[LTM] Chương 8.1: Network Program with Java-TCP

Objectives

Giao tiếp Socket
Đặc điểm, cấu trúc Socket
TCP Socket
UDP Socket
Thiết kế giải thuật server/client
Các lớp trong gói java.net
Ứng dụng client/server qua TCP socket
Ứng dụng client/server qua UDP socket

Giới thiệu

Trong quá trình truyền tin có thể xảy ra nhiều sự cố:
một hay nhiều gói bị mất hay bị hỏng
cần phải truyền lại hay không hoặc
các gói tin đến không theo đúng trình tự.
Cần xử lý;
việc phân chia dữ liệu thành các gói,
tạo các header, phân tích header của các gói đến,
quản lý danh sách các gói đã nhận được/ chưa nhận được…
=> nhiều công việc cần phải thực hiện, và đòi hỏi rất nhiều phần mềm phức tạp để xử lý.
=> Socket
Socket API – Socket Application Programming Interface:
là một cuộc cách mạng của Berkeley UNIX.
được giới thiệu ở BSD4.1 UNIX, 1981
Xuất phát từ ý tưởng quan trọng nhất của UNIX:
tất cả các thao tác vào/ra giống như vào ra tệp tin
Socket xem một liên kết mạng như là một luồng mà có thể đọc dữ liệu ra hay ghi dữ liệu vào từ luồng này.
Nó che dấu người lập trình khỏi các chi tiết mức thấp của mạng như môi kiểu đường truyền, các kích thước gói, yêu cầu truyền lại gói, các địa chỉ mạng...

KHÁI NIỆM VỀ SOCKET

Socket: “cơ chế ổ cắm”
Các máy có khả năng kết nối được với nhau.
Dùng cơ chế client/server
Cung cấp hai dịch vụ chính chuyển dữ liệu thông qua socket API:
unreliable datagram (UDP)
reliable, byte stream-oriented (TCP)

Socket trong TCP/IP Model

Socket

socket được định nghĩa trong hệ điều hành bằng một cấu trúc, được xem như điểm nối để hai procceses giao tiếp với nhau.
Cấu trúc socket gồm 5 fields:

Family : xác định protocol group
Type : xác loại socket, stream, datagram hay raw socket.
Protocol : kieu gthuc. thường gán giá trị bằng 0
Local Socket Address và
Remote Socket Address : là địa chỉ socket của process cục bộ và từ xa.

Cấu trúc socket

Địa chỉ của một socket
Địa chỉ của một socket trên mạng TCP/IP gồm có hai phần:

Địa chỉ IP: một số nguyên 32 bits xác định duy nhất một card mạng trên máy tính (host)
Cổng dịch vụ: một số nguyên 16 bits xác định điểm kết nối với một ứng dụng trên một host.
Các ứng dụng thương mại hay các dịch vụ thông dụng sử dụng các cổng dịch vụ chuẩn đã được đăng ký

Cấu trúc địa chỉ socket
struct sockaddr_in
{
u_char sin_len;
u_short sin_family;
u_short sin_port;
struct in_addr sin_addr;
char sin_zero[8];
};

Các hàm socket (in System Calls Interface )

Hàm socket() để tạo mới một socket
Hàm bind() Đăng ký socket đã khởi tạo với địa chỉ socket local. Trả về 0 nếu thành công, -1: thất bại.
Hàm connect() để client kết nối đến server
Hàm listen() đặt socket ở trạng thái chờ, lắng nghe kết nối từ phía client
Hàm accept() : chấp nhận kết nối từ client đến
Hàm read() để đọc dữ liệu từ socket vào bộ nhớ
Hàm write() để ghi dữ liệu từ bộ nhớ -> socket
Hàm sendto() để gởi dữ liệu đến một socket từ xa
Hàm recvfrom(): nhận dữ liệu đến từ 1 socket từ xa

Các loại Socket

Stream Socket: dùng cho connection-oriented protocol như TCP.
Datagram Socket: dùng cho connectionless protocol như UDP.
Raw Socket: dùng cho một số protocol của một số ứng dụng đặc biệt, dùng các dịch vụ trực tiếp của lớp IP.

TCP socket – đặc điểm

Có thể sử dụng để liên lạc theo mô hình client/server
Có 1 đường kết nối ảo giữa 2 phía Server/client
Một trong 2 phía phải đợi tiến trình kia yêu cầu kết nối

Server lắng nghe và chấp nhận yêu cầu kết nối
Mỗi thông điệp gửi đều có xác nhận trở về
Các gói tin chuyển đi tuần tự

TCP socket – hoạt động

Client phải kết nối đến server
server process phải chạy trước (phần tử thụ động)
server phải tạo một socket để lắng nghe và chấp nhận các kết nối từ client
Client kết nối đến server bằng cách:
Khởi tạo TCP socket ở local
Xác định IP address, port number của server process và kết nối đến
Sau khi client khởi tạo socket, nó sẽ thiết lập kết nối đến server
Khi server nhận yêu cầu kết nối, nó sẽ chấp nhận yêu cầu và khởi tạo socket mới để giao tiếp với client.
Cho phép server chấp nhận nhiều client tại một thời điểm.

TCP socket - hoạt động

UDP socket – đặc điểm

Cung cấp cơ chế truyền không tin cậy các nhóm bytes (datagrams) giữa client và server.
Không cần thiết lập kết nối giữa client với server.
Client phải gởi kèm địa chỉ IP và port đích
Server khi nhận dữ liệu sẽ phân tích địa chỉ của client để truyền lại.

--

Thông điệp có thể gửi nhiều lần
Người gửi không chắc chắn thông điệp tới người nhận
Thông điệp sau có thể đến đích trước thông điệp gửi trước nó

UDP socket – hoạt động

Số hiệu cổng của socket

Một trong 2 quá trình phải công bố số hiệu cổng của socket mà mình sử dụng
Mỗi cổng giao tiếp thể hiện 1 địa chỉ xác định trong hệ thống
Có thể nhận dữ liệu gửi đến cổng giao tiếp này từ các quá trình khác.

Viết các ứng dụng Socket

Thiết kế giải thuật cho client/Server.
Công cụ viết
Dùng các class trong Java
Example

Thiết kế giải thuật cho client/Server

Giải thuật cho chương trình client/Server dùng TCP
Giải thuật cho chương trình client/Server dùng UDP
Chương trình server có hai loại:

1. Lặp (iterative)
2. Đồng thời (concurrent).

Hai dạng giao thức chương trình server:

1.Connection-oriented (TCP)
2.Connectionless. (UDP)

Giải thuật cho client/Server TCP
Client

Xác định địa chỉ server.
Tạo socket.
Kết nối đến Server
Gởi/nhận dữ liệu theo giao thức đã thiết kế.
Đóng socket.

Server

Tạo socket
Đăng ký với hệ thống
Lắng nghe kết nối
Chấp nhận kết nối
Gửi nhận dữ liệu theo đúng giao thức đã thiết kế.
Đóng kết nối sau khi đã hoàn thành và trở lại trạng thái lắng nghe chờ kết nối mới

Giải thuật cho client/Server UDP
Client

Xác định địa chỉ server.
Tạo socket.
Gởi/nhận dữ liệu theo giao thức đã thiết kế.
Đóng socket.

Server

Tạo socket
Đăng ký với hệ thống
Lặp công việc đọc dữ liệu từ client gửi đến và gửi trả kết quả cho client theo đúng giao thức lớp ứng dụng đã thiết kế.
Đóng Socket

Thiết kế giải thuật cho Server – concurrent, connection-oriented (TCP)

Tạo socket và đăng ký với hệ thống
Đặt socket ở chế độ chờ, lắng nghe kết nối.
Khi có request từ client, Server sẽ:
chấp nhận kết nối,
tạo một process con để xử lý.
Quay lại trạng thái chờ, lắng nghe kết nối mới
Công việc của process con:
Nhận thông tin kết nối của client
Giao tiếp với client theo giao thức lớp ứng dụng đã thiết kế
Đóng kết nối và kết thúc process con.
Đóng socket

Thiết kế giải thuật cho Server – concurrent, connectionless (UDP)

Tạo socket và đăng ký với hệ thống
Lặp công việc nhận dữ liệu từ client, đối với một dữ liệu nhận:
tạo mới một process để xử lý.
Tiếp tục nhận dữ liệu mới từ client
Công việc của process mới:
Nhận thông tin của process cha chuyển đến, lấy thông tin socket
Xử lý và gửi thông tin về cho client theo giao thức lớp ứng dụng đã thiết kế
Kết thúc

Thiết kế giải thuật server – multi-protocol Server (TCP/UDP)

Dùng một chương trình, mở một master socket cho cả TCP và UDP.
Dùng hàm hệ thống (select) để chọn lựa TCP socket hay UDP socket sẵn sàng.
Tùy vào protocol (TCP, UDP) để xử lý gửi nhận thông điệp theo đúng giao thức của lớp ứng dụng
Ref RFC 1060

Lập trình mạng trên Java
Gói java.net cung cấp các lớp

InetAddress
URL
URLConnection
ServerSocket
Socket
DatagramSocket
DatagramPacket

InetAddress class

Phục vụ việc quản lý địa chỉ theo IP và tên.
Cung cấp các phương thức thông dụng nhất dùng để chuyển đổi và truy xuất IP
Nó bao gồm hai trường thông tin: (không thể truy xất chúng trực tiếp)
hostName (một đối tượng kiểu String) và
address (một số kiểu int).
Lớp InetAddress không có các constructor cho lớp InetAddress
Có các phương thức:

Tất cả các phương thức này đều thực hiện kết nối tