🗊Презентация Разработка распределенных приложений на платформе Java. Взаимодействие компонентов на основе сетевых протоколов

Разработка распределенных приложений на платформе Java

Основные термины и понятия Определение протокола Сетевой протокол – это набор правил и соглашений, регламентирующих процесс передачи данных по компьютерным сетям Иерархия протоколов Стеки протоколов

Модель OSI Прикладной уровень (Application layer) Уровень представления (Presentation layer) Сеансовый уровень (Session layer) Транспортный уровень (Transport layer) Сетевой уровень (Network layer) Канальный уровень (Data Link layer) Физический уровень (Physical layer)

Обмен данными на основе протоколов UDP и TCP/IP Основные термины Сетевой адрес – уникальный в рамках данной сети идентификатор, присваиваемый компьютеру в сети URL (Uniform Resource Locator) – идентификатор установленной формы, определяющий положение какого-либо ресурса (файла, документа) в сети www (World Wide Web). Обобщенная спецификация URL имеет следующий вид: протокол:субпротокол//доменное_имя : порт/локальный_путь/имя_ресурса#раздел_документа Сокет - специальная структура данных, содержащая сетевой адрес компьютера и номер порта на этом компьютере Порт программы – это специальный номер, который может быть сопоставлен каждой программе на компьютере

Обмен данными на основе протоколов UDP и TCP/IP Основные классы для представления адресов компьютеров и ресурсов: InetAddress Inet4Address Inet6Address SocketAddress InetSocketAddress URL URI

Обмен данными на основе протоколов UDP и TCP/IP Основные методы класса InetAddress static InetAddress getByName (String host); static InetAddress[] getAllByName (String host); static InetAddress getByAddress (byte[] addr); static InetAddress getLocalHost (); String getCanonicalHostName (); String getHostAddress(); boolean isLoopbackAddress (); boolean isMulticastAddress (); boolean isReachable (int timeout );

Обмен данными на основе протоколов UDP и TCP/IP Основные методы класса URL: URL (String spec); URL (String protocol, String host, int port, String file); String getProtocol (); String getHost (); String getPath (); String getFile (); int getPort (); int getDefaultPort (); InputStream openStream (); Object getContent ();

Обмен данными на основе протоколов UDP и TCP/IP

Обмен данными на основе протокола UDP Обмен данными по протоколу UDP осуществляется с помощью специальных пакетов – датаграмм (datagram). В рамках протокола UDP постоянное соединение между компьютерами в сети не устанавливается. Протокол UDP не гарантирует доставки пакета адресату Протокол UDP не гарантирует сохранения порядка получения пакетов адресатом, поскольку каждый пакет может отправляться по индивидуальному маршруту

Cоздается экземпляр класса DatagramSocket с его привязкой к определенному локальному порту, а в случае такой необходимости и к локальному адресу. Cоздается экземпляр класса DatagramSocket с его привязкой к определенному локальному порту, а в случае такой необходимости и к локальному адресу. Для приема данных создается «пустой» экземпляра класса DatagramPacket с буфером заданного размера. Вызывается метод receive() класса DatagramSocket. После его завершения из пакета извлекаются данные, а также адрес и порт отправителя. Для отсылки данных создается другой экземпляр класса DatagramPacket и заполняется нужными данными. Кроме того, для данного пакета указывается адрес и порт назначения. Вызывается метод send() класса DatagramSocket. Сокет закрывается.

Основные классы: Основные классы: DatagramPacket DatagramSocket

Основные методы класса DatagramPacket: Основные методы класса DatagramPacket: DatagramPacket(byte[] buf, int length) DatagramPacket(byte[] buf, int length, InetAddress address, int port) InetAddress getAddress() int getPort() SocketAddress getSocketAddress() int getLength() byte[] getData() void setAddress(InetAddress iaddr) void setData(byte[] buf) void setPort(int port) void setSocketAddress(SocketAddress address)

Основные методы класса DatagramSocket: Основные методы класса DatagramSocket: DatagramSocket()throws SocketException; DatagramSocket (int port) throws SocketException; void close(); boolean isClosed(); InetAddress getLocalAddress(); int getLocalPort(); void receive(DatagramPacket p) throws IOException; void send(DatagramPacket p) throws IOException;

int port = 15679; int port = 15679; try { DatagramSocket udpSocket = new DatagramSocket (port); int bufferSize = 1024; String message = "UDP test message"; byte[] buffer = message.getBytes (); DatagramPacket udpPacket = new DatagramPacket (buffer, buffer.length); udpPacket.setAddress (InetAddress.getByName ("localhost")); udpPacket.setPort (15678); udpSocket.send (udpPacket); udpSocket.close(); } catch (SocketException e) { System.out.println ("Socket exception occur"); } catch (IOException e) { System.out.println ("IOException occur"); }

