極客學院Java影片教學資源分享

Java 是由Sun Microsystems公司於1995年5月推出的高階程式設計語言。 Java可運行於多個平台，如Windows, Mac OS，及其他多種UNIX版本的系統。 Java語言作為靜態物件導向程式語言的代表，極佳地實現了物件導向理論，允許程式設計師以優雅的思維方式進行複雜的程式設計。 《極客學院Java視訊教學》將由淺至深，由基礎到進階的帶你進入Java的語言世界。

課程播放網址：http://www.php.cn/course/275.html

該老師講課風格:

教師講課深入淺出，條理清楚，層層剖析，環環相扣，論證嚴密，結構嚴謹，用思維的邏輯力量吸引學生的注意力，用理智控制課堂教學進程。學生透過聽教師的講授，不僅學到知識，也受到思維的訓練，還受到教師嚴謹的治學態度的熏陶和感染

本視頻中較為難點是Java中的Socket通信了：

一，網路程式設計中兩個主要的問題

一個是如何準確的定位網路上一台或多台主機，另一個就是找到主機後如何可靠有效率的進行資料傳輸。

在TCP/IP協定中IP層主要負責網路主機的定位，資料傳輸的路由，由IP位址可以唯一地決定Internet上的一台主機。

而TCP層則提供面向應用的可靠（tcp）的或非可靠（UDP）的資料傳輸機制，這是網路程式設計的主要對象，一般不需要關心IP層是如何處理資料的。

目前較為流行的網路程式設計模型是客戶機/伺服器（C/S）結構。即通訊雙方一方作為伺服器等待客戶提出請求並回應。客戶則在需要服務時向服務器提 出申請。伺服器一般作為守護程序始終運行，監聽網絡端口，一旦有客戶請求，就會啟動一個服務進程來響應該客戶，同時自己繼續監聽服務端口，使後來的客戶也 能及時得到服務。

二，兩類傳輸協定：TCP；UDP

TCP是Tranfer Control Protocol的 簡稱，是一種可靠導向的保證面向連線的協定。透過TCP協定傳輸，得到的是一個順序的無錯誤的資料流。發送方和接收方的成對的兩個socket之間必須建 立連接，以便在TCP協議的基礎上進行通信，當一個socket（通常都是server socket）等待建立連接時，另一個socket可以要求進行連接，一旦這兩個socket連接起來，它們就可以進行雙向資料傳輸，雙方都可以進行發送 或接收操作。

UDP是User Datagram Protocol的簡稱，是一種無連接的協議，每個數據報都是一個獨立的信息，包括完整的源地址或目的地址，它在網絡上以任何可能的路徑傳往目的地，因此能否到達目的地，到達目的地的時間以及內容的正確性都是不能被保證的。

比較：

UDP：1，每個資料封包中都給出了完整的位址訊息，因此無需要建立發送方和接收方的連接。

            2，以UDP傳輸資料時為有大小限制的，而每個已傳送的資料封包必須限定於64KB之內。

           3，UDP是一個不可靠的協議，發送方所發送的資料報不一定以相同的次序到達接收方

TCP：1，面向連接的協議，在socket在之間進行資料傳輸前必然要建立連接，因此在TCP中需要連接

                。

            2，TCP傳輸資料大小限制，一旦連線建立起來，雙方的socket就可以以統一的格式傳送大的  

#    

             3，TCP是可靠的協議，且它確保接收者完全正確地取得傳送者所傳送的全部資料。

應用：

1，TCP在網路通訊上有極強的生命力，例如遠端連線（Telnet）和檔案傳輸（FTP）都需要不定長度的資料可靠地傳輸。但是可靠的傳輸是要付出代價的，對資料內容正確性的檢驗必然佔用電腦的處理時間和網路的頻寬，因此TCP傳輸的效率不如UDP高。

2，UDP操作簡單，而且只需要較少的監護，因此通常用於區域網路高可靠性的分散系統中client/server應用程式。例如視訊會議系統，並不要求音訊視訊資料絕對的正確，只要保證連貫性就可以了，這種情況下顯然使用UDP會更合理一些。

三，基於Socket的Java網路程式設計

1，什麼是Socket

網路上的兩個程式透過一個雙向的通訊連線實現資料的交換，這個雙向連結的一端稱為一個Socket。 Socket通常用來實現客戶方和服務方的連線。 Socket是TCP/IP協定的一個十分流行的程式介面，一個Socket由一個IP位址和一個連接埠號碼唯一決定。

