
ộ giao tiếp không ngh
ẽ
n
Tượng tự cho trường hợp nhận dữ
liệu, khi quá trình phát ra lệnh nhận dữ
liệu, nó sẽ nhận được số lượng dữ liệu
hiện có (bằng 0 nếu chưa có quá trình nào
g
ở
i d

ữ
li
ệ
u
đế
n). S
ự
th
ự
c thi c
ủ
a quá trình
vẫn được tiếp tục.
Trong thực tế cần chú ý đến chế độ
giao tiếp nghẽn khi lập trình, vì nó có thể
dẫn đến trường hợp chương trình bị "treo"
do số lần gởi và nhận giữ liệu không bằng
nhau gi
ữ
a hai bên giao ti
ế
p.
1.7. Các kiểu kiến trúc chương trình
Ở mức luận lý, các chức năng mà một chương trình ứng dụng thực hiện có thể xếp
thành một trong 3 loại sau:
1. Các chức năng thực hiện việc tương tác với người dùng như tạo các giao diện
nhập liệu hay in các báo biểu, thông báo ra màn hình. Các chức năng này
được gọi chung là Dịch vụ giao diện người dùng (User Interface Service).
Biên Soạn: Ngô Bá Hùng - Nguyễn Công Huy
9

VIENTHONG05.TK
Khoa Công Nghệ Thông Tin - Đại Học Cần Thơ - Giáo Trình Lập Trình Truyền Thông
2. Các chức năng tính toán các dữ liệu, xử lý thông tin theo những qui luật
(rule), giải thuật được qui định bởi vấn đề mà ứng dụng giải quyết. Các chức
năng này được gọi chung là Dịch vụ nghiệp vụ (Business Rule Service).
3. Trong quá trình tính toán, chương trình ứng dụng cần truy vấn đến các thông
tin đã có được lưu trên đĩa cứng hay trong các cơ sỡ dữ liệu. Cũng như cần
thiết phải lưu lại các kết quả tính toán được để sử dụng về sau. Các chức
năng này được gọi chung là Dịch vụ lưu trữ (Data Storage Service).
Ở mức vật lý, các chức năng này có thể được cài đặt vào một hay nhiều tập tin thực
thi hình thành các kiểu kiến trúc chương trình khác nhau. Cho đến thời điểm hiện nay,
người ta chia kiến trúc của chương trình thành 3 loại được trình bày tiếp theo sau.
1.7.1. Kiến trúc đơn tầng (Single-tier Architecture)
Trong kiểu kiến trúc này, cả 3 thành phần của chương trình ứng dụng (User
Interface, Business Rule, Data Storage) đều được tích hợp vào một tập tin thực thi.
Ví dụ: BKAV, D2, Winword, . . .
Các ứng dụng kiểu này chỉ được thực thi trên một máy tính.
User Interface

Business Rule

Data Storage

Hình 1.10 - Kiến trúc chương trình đơn tầng
•
Ưu điểm:
•
Dễ dàng trong thiết kế cài đặt ứng dụng kiểu này.
•
Nhược điểm:

•
Bởi vì cả 3 thành phần được cài vào một tập tin thực thi, nên việc sửa lỗi hay
nâng cấp chương trình thì rất khó khăn. Toàn bộ chương trình phải biên dịch
lại cho dù chỉ sửa đổi một lỗi rất nhỏ trong một thành phần nào đó ( User
Interface chẳng hạn).
•
Việc bảo trì, nâng cấp ấn bản mới là một công việc cực kỳ nặng nề vì ta phải
thực hiện việc cài đặt trên tất cả các máy tính.
•
Trong kiểu này, mỗi máy tính duy trì một cơ sở dữ liệu riêng cho nên rất khó
trong việc trao đổi, tổng hợp dữ liệu.
•
Máy tính phải đủ mạnh để có thể thực hiện đồng thời cả 3 loại dịch vụ.
1.7.2. Kiến trúc hai tầng (Two - Tier Architecture)
Kiến trúc này còn được biết đến với tên kiến trúc Client-Server. Kiến trúc này gồm
2 chương trình thực thi: chương trình Client và chương trình Server. Cả hai chương trình
có thể được thực thi trên cùng một máy tính hay trên hai máy tính khác nhau.
Biên Soạn: Ngô Bá Hùng - Nguyễn Công Huy
10
Khoa Công Ngh
ệ
Thông Tin -
Đạ
i H
ọ
c C
ầ
n Th
ơ
- Giáo Trình L

ậ
p Trình Truy
ề
n Thông
Client và Server trao
đổ
i thông tin v
ớ
i nhau d
ướ
i d
ạ
ng các thông
đ
i
ệ
p (Message) .
Thông
đ
i
ệ
p g
ở
i t
ừ
Client sang Server g
ọ
i là các thông
đ
i

ệ
p yêu c
ầ
u (Request Message) mô
t
ả
công vi
ệ
c mà ph
ầ
n Client mu
ố
n Server th
ự
c hi
ệ
n.





Hình 1.11 - Kiến trúc chương trình Client-Server
M
ỗ
i khi Server nh
ậ
n
đượ
c m

ộ
t thông
đ
i
ệ
p yêu c
ầ
u, Server s
ẽ
phân tích yêu c
ầ
u,
th
ự
c thi công vi
ệ
c theo yêu c
ầ
u và g
ở
i k
ế
t qu
ả
v
ề
client (n
ế
u có) trong m
ộ

t thông
đ
i
ệ
p tr
ả

l
ờ
i (Reply Message). Khi v
ậ
n hành, m
ộ
t máy tính làm Server ph
ụ
c v
ụ
cho nhi
ề
u máy tính
Client.
M
ỗ
i m
ộ
t
ứ
ng d
ụ
ng Client-Server ph

ả
i
đị
nh ngh
ĩ
a m
ộ
t
Giao th
ứ
c
(Protocol) riêng
cho s
ự
trao
đổ
i thông tin, ph
ố
i h
ợ
p công vi
ệ
c gi
ữ
a Client và Server. Protocol qui
đị
nh m
ộ
t
s

ố
v
ấ
n
đề
c
ơ
b
ả
n sau:
•

Khuôn d
ạ
ng lo
ạ
i thông
đ
i
ệ
p.
•

Số lượng và ý nghĩa của từng loại thông điệp.
•
Cách th
ứ
c b
ắ
t tay,

đồ
ng b
ộ
hóa ti
ế
n trình truy
ề
n nh
ậ
n gi
ữ
a Client và Server.
•

. . . .
Thông thường phần client đảm nhận các chức năng về User Interface, như tạo các
form nhập liệu, các thông báo, các báo biểu giao tiếp với người dùng.
Phần Server đảm nhận các chức năng về Data Storage. Nhờ đó dễ dàng trong việc
bảo trì, chia sẻ tổng hợp dữ liệu trong toàn bộ công ty hoặc tổ chức.
Các chức năng về Business Rule có thể được cài đặt ở phần client hoặc ở phần
server tạo ra hai loại kiến trúc Client - Server là:
o
Fat Client
o
Fat Server.
1.7.2.1. Loại Fat Client
Trong lo
ạ
i này Business Rule
đượ

c cài
đặ
t bên phía Client. Ph
ầ
n Server ch
ủ
y
ế
u
thực hiện chức năng về truy vấn và lưu trữ thông tin.




Hình 1.12 - Kiến trúc chương trình Client – Server theo kiểu Fat C
Ưu điểm
lient

Biên Soạn: Ngô Bá Hùng - Nguyễn Công Huy
11
VIENTHONG05.TK
Khoa Công Nghệ Thông Tin - Đại Học Cần Thơ - Giáo Trình Lập Trình Truyền Thông
•
Tạo ra ít giao thông trên mạng nhờ dữ liệu tạm thời trong quá trình tính toán
được lưu tại Client.
Nhượ
iness Rule được cài đặt trên phía Client, đòi hỏi máy tính thực thi phần
Client phải đủ mạnh, dẫn đến tốn kém trong chi phí đầu tư phần cứng cho các
•
1.

c chức năng về Business Rule được đặt ở phần Server.
Phần C hức năng nhỏ của Business Rule về kiểm tra tính hợp lệ
của dữ


u Fat Server
Ưu điể
usiness Rule được đặt ở phần Server, các máy tính Client không cần phải
có cấu hình mạnh.
i phần Server.
Nhượ
nhiều thông điệp trao đổi giữa Client và Server làm tăng giao thông
trên mạng.
le và Data Storage làm giảm hiệu năng của chương trình.
1.7.3.
istributed Application). Thông
thườn h thành 3 phần riêng biệt tương
ứng ch
c điểm
•
Vì Bus
công ty xí nghiệp.
Phải cài lại tất cả các máy tính Client khi nâng cấp chương trình.
7.2.2. Loại Fat Server
Trong loại này, phần lớn cá
lient chỉ thực hiện một số c
liệu nhập bởi người dùng.


Hình 1.13 - Kiến trúc chương trình Client – Server theo kiể

m
•
Vì B
•
Việc nâng cấp chương trình khi Business Rule thay đổi trở nên nhẹ nhàng hơn
vì chỉ phải cài đặt lạ
c điểm
•
Tạo ra
•
Tăng tải trên máy Server vì nó phải đồng thời thực hiện các chức năng của
Business Ru
Kiến trúc đa tầng (N-Tier Architecture)
Đây là kiến trúc cho các Ứng dụng phân tán (D
g là kiến trúc 3 tầng. Chương trình ứng dụng được tác
o 3 chức năng User Interface, Business Rule và Data Storage. Vì các chức năng
thuộc về Business Rule được tách thành một phần riêng, nó có thể được thực thi trên một
máy tính Server riêng giải quyết được hầu hết các nhược điểm mắc phải của kiến trúc đơn
tầng và kiến trúc hai tầng nói trên.



Biên Soạn: Ngô Bá Hùng - Nguyễn Công Huy
12
Khoa Công Ngh
ệ
Thông Tin -
Đạ
i H
ọ

c C
ầ
n Th
ơ
- Giáo Trình L
ậ
p Trình Truy
ề
n Thông



Hình 1.12 - Kiến trúc chương trình đa tầng
K
i
ế
n trúc này
đ
áp
ứ
ng t
ố
t v
ớ
i nh
ữ
ng thay
đổ
i v
ề

qui lu
ậ
t x
ử
lý d
ữ
li
ệ
u c
ủ
a v
ấ
n
đề

mà
ứ
ng d
ụ
ng gi
ả
i quy
ế
t. Vi
ệ
c thay
đổ
i ch
ỉ

ả
nh h
ưở
ng trên t
ầ
ng Business Rule mà không
ảnh hưởng đến hai tầng còn lại.
hông th
ườ
ng, ng
ườ
i ta g
ọ
i tên các thành ph
ầ
n trên là:
Client – Appl
1.8.1. Bài t
Bài tậ
viết một báo cáo không quá 10 trang về giao thức HTTP.
Bài tập 1.2: Chat Protocol
trên mạng Internet. Viết một bảng báo cáo không qua 10
trang trình bày 2 nội dung sau:
ị
ch v
ụ
Chat.
•
ỗ
tr

ợ
b
ở
i Chat Server.
o
ạ
t
độ
ng c
ủ
a server và client (gi
ả
i thu
ậ
t).
1.8

Bài t
ậ
p 1
ol
Tìm đọc v

T
ication Server – Database Server
1.8. Bài tập
ậ
p b
ắ
t bu

ộ
c

p 1.1: Protocol HTTP
Tìm đọc và

Tìm hiểu về dịch vụ Chat
•

Một bảng mô tả các chức năng thường được hỗ trợ trong một d
Xây d
ự
ng Chat Protocol riêng c
ủ
a b
ạ
n trong
đ
ó mô t
ả
:
o

Các ch
ứ
c n
ă
ng h
o

Khuôn dạng (Format) và các loại thông điệp (Message) hỗ trợ bởi
Protocol.
o

Sơ đồ trạng thái h
o
Minh h
ọ
a các k
ị
ch b
ả
n khác nhau cho t
ừ
ng ch
ứ
c n
ă
ng c
ủ
a d
ị
ch v
ụ
.
.2. Bài t
ậ
p
g
ợ

i ý
.3: POP3 Protoc
à viết một báo cáo không quá 10 trang về giao thức POP3.
Biên Soạn: Ngô Bá Hùng - Nguyễn Công Huy
13
VIENTHONG05.TK
Khoa Công Nghệ Thông Tin - Đại Học Cần Thơ - Giáo Trình Lập Trình Truyền Thông
CHƯƠNG 2
S
ơ
l
ượ
c v
ề
ngôn ng
ữ
Java
M
ụ
c
đ
ích
Ch
ươ
ng này nh
ằ
m gi
ớ
i thi
ệ

u s
ơ
l
ượ
c v
ề
ngôn ng
ữ
java cho các sinh viên
đ
ã có ki
ế
n
th
ứ
c c
ă
n b
ả
n v
ề
L
ậ
p trình h
ướ
ng
đố
i t
ượ
ng v

ớ
i C++. Ch
ươ
ng này s
ẽ
không
đề
c
ậ
p
đế
n t
ấ
t
c
ả
các v
ấ
n
đề
có trong Java mà ch
ỉ
gi
ớ
i thi
ệ
u nh
ữ
ng v
ấ

n
đề
c
ơ
b
ả
n nh
ấ
t v
ề
ngôn ng
ữ
Java,
đủ

để
các h
ọ
c viên có th
ể

đọ
c hi
ể
u các ch
ươ
ng trình minh h
ọ
a và làm
đượ

c các bài t
ậ
p
ứ
ng
dung
ở
các ch
ươ
ng sau.
Yêu c
ầ
u
Sau khi hoàn tất chương này, bạn có thể:
•

Trình bày
đượ
c nh
ữ
ng v
ấ
n
đề
t
ổ
ng quan v
ề
ngôn ng
ữ

Java nh
ư
:
o

Đặ
c
đ
i
ể
m và kh
ả
n
ă
ng c
ủ
a ngôn ng
ữ
Java.
o

Khái ni
ệ
m máy
ả
o c
ủ
a Java (JVM - Java Virtual Machine ).
o

Vai trò của bộ phát triển ứng dụng JDK (Java Developpment Kit).
o
Phân bi
ệ
t
đượ
c hai ki
ể
u ch
ươ
ng trình Applet và Application c
ủ
a Java.
o

Các ki
ể
u d
ữ
li
ệ
u và các phép toán
đượ
c h
ỗ
tr
ợ
b
ở
i Java.

