作业13-网络
1.本周学习总结
以你喜欢的方式(思维导图、OneNote或其他)归纳总结多网络相关内容。
2. 为你的系统增加网络功能(购物车、图书馆管理、斗地主等)-分组完成
为了让你的系统可以被多个用户通过网络同时使用,需要为你的系统增加网络功能。
2.1 简述你想为你的系统增加什么网络功能?设计思路是什么?
答:主要是添加了一个NetServer
类,让代码能够被客户端使用远程连接来进行一系列操作。为了让系统能够同时被多个客户端访问,选择了使用TCP技术以及多线程技术。在NetServer
类中创建了ServerSocket
对象的套接字,然后又创建一个ThreadServer
类来实现多线程技术,该类实现了Runnable
接口,在run方法里写出了用户可进行的相应的操作。然后在主函数中创建线程,不断接收新的客户端,由此可实现多个用户对系统的同时操作。
2.2 系统通过网络传递了什么信息?信息的格式是什么?
答:系统通过网络将用户端或是服务端所进行的操作使用IO流传递给对方,信息使用字节流InputStream
以及OutputStream
存储,然后再通过字符流Scanner
以及PrintWriter
进行包装传输。
2.3 你的网络模块使用了TCP还是UDP技术?模块中的常用类是什么?
答:使用了TCP技术,模块中最常用的类为TCP网络通信方面的ServerSocket
类以及Socket
类,还有多线程方面的Runnable
类和Thread
类
2.4 截图网络通讯部分的源代码,并进行简单说明。
答:主要就是创建了一个NetServer类,并定义其端口为9700,然后在主函数中开启服务端进行客户端的接收,将接收到的客户端放到一个线程中分别进行处理。在ThreadServer
类中实现run方法来设定用户所能进行的操作。
2.码云与PTA
3.1 统计本周完成的代码量
需要将每周的代码统计情况融合到一张表中。
周次 | 总代码量 | 新增代码量 | 总文件数 | 新增文件数 |
---|---|---|---|---|
2 | 607 | 607 | 15 | 15 |
3 | 1642 | 1035 | 33 | 18 |
5 | 2044 | 402 | 42 | 9 |
6 | 2874 | 830 | 57 | 15 |
7 | 3161 | 287 | 63 | 6 |
8 | 4299 | 1138 | 72 | 9 |
9 | 4831 | 532 | 81 | 9 |
10 | 5475 | 644 | 93 | 12 |
11 | 5958 | 483 | 102 | 9 |
12 | 6819 | 861 | 116 | 14 |
13 | 7408 | 589 | 127 | 11 |
14 | 8348 | 940 | 141 | 14 |
选做:4. 网络学习指导(以下作业内容均为选做)
1. 网络基础
1.1 比较ping www.baidu.com
与ping cec.jmu.edu.cn
,分析返回结果有何不同?为什么会有这样的不同?
- IP地址不同:因为两者服务器所处地区不一样,所以IP也不一样。
117.185.17.151
来自上海市,而112.5.163.149
来自福建省厦门市。 - 往返时间不同:厦门市的服务器离我们更近一些,因此往返时间较快。
1.2 telnet bbs.newsmth.net
,上面这条命令连接的是远程主机的什么端口号?
答:远程登录服务使用的默认端口为23,这个一般常识,当然,也可以用netstat
命令进行查询。
1.3 telnet cec.jmu.edu.cn 80
,尝试回答:你从屏幕看到一些什么内容?返回的内容是不是cec.jmu.edu.cn
的主页内容?尝试使用GET /index HTTP/1.0
命令,会返回什么?详见实验任务书题目1。
答:看到……一片黑暗,什么内容都没有。当使用了GET /index HTTP/1.0
命令,会返回学校主页的源码。这是因为学校的网页服从的是HTTP协议,因此要使用GET /index HTTP/1.0
发送请求来获得网页内容。
1.4 启动ConnectionWatcher, 然后启动若干个可以联网的程序(如QQ, telnet,浏览器等),查看本机上有什么程序联网,使用了什么端口?QQ占用了什么端口和那些远程IP进行交互,这些IP分布地在那里?使用了什么协议进行通信?
- 360浏览器使用了443端口
- 有道词典使用了80端口
- QQ使用了80端口,8080端口,443端口和那些远程IP进行交互,这些IP分布在广东省深圳市,使用了TCP协议和UDP协议进行交互
1.5 编写网络程序必不可少的几个信息是什么?
- 网络协议(IP协议,TCP和UDP协议)
- 端口和套接字(Socket、ServerSocket)
- IP以及域名等基础知识
- 输入输出流
2. 编写TCP客户端程序
2.1 参照SocketTest.java编写一个简单的连接远程服务器小程序Client.java,可以接收并显示服务器发送的信息。启动时需要首先在控制台指定远程主机IP与端口号。(截图,出现自己学号)。
答:其实没怎么改源代码,只是加了一个控制台输入,然后查询了百度的IP地址进行接收该页面的信息。
2.2 将程序中的网址改成bbs.newsmth.net,端口号改为23,再次观察返回结果?尝试执行telnet bbs.newsmth.net 23
,对比返回结果。
答:可以看出,除了一些编码上问题导致一些字符无法正常显示,两者返回的结果几乎一样。
2.3 将程序中的网址改成cec.jmu.edu.cn,端口号改为80进一步观察返回结果。没有任何返回结果,为什么?怎么修改代码才能正常显示?选做:为什么会返回乱码?如何解决?