但是，Socket所支援的協定種類也不光TCP/IP一種，因此兩者之間是沒有必然關聯的。在Java環境下，Socket程式設計主要是指基於TCP/IP協定的網路程式設計。

2，Socket通訊的程序

Server端Listen(監聽)某個連接埠是否有連線請求，Client端向Server 端發出Connect(連線)請求，Server端向Client端發回Accept（接受）訊息。一個連線就建立起來了。 Server端和Client 端都可以透過Send，Write等方法與對方通訊。

對於一個功能齊全的Socket，都要包含以下基本結構，其工作過程包含以下四個基本的步驟：

　　（1） 創建Socket;

　　（ 2） 開啟連接到Socket的輸入/出流；

　　（3） 依照一定的協定對Socket進行讀取/寫入操作；

　　（4） 關閉Socket.（在實際應用中，並未使用到顯示的close，雖然很多文章都推薦如此，不過在我的程式中，可能因為程式本身比較簡單，要求不高，所以並未造成什麼影響。建立Socket

建立Socket

java在套件java.NET中提供了兩個類別Socket和ServerSocket，分別用來表示雙向連線的客戶端和服務端。這是兩個封裝得非常好的類，使用很方便。其建構方法如下：

Socket(InetAddress address, int port);
　　Socket(InetAddress address, int port, boolean stream);
　　Socket(String host, int prot);
　　Socket(String host, int prot, boolean stream);
　　Socket(SocketImpl impl)
　　Socket(String host, int port, InetAddress localAddr, int localPort)
　　Socket(InetAddress address, int port, InetAddress localAddr, int localPort)
　　ServerSocket(int port);
　　ServerSocket(int port, int backlog);
　　ServerSocket(int port, int backlog, InetAddress bindAddr)

　　其中address、host和port分別是雙向連線中另一方的IP位址、主機名稱和端 口號，stream指明socket是流socket還是資料封包socket，localPort表示本地主機的連接埠號，localAddr和 bindAddr是本機的位址（ServerSocket的主機位址），impl是socket的父類，既可以用來建立serverSocket又可 以用來建立Socket。 count則表示服務端所能支援的最大連線數。例如：學習視訊網 http://www.php.cn

Socket client = new Socket("127.0.01.", 80);
　　ServerSocket server = new ServerSocket(80);

　　注意，在選擇連接埠時，必須小心。每一個端口提供一種特定的服務，只有給出正確的端口，才 能獲得相應的服務。 0~1023的連接埠號碼為系統所保留，例如http服務的連接埠號碼為80,telnet服務的連接埠號碼為21,ftp服務的連接埠號碼為23, 所以我們在選擇連接埠號碼時，最好選擇一個大於1023的數以防止衝突發生。

　　在創建socket時如果發生錯誤，將產生IOException，在程式中必須對之作出處理。所以在創建Socket或ServerSocket是必須捕獲或拋出例外。

4，簡單的Client/Server程式

1. 客戶端程式

　　import java.io.*;
　　import java.net.*;
　　public class TalkClient {
　　　　public static void main(String args[]) {
　　　　　　try{
　　　　　　　　Socket socket=new Socket("127.0.0.1",4700);
　　　　　　　　//向本机的4700端口发出客户请求
　　　　　　　　BufferedReader sin=new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
　　　　　　　　//由系统标准输入设备构造BufferedReader对象
　　　　　　　　PrintWriter os=new PrintWriter(socket.getOutputStream());
　　　　　　　　//由Socket对象得到输出流，并构造PrintWriter对象
　　　　　　　　BufferedReader is=new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
　　　　　　　　//由Socket对象得到输入流，并构造相应的BufferedReader对象
　　　　　　　　String readline;
　　　　　　　　readline=sin.readLine(); //从系统标准输入读入一字符串
　　　　　　　　while(!readline.equals("bye")){
　　　　　　　　//若从标准输入读入的字符串为 "bye"则停止循环
　　　　　　　　　　os.println(readline);
　　　　　　　　　　//将从系统标准输入读入的字符串输出到Server
　　　　　　　　　　os.flush();
　　　　　　　　　　//刷新输出流，使Server马上收到该字符串
　　　　　　　　　　System.out.println("Client:"+readline);
　　　　　　　　　　//在系统标准输出上打印读入的字符串
　　　　　　　　　　System.out.println("Server:"+is.readLine());
　　　　　　　　　　//从Server读入一字符串，并打印到标准输出上
　　　　　　　　　　readline=sin.readLine(); //从系统标准输入读入一字符串
　　　　　　　　} //继续循环
　　　　　　　　os.close(); //关闭Socket输出流
　　　　　　　　is.close(); //关闭Socket输入流
　　　　　　　　socket.close(); //关闭Socket
　　　　　　}catch(Exception e) {
　　　　　　　　System.out.println("Error"+e); //出错，则打印出错信息
　　　　　　}
　　}
}