•

Biên so
ạ
n, biên d
ị
ch và th
ự
c thi thành công ch
ươ
ng trình HelloWorld .
•
S
ử
d
ụ
ng thành th
ạ
o các c
ấ
u trúc
đ
i
ề
u khi
ể
n d
ướ
i Java nh
ư

: if, switch, while,
do-while, for.
•

Bi
ế
t cách nh
ậ
n
đố
i s
ố
c
ủ
a ch
ươ
ng trình Java.
•

Biết đổi chuỗi thành số trong Java.
•

Sử dụng được cơ chế ngoại lệ của Java.
•

Bi
ế
t
đị
nh ngh

ĩ
a l
ớ
p m
ớ
i, s
ử
d
ụ
ng m
ộ
t l
ớ
p
đ
ã có c
ủ
a Java.
•

Giải thích được cơ chế vào ra với Stream trong Java.
•

S
ử
d
ụ
ng thành th
ạ
o các ph

ươ
ng th
ứ
c c
ủ
a hai l
ớ
p InputStream và
OutputStream.
•
Có th
ể
nh
ậ
p / xu
ấ
t chu
ỗ
i trên m
ộ
t InputStream / OutputStream.
•
Giải thích được cơ chế luồng (Thread).
•

Cài đặt được các luồng trong Java.

Biên Soạn: Ngô Bá Hùng - Nguyễn Công Huy
14
VIENTHONG05.TK
Khoa Công Nghệ Thông Tin - Đại Học Cần Thơ - Giáo Trình Lập Trình Truyền Thông
1.1. Giới thiệu về ngôn ngữ Java
1.1.1. Lịch sử phát triển
Năm 1990, Sun MicroSystems thực hiện dự án Green nhằm phát triển phần mềm
trong các thiết bị dân dụng. James Gosling, chuyên gia lập trình đã tạo ra một ngôn ngữ
lập trình mới có tên là Oak. Ngôn ngữ này có cú pháp gần giống như C++ nhưng bỏ qua
các tính năng nguy hiểm của C++ như truy cập trực tiếp tài nguyên hệ thống, con trỏ, định
nghĩa chồng các tác tử…
Khi ngôn ngữ Oak trưởng thành, WWW cũng đang vào thời kỳ phát triển mạnh mẽ,
Sun cho rằng đây là một ngôn ngữ thích hợp cho Internet. Năm 1995, Oak đổi tên thành
Java và sau đó đến 1996 Java đã được xem như một chuẩn công nghiệp cho Internet.
1.1.2. Khả năng của ngôn ngữ Java
•
Là một ngôn ngữ bậc cao như C, C++, Perl, SmallTalk,.. cho nên có thể được
dùng để tạo ra các ứng dụng để giải quyết các vấn đề về số, xử lý văn bản, tạo
ra trò chơi, và nhiều thứ khác.
•
Có các môi trường lập trình đồ họa như Visual Java, Symantec Cafe,
Jbuilder, Jcreator, ...
•
Có khả năng truy cập dữ liệu từ xa thông qua cầu nối JDBC (Java DataBase
Connectivity)

•
Hỗ trợ các lớp hữu ích, tiện lợi trong lập trình các ứng dụng mạng (Socket)
cũng như truy xuất Web.
•
Hỗ trợ lập trình phân tán (Remote Method Invocation ) cho phép một ứng
dụng có thể được xử lý phân tán trên các máy tính khác nhau.
•
Và luôn được bổ sung các tính năng cao cấp khác trong các phiên bản sau.
1.1.2. Những đặc điểm của ngôn ngữ Java
•
Ngôn ngữ hoàn toàn hướng đối tượng.
•
Ngôn ngữ đa nền cho phép một chương trình có thể thực thi trên các hệ điều
hành khác nhau (MS Windows, UNIX, Linux) mà không phải biên dịch lại
chương trình. Phương châm của java là "Viết một lần , Chạy trên nhiều
nền" (Write Once, Run Anywhere).
•
Ngôn ngữ đa luồng, cho phép trong một chương trình có thể có nhiều luồng
điều khiển được thực thi song song nhau, rất hữu ích cho các xử lý song song.
•
Ngôn ngữ phân tán, cho phép các đối tượng của một ứng dụng được phân bố
và thực thi trên các máy tính khác nhau.
•
Ngôn ngữ động, cho phép mã lệnh của một chương trình được tải từ một máy
tính về máy của người yêu cầu thực thi chương trình.
•
Ngôn ngữ an toàn, tất cả các thao tác truy xuất vào các thiết bị vào ra đều thực
hiện trên máy ảo nhờ đó hạn chế các thao tác nguy hiểm cho máy tính thật.
•
Ngôn ngữ đơn giản, dễ học, kiến trúc chương trình đơn giản, trong sáng.

1.1.3. Máy ảo Java (JMV - Java Virtual Machine)
Để đảm bảo tính đa nền, Java sử dụng cơ chế Máy ảo của Java. ByteCode đó là
ngôn ngữ máy của Máy ảo Java tương tự như các lệnh nhị phân của các máy tính thực.
Biên Soạn: Ngô Bá Hùng - Nguyễn Công Huy
15
Khoa Công Nghệ Thông Tin - Đại Học Cần Thơ - Giáo Trình Lập Trình Truyền Thông
M
ộ
t ch
ươ
ng trình sau khi
đượ
c vi
ế
t b
ằ
ng ngôn ng
ữ
Java (có ph
ầ
n m
ở
r
ộ
ng là .java) ph
ả
i
đượ
c biên d
ị

ch thành t
ậ
p tin th
ự
c thi
đượ
c trên máy
ả
o Java (có ph
ầ
n m
ở
r
ộ
ng là .class).
T
ậ
p tin th
ự
c thi này ch
ứ
a các ch
ỉ
th
ị
d
ướ
i d
ạ
ng mã Bytecode mà máy

ả
o Java hi
ể
u
đượ
c
ph
ả
i làm gì.
Khi th
ự
c hi
ệ
n m
ộ
t ch
ươ
ng trình, máy
ả
o Java l
ầ
n l
ượ
t thông d
ị
ch các ch
ỉ
th
ị
d

ướ
i
d
ạ
ng Bytecode thành các ch
ỉ
th
ị
d
ạ
ng nh
ị
phân c
ủ
a máy tính th
ự
c và th
ự
c thi th
ự
c s
ự

chúng trên máy tính th
ự
c.
Máy
ả
o th
ự

c t
ế

đ
ó là m
ộ
t ch
ươ
ng trình thông d
ị
ch. Vì th
ế
các h
ệ

đ
i
ề
u hành khác
nhau sẽ có các máy ảo khác nhau. Để thực thi một ứng dụng của Java trên một hệ điều
hành c
ụ
th
ể
, c
ầ
n ph
ả
i cài
đặ

t máy
ả
o t
ươ
ng
ứ
ng cho h
ệ

đ
i
ề
u hành
đ
ó.
1.1.4. Hai ki
ể
u
ứ
ng d
ụ
ng d
ướ
i ngôn ng
ữ
java
Khi bắt đầu thiết kế một ứng dụng dưới ngôn ngữ Java, bạn phải chọn kiểu cho nó
là
Application
hay

Applet
.
•

Applet:
Là m
ộ
t ch
ươ
ng trình
ứ
ng d
ụ
ng
đượ
c nhúng vào các trang web. Mã
của chương trình được tải về máy người dùng từ Web server khi người dùng
truy xu
ấ
t
đế
n trang web ch
ứ
a nó.
•

Application
: Là m
ộ
t ch

ươ
ng trình
ứ
ng d
ụ
ng
đượ
c th
ự
c thi tr
ự
c ti
ế
p trên các
máy
ả
o c
ủ
a Java.
1.1.5. B
ộ
phát tri
ể
n
ứ
ng d
ụ
ng Java (JDK- Java Development Kit)
JDK là một bộ công cụ cho phép người lập trình phát triển và triển khai các ứng
dụng bằng ngôn ngữ java được cung cấp miễn phí bởi công ty JavaSoft (hoặc Sun). Có các

bộ Jdk cho các hệ điều hành khác nhau. Các ấn bản của JDK không ngừng được phát
hành, các bạn có thể tải về từ địa chỉ
ho
ặ
c


Bộ công cụ này gồm các chương trình thực thi đáng chú ý sau:
•
javac: Chương trình biên dịch các chương trình nguồn viết bằng ngôn ngữ
java ra các tập tin thực thi được trên máy ảo Java.
•
java: Đây là chương trình làm máy ảo của Java, thông dịch mã Bytecode của
các chương trình kiểu application thành mã thực thi của máy thực.
•
appletviewer: B
ộ
thông d
ị
ch, th
ự
c thi các ch
ươ
ng trình ki
ể
u applet.
•
javadoc: Tạo tài liệu về chú thích chương trình nguồn một cách tự động.
•

jdb: Trình g
ở
r
ố
i.
•

rmic: Tạo Stub cho ứng dụng kiểu RMI.
•

rmiregistry: Ph
ụ
c v
ụ
danh b
ạ
(Name Server) trong h
ệ
th
ố
ng RMI
1.1.6. Kiểu dữ liệu cơ bản dưới Java
•

Kiểu số
Tên kiểu

Kích thước

byte

1 byte

short

2 bytes

int

4 bytes

long

8 bytes

float

4 bytes

double

8 bytes

Biên Soạn: Ngô Bá Hùng - Nguyễn Công Huy
16
VIENTHONG05.TK
Khoa Công Nghệ Thông Tin - Đại Học Cần Thơ - Giáo Trình Lập Trình Truyền Thông
•
Kiểu ký tự char
Java dùng 2 bytes cho kiểu ký tự, theo chuẩn mã UNICODE ( 127 ký tự đầu

tương thích với mã ASCII). Do đó, ta sử dụng tương tự như bảng mã ASC
II.
•
Kiểu chuỗi ký tự String
Thực chất đây là một lớp nằm trong thư viện chuẩn của Java (Core API),
java.lang.String
•
Kiểu luận lý boolean
Nhận 2 giá trị là : true và false.
•
Kiểu mảng
o
Khai báo:

int[] a ; float[] yt; String[] names;

hoặc: int a[]; float yt[]; String names[];int maTran[][]; float
bangDiem[][];
o
Khởi tạo:

a = new int[3]; yt = new float[10]; names = new String[50];
maTran = int[10][10];
o
Sử dụng mảng:

int i = a[0]; float f = yt[9]; String str = names[20]; int x =
matran [2][5];
1.1.7. Các phép toán cơ bản
Các phép toán trong Java cũng tương tự như trong C++.

•
Phép toán số học: +, - , *, / , % , =,++ , -- , += , - = , *= , /= , %=
•
Phép toán logic ==, !=, && , ||, ! ,> , < , >= , <=
•
Phép toán trên bit : & , | , ^ , << , >> , ~
•
Phép toán điều kiện : ? :
•
Cách chuyển đổi kiểu: (Kiểu Mới)
1.1.8. Qui cách đặt tên trong Java
Tên hằng, tên biến, tên lớp, tên phương thức , ... được đặt tên theo qui tắc bắt buộc
sau:
•
Tên phân biệt giữa chữ hoa và chữ thường.
•
Dùng các chữ cái, ký tự số, ký tự _ và $.
•
Không bắt đầu bằng ký tự số.
•
Không có khoảng trắng trong tên.


Biên Soạn: Ngô Bá Hùng - Nguyễn Công Huy
17
Khoa Công Nghệ Thông Tin - Đại Học Cần Thơ - Giáo Trình Lập Trình Truyền Thông
Để
ch
ươ
ng trình ngu

ồ
n d
ễ

đọ
c, d
ễ
theo dõi ng
ườ
i ta còn s
ử
d
ụ
ng quy
ướ
c
đặ
t tên sau
(không b
ắ
t bu
ộ
c):
•

Tên l
ớ
p:
o

Các ký t
ự

đầ
u tiên c
ủ
a m
ộ
t t
ừ

đượ
c vi
ế
t hoa,
o

Các ký tự còn lại viết thường.
o

Ví d
ụ
: l
ớ
p Nguoi, SinhVien, MonHoc
, String, InputStream,
OutputStream. . .
•

Tên bi

ế
n, tên h
ằ
ng, tên ph
ươ
ng th
ứ
c:
o

T
ừ

đầ
u tiên vi
ế
t th
ườ
ng.
o
Ký t
ự

đầ
u tiên c
ủ
a t
ừ
th
ứ

hai tr
ở

đ
i
đượ
c vi
ế
t hoa.
Ví d
ụ
: ten, ngaySinh, diaChi, inTen(),
inDiaChi(), getInputStream(), . .
.
•

V
ị
trí
đặ
t d
ấ
u { và }
để
b
ắ
t
đầ
u và k
ế

t thúc các kh
ố
i nh
ư
sau:
if (condition)
{

command1;
command1;
}
else
{

command3;
command4;
}
1.2. Chương trình ứng dụng kiểu Application
Java là m
ộ
t ngôn ng
ữ
thu
ầ
n
đố
i t
ượ
ng (pure object). T
ấ

t c
ả
các thành ph
ầ
n
đượ
c
khai báo nh
ư
h
ằ
ng, bi
ế
n, hàm th
ủ
t
ụ
c
đề
u ph
ả
i n
ằ
m trong ph
ạ
m vi c
ủ
a m
ộ
t l

ớ
p nào
đ
ó.
M
ộ
t
ứ
ng d
ụ
ng trong Java là m
ộ
t t
ậ
p h
ợ
p các l
ớ
p liên quan nhau, bao g
ồ
m các l
ớ
p trong th
ư

vi
ệ
n do Java cung c
ấ
p và các l

ớ
p
đượ
c
đị
nh ngh
ĩ
a b
ở
i ng
ườ
i l
ậ
p trình. Trong m
ộ
t
ứ
ng d
ụ
ng
ch
ỉ
có m
ộ
t
Lớp thực thi được. Đây là lớp đầu tiên được xem xét đến khi chúng ta thực thi
ứng dụng.
Lớp thực thi được này có các đặc điểm sau:
•

Có tên lớp trùng với tên tập tin chứa nó.
•
Phải khai báo phạm vi là public
•

Có chứa phương thức:
public static void main (String args[]){
. . .
}
là phương thức được thực thi đầu tiên.
•
Nếu nhiều lớp được định nghĩa trong một tập tin, chỉ có một lớp được khai
báo public.
Biên Soạn: Ngô Bá Hùng - Nguyễn Công Huy
18
VIENTHONG05.TK
Khoa Công Nghệ Thông Tin - Đại Học Cần Thơ - Giáo Trình Lập Trình Truyền Thông
1.2.1. Chương trình HelloWorld
Trong ví dụ này, chúng ta viết một chương trình ứng dụng in ra màn hình dòng chữ
"Hello World !". Đây là ứng dụng đơn giản chỉ có một lớp thực thi được tên là
HelloWorld. Lớp này được khai báo là public, có phương thức main(), chứa trong tập tin
cùng tên là HelloWorld.java (phần mở rộng bắt buộc phải là .java).






Phương thức System.out.print() sẽ in tất cả các tham số trong dấu () của nó ra màn
hình.

Ta có thể dùng bất kỳ chương trình soạn thảo văn bản nào để biên soạn chương
trình. Nhưng nhớ phải ghi lại với phần mở rộng là
.java.
1.2.3. Biên soạn chương trình bằng phần mềm Notepad của Ms Windows
Notepad là trình soạn thảo đơn giản có sẵn trong MS Windows mà ta có thể dùng
để biên soạn chương trình HelloWorld. Hãy thực hiện các bước sau:
•
Chạy chương trình Notepad:
o
Chọn menu Start \ Programs \ Accessories \ Notepad
•
Nhập nội dung sau vào Notepad
public class HelloWorld {
public static void main(String args[]) {
System.out.print("Hello World! \n");
}
}
•
Save tập tin với tên HelloWorld.java
o
Chọn menu File \ Save
o
Tại cửa sổ Save As hãy nhập vào:

Save in: Thư mục nơi sẽ lưu tập tin

File Name: HelloWorld.java

Save as type: All Files


Nhấp vào nút Save



Biên Soạn: Ngô Bá Hùng - Nguyễn Công Huy
19
Khoa Công Nghệ Thông Tin - Đại Học Cần Thơ - Giáo Trình Lập Trình Truyền Thông
1.2.4. Cài
đặ
t b
ộ
phát tri
ể
n
ứ
ng d
ụ
ng JDK
•

Chuẩn bị bộ nguồn cài đặt JDK phù hợp với hệ điều hành sử dụng (Giả sử
Windows 2000)
•

Ch
ạ
y t
ậ
p tin Setup.exe
•

Ch
ọ
n n
ơ
i cài
đặ
t, gi
ả
s
ử

D:\jdk1.4

•

Đặt biến môi trường
o

PATH = D:\jdk1.4\bin; để có thể thực thi các chương trình này từ bất
k
ỳ
th
ư
m
ụ
c hi
ệ
n hành nào.
o

CLASSPATH =
D:\jdk1.4\lib
;.; ch
ỉ

đế
n các l
ớ
p th
ư
vi
ệ
n c
ủ
a Java trong
thư mục
D:\jdk1.4\lib
và các l
ớ
p t
ạ
i th
ư
m
ụ
c hi
ệ
n hành, th
ể

hi
ệ
n b
ằ
ng
d
ấ
u ch
ấ
m(
.
).
1.2.5. Biên d
ị
ch và th
ự
c thi ch
ươ
ng trình
•

Mở cửa sổ MS-DOS: Chọn menu Start \ Programs \ Accessories \ Command
Prompt.
•
Chuy
ể
n vào th
ư
m
ụ

c ch
ứ
a t
ậ
p tin HelloWorld.java
•

Dùng chương trình javac để biên dịch tập tin HelloWorld.java
javac HelloWorld.java
o
N
ế
u có l
ỗ
i, trên màn hình s
ẽ
xu
ấ
t hi
ệ
n thông báo l
ỗ
i v
ớ
i d
ấ
u ^ ch
ỉ
v
ị

trí
l
ỗ
i.
o

Nếu không có lỗi, tập tin thực thi HelloWorld.class được tạo ra.
•
Thực thi chương trình HelloWorld.class
java HelloWorld

Trên màn hình sẽ xuất hiện dòng chữ Hello World!




Biên Soạn: Ngô Bá Hùng - Nguyễn Công Huy
20
VIENTHONG05.TK
Khoa Công Nghệ Thông Tin - Đại Học Cần Thơ - Giáo Trình Lập Trình Truyền Thông
1.2.6. Một số ví dụ
1.2.6.1. Hiển thị thông tin ra màn hành
Để in thông tin ra màn hình bạn dùng phương thức
System.out.print(arg1+ arg2+ .. + argn)
Java sẽ tự động định dạng dữ liệu cho các tham số arg1, arg2, ..., argn tùy theo kiểu
của chúng.
Hãy lưu chương trình sau vào tập tin Display.java:
public class Display {
public static void main(String args[]) {
int i = 10;

String str = " nam yeu ";
char ch = 'm';
System.out.print('\n'+ "Bai hat:" + i + str + ch);
}


}
Biên dịch và thực thi ta có kết quả :









Phương thức System.out.println(arg1+ arg2+ .. + argn) in các tham số và tự
động xuống dòng mới.
1.2.6.2. Đọc ký tự từ bàn phím
Phương thức int System.int.read() trả một số nguyên là mã ASCII của ký tự nhập từ
bàn phím.




Biên Soạn: Ngô Bá Hùng - Nguyễn Công Huy
21
Khoa Công Nghệ Thông Tin - Đại Học Cần Thơ - Giáo Trình Lập Trình Truyền Thông

Hãy lưu chương trình sau vào tập tin KeyRead.java
import java.io.*;
public class KeyRead {
public static void main(String args[]) {
try {
int ch = System.in.read();
System.out.print("Ky tu " + (char)ch + " co ma ascii = "+ch);
} catch(IOException ie) {
System.out.print("Error " + ie) ;
}
}
}
Biên d
ị
ch và th
ự
c thi ta có k
ế
t qu
ả
:

Trong ví dụ trên lưu ý một số điểm sau:
•

Dòng
đầ
u tiên
import java.io.*;
là c
ơ
ch
ế

để
khai báo v
ớ
i trình biên
dịch các lớp thư viện của Java mà chương trình có sử dụng đến. Trong trường
h
ợ
p này ch
ươ
ng trình khai báo s
ử
d
ụ
ng t
ấ
t c
ả
các l

ớ
p trong gói (package)
java.io. Thực tế chương trình trên chỉ sử dụng lớp IOException của gói
java.io mà thôi, vì thế ta có thể thay thế dòng java.io.*; bằng
java.io.IOException;
.
•

Cơ chế ngoại lệ (Exception) của java:
try {
....
} catch(IOException ie) {
....
}
sẽ được giải thích rõ ở phần sau.


Biên Soạn: Ngô Bá Hùng - Nguyễn Công Huy
22
VIENTHONG05.TK
Khoa Công Nghệ Thông Tin - Đại Học Cần Thơ - Giáo Trình Lập Trình Truyền Thông
1.3. Các cấu trúc điều khiển trong Java
1.3.1. Lệnh if – else
Cú pháp:
if (Condition) {
// Các lệnh sẽ được thực hiện nếu giá trị của Condition là true
}
if (Condition) {
// Các lệnh sẽ được thực hiện nếu giá trị của Condition là true
} else {

// Các lệnh sẽ được thực hiện nếu giá trị của Condition là false
}
Ví dụ:
Lưu chương trình sau vào tập tin IfDemo.java :
import java.io.*;
public class IfDemo {
public static void main(String args[]) {
System.out.print("Vui long nhap mot ky tu:");
try {
int ch = System.in.read();
if (ch == 'A') {
System.out.print("Ban rat may man !");
}
else {
System.out.print("Ban khong gap may !");
}
} catch(IOException ie) {
System.out.print("Error:"+ie);
}
}
}
Biên dich và thực thi có kết quả như sau:

Biên Soạn: Ngô Bá Hùng - Nguyễn Công Huy
23
Khoa Công Nghệ Thông Tin - Đại Học Cần Thơ - Giáo Trình Lập Trình Truyền Thông
1.3.2. Phép toán ?
Cú pháp:
(condition) ? Operation1 : Operation2;
N
ế
u
đ
i
ề
u ki
ệ
n condition có giá tr
ị
là true l
ệ
nh s
ẽ
tr
ả
v
ề
giá tr
ị
c
ủ
a bi
ể

u th
ứ
c
Operation1, ng
ượ
c l
ạ
i s
ẽ
tr
ả
v
ề
giá tr
ị
c
ủ
a bi
ể
u th
ứ
c Operation2.
Ví d
ụ
:
Lưu chương trình sau vào tập tin QuestionOp.java :
import java.io.*;
public class QuestionOp {
public static void main(String args[]) {
System.out.print("Vui long nhap mot ky tu:");

try {
int ch = System.in.read();
int point = (ch == 'A') ? 10:0;
System.out.print("Diem cua ban la:"+point);
} catch(IOException ie) {
System.out.print("Error:"+ ie);
}
}
}
Biên dịch và thực thi được kết quả như sau:
















Biên Soạn: Ngô Bá Hùng - Nguyễn Công Huy
24
VIENTHONG05.TK
Khoa Công Nghệ Thông Tin - Đại Học Cần Thơ - Giáo Trình Lập Trình Truyền Thông

1.3.3. Lệnh switch
Cú pháp
switch ( variable ) {
case value1 : {
Task 1;
// Các tác vụ sẽ được thực thi nếu giá trị của variable là value1
break;
}
case value2 : {
Task 2;
// Các tác vụ sẽ được thực thi nếu giá trị của variable là value2
break;
}
. . .
default:
Task n;
// Tác vụ sẽ được thực thi nếu giá trị của variable không là các giá trị trên
}
Ví dụ
Lưu chương trình sau vào tập tin CaseOp.java
import java.io.*;
public class CaseOp {
public static void main(String args[]) {
System.out.print("Enter a number character: ");
try {
int ch = System.in.read();
switch(ch) {
case '0': { System.out.print("Zero");break;}
case '1': { System.out.print("One"); break;}
case '2': { System.out.print("Two"); break;}

case '3': { System.out.print("Three");break;}
case '4': { System.out.print("Four"); break;}
case '5': { System.out.print("Five"); break;}
case '6': { System.out.print("Six"); break;}
case '7': { System.out.print("Seven");break;}
case '8': { System.out.print("Eight");break;}
case '9': { System.out.print("Nine"); break;}
default: { System.out.print("I don't know"); break;}
}
} catch(IOException ie) {
System.out.print("Error "+ie);
}
}
}

Biên dịch và thực thi được kết quả sau:
Biên Soạn: Ngô Bá Hùng - Nguyễn Công Huy
25