int Port = 15678; int Port = 15678; try { DatagramSocket udpSocket = new DatagramSocket (Port); int bufferSize = 1024; byte[] buffer = new byte[BufferSize]; DatagramPacket udpPacket = new DatagramPacket (buffer, buffer.length); UDPSocket.receive (UDPPacket); System.out.println ("Got packet from " + UDPPacket.getAddress () + ":" + UDPPacket.getPort ()); System.out.println ("Packet contain: " + new String(UDPPacket.getData ()).trim ()); udpSocket.close(); } catch (SocketException e) { System.out.println ("Socket exception occur"); } catch(IOException e) { System.out.println ("IOException occur"); }

Основные классы: Основные классы: Socket ServerSocket

Алгоритм работы на стороне клиента: Алгоритм работы на стороне клиента: Создать экземпляр класса Socket; Получить ссылки на входной и выходной потоки класса Socket; Произвести операции чтения из входного потока сокет; Произвести запись в выходной поток сокета; Закрыть входной и выходной потоки сокета; Закрыть сокет.

Алгоритм работы на стороне сервера: Алгоритм работы на стороне сервера: Создать экземпляр класса ServerSocket; Получить ссылку на экземпляр класса Socket с помощью метода accept(); Получить ссылки на входной и выходной потоки класса Socket; Произвести операции чтения из входного потока сокета; Произвести запись в выходной поток сокета; Закрыть входные и выходные потоки сокета; Закрыть сокет, связанный с клиентом; Закрыть серверный сокет.

Основные конструкторы класса: Основные конструкторы класса: Socket (); Socket (InetAddress host, int port); Socket (String host, int port); Socket(InetAddress address, int port, InetAddress localAddr, int localPort); Socket(String address, int port, InetAddress localAddr, int localPort); protected Socket(SocketImpl impl)

Методы для управления соединением: Методы для управления соединением: void bind(SocketAddress bindpoint); void connect(SocketAddress endpoint); void connect(SocketAddress endpoint, int timeout); void close() throws IOException

Диагностические методы класса: Диагностические методы класса: InetAddress getInetAddress(); int getPort(); InetAddress getLocalAddress(); int getLocalPort(); boolean isBound(); boolean isClosed(); boolean isConnected() boolean isInputShutdown(); boolean isOutputShutdown();

Методы для работы с входными и выходными потоками: Методы для работы с входными и выходными потоками: InputStream getInputStream() throws IOException; OutputStream getOutputStream() throws IOException; void shutdownInput() throws IOException; void shutdownOutput() throws IOException;

Основные конструкторы класса: Основные конструкторы класса: ServerSocket(); ServerSocket(int port); ServerSocket(int port, int backlog, InetAddress bindAddr);

Управление соединением: Управление соединением: Socket accept(); void bind(SocketAddress endpoint); void close();

Диагностические методы: Диагностические методы: InetAddress getInetAddress(); int getLocalPort(); SocketAddress getLocalSocketAddress(); boolean isBound(); boolean isClosed();

Фрагмент кода реализации на стороне клиента: Фрагмент кода реализации на стороне клиента: final int DEFAULT_SERVER_PORT = 16789; clsClientSocket = new Socket (InetAddress.getByName (strHost), DEFAULT_SERVER_PORT); OutputStream out = clsClientSocket.getOutputStream (); out.write ("Test message".getBytes()); InputStream in = clsClientSocket.getInputStream (); byte[] message = new byte[1024]; int n = in.read ( message ); … ClsClientSocket.shutdownInput (); clsClientSocket.shutdouwOutput (); clsClientSocket.close();

Фрагмент кода реализации на стороне сервера: Фрагмент кода реализации на стороне сервера: private final int DEFAULT_SERVER_PORT = 16789; private final int DEFAULT_SERVER_CLIENTS_NUMBER = 124; clsServerSocket = new ServerSocket (DEFAULT_SERVER_PORT, DEFAULT_SERVER_CLIENTS_NUMBER); Socket clsSocket = clsServerSocket.accept (); InputStream in = clsSocket.getOutputStream ()); OutputStrem out = clsSocket.getInputStream ()); … clsSocket.shutdownInput(); clsSocket.shutdownOutput(); clsSocket.close(); clsServerSocket.close();

Основные классы: Основные классы: - для создания безопасного соединения: SSLSocket SSLServerSocket - для работы с разрешениями: SocketPermission NetPermission - для аутентификации: Authenticator PasswordAuthentication

Заключение Заключительный обзор темы Вопросы?