　2. 伺服器端程式

import java.io.*;
　　import java.Net.*;
　　import java.applet.Applet;
　　public class TalkServer{
　　　　public static void main(String args[]) {
　　　　　　try{
　　　　　　　　ServerSocket server=null;
　　　　　　　　try{
　　　　　　　　　　server=new ServerSocket(4700);
　　　　　　　　//创建一个ServerSocket在端口4700监听客户请求
　　　　　　　　}catch(Exception e) {
　　　　　　　　　　System.out.println("can not listen to:"+e);
　　　　　　　　//出错，打印出错信息
　　　　　　　　}
　　　　　　　　Socket socket=null;
　　　　　　　　try{
　　　　　　　　　　socket=server.accept();
　　　　　　　　　　//使用accept()阻塞等待客户请求，有客户
　　　　　　　　　　//请求到来则产生一个Socket对象，并继续执行
　　　　　　　　}catch(Exception e) {
　　　　　　　　　　System.out.println("Error."+e);
　　　　　　　　　　//出错，打印出错信息
　　　　　　　　}
　　　　　　　　String line;
　　　　　　　　BufferedReader is=new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
　　　　　　　　　//由Socket对象得到输入流，并构造相应的BufferedReader对象
　　　　　　　　PrintWriter os=newPrintWriter(socket.getOutputStream());
　　　　　　　　　//由Socket对象得到输出流，并构造PrintWriter对象
　　　　　　　　BufferedReader sin=new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
　　　　　　　　　//由系统标准输入设备构造BufferedReader对象
　　　　　　　　System.out.println("Client:"+is.readLine());
　　　　　　　　//在标准输出上打印从客户端读入的字符串
　　　　　　　　line=sin.readLine();
　　　　　　　　//从标准输入读入一字符串
　　　　　　　　while(!line.equals("bye")){
　　　　　　　　//如果该字符串为 "bye"，则停止循环
　　　　　　　　　　os.println(line);
　　　　　　　　　　//向客户端输出该字符串
　　　　　　　　　　os.flush();
　　　　　　　　　　//刷新输出流，使Client马上收到该字符串
　　　　　　　　　　System.out.println("Server:"+line);
　　　　　　　　　　//在系统标准输出上打印读入的字符串
　　　　　　　　　　System.out.println("Client:"+is.readLine());
　　　　　　　　　　//从Client读入一字符串，并打印到标准输出上
　　　　　　　　　　line=sin.readLine();
　　　　　　　　　　//从系统标准输入读入一字符串
　　　　　　　　} 　//继续循环
　　　　　　　　os.close(); //关闭Socket输出流
　　　　　　　　is.close(); //关闭Socket输入流
　　　　　　　　socket.close(); //关闭Socket
　　　　　　　　server.close(); //关闭ServerSocket
　　　　　　}catch(Exception e){
　　　　　　　　System.out.println("Error:"+e);
　　　　　　　　//出错，打印出错信息
　　　　　　}
　　　　}
　　}

#5，支援多客戶的client/server程式

前面的Client/Server程式只能實作Server和一個客戶的對話。在實際應用 中，往往是在伺服器上執行一個永久的程序，它可以接收來自其他多個客戶端的請求，提供相應的服務。為了實現在伺服器方提供給多個客戶服務的功能，需要對上 面的程式進行改造，並利用多執行緒實現多客戶機制。伺服器總是在指定的連接埠上監聽是否有客戶請求，一旦監聽到客戶請求，伺服器就會啟動一個專門的服務線程來響 應該客戶的請求，而伺服器本身在啟動完線程之後馬上又進入監聽狀態，等待下一個客戶的到來。

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