答:没有返回结果是因为没有使用GET / HTTP/1.0\n
命令发送一个请求,因此不会有返回结果,加上如下代码即可。
会出现乱码主要是因为eclipse上的默认字符集是GBK,而网页上的字符集不是,我先查看了网页的源代码,由下图可以看出,网站的字符集为UTF-8,然后只要把eclipse上的字符集修改为UTF-8即可。最后再运行时即可正常显示
2.4 启动网络调试助手,将其设置为TCP Server,并启动,如下图所示(作业中不要出现下图)
尝试使用Client.java
连接该TCP Server,使用该服务器向Client发送信息。(截图关键代码与运行结果)
2.5 回答:现在的Client.java
只能接收信息,能否改造Client.java
使其可以与服务器进行交互(服务器可以发送信息给Client,Client也可发送信息给服务器),写出大概思路,不要运行截图。
答:一般要实现客户端与服务器的交互,要用到线程的知识,可以在代码中创建两个线程,分别实现他们的run方法,一个线程用于客户机向服务端发送数据,另一个线程用于服务器像客户机发送数据。
2.6 选做:实现2.5。截取关键代码并进行说明。
3. ServerSocket与TCP服务器
3.1 简易单线程MenuServer,题目3.1-3.4。(关键代码及运行截图,包含学号)可以使用网络调试助手,将其设置为TCP Client(IP与端口填你的MenuServer的IP与端口),连接你的MenuServer。其中的文件搜索功能为选做。
3.2 多线程MenuServer(截取关键代码证明你这个是多线程服务器,请使用多个telnet连接测试)。
4. UDP服务器
4.1 改造3.1或3.2,将其改造成基于UDP的MenuServer。(区别题目3的TCP服务器的关键代码,需截大图、包含学号,不要截图运行界面)。可以使用网络调试助手模拟UDP客户端,将其设置为UDP
,要填本机IP与端口
也要填远程服务器的IP与端口
。
4.2 对比相应的基于TCP的MenuServer,主要有何不同?为了连接多个客户端,一定要通过多线程技术吗?如果不使用,怎么区分不同的客户端呢?
答:UDP是一种无连接的数据交换方式,发送数据之前不需要建立连接,而TCP要建立完连接才能进行数据的传送。为了连接多个客户端,需要使用多线程技术,不然因为UDP没有在发送方和接收方之间创建连接,所以无法区分不同的客户端。
5. 论述题:网络程序与流
5.1 前面编写的程序用到了大量的流的相关知识。简述,编写网络程序时应当选择什么样的流?Java网络编程、流之间的关系。任选一场景描述,场景如:简单的文字聊天、文件传输、应用层协议服务器,如QQ、聊天室、网络游戏。
答:对于网络聊天室,我们可以使用BufferedReader和BufferedWriter字符流来进行数据的接收和发送操作来实现用户和用户之间的通信。在Java的网络编程中,我们先要使用套接字来创建一个对象,然后我们要进行网络之间的通信,这时候就要用到Java中的各种IO流,因此,JAVA的IO流是网络编程中进行数据传输的主要途径。
6. 代码阅读
阅读ServerAndThread目录中的源代码
6.1 修改程序,在GUI界面中某个地方显示自己的学号,然后运行该程序(截图、出现学号)。简述这个程序的主要功能。
答:这个程序的功能是用于连接客户端和服务端,让它们可以进行通信,类似一个简易的聊天系统。学号直接加在标题栏了,简单粗暴……
6.2 画出源代码的结构图(各个类的依赖关系)。并简要说明各个类的功能。
ServerChart
:服务端的界面框架ServerReadThread
:与客户端进行通信,并将接收的消息显示出来ServerActionListener
:服务端动作监听器,为服务端界面的按钮添加监听事件ClientChart
:客户端的界面框架ClientReaderThread
:与服务端进行通信,并将接收的消息显示出来ClientListener
:客户端动作监听器,为客户端界面的按钮添加监听事件MainThread
:让客户端与服务端建立连接,将线程放入列表让服务端去读取
6.3 简述这个程序有什么不足之处及改进方法.
1.客户端界面接收到的消息无法区分是谁发送的。
改进方法:在客户端和服务端发送消息时就标记上是谁发送的。
2.服务端接收的消息没有换行。
改进方法:在服务端显示在自己的消息上加一个换行符。
3.无论先关闭哪一端,都会让另一端因为还在不停请求输入流而不断输出报错信息。
改进方法:当另一端关闭时,在处理异常时直接使用break
退出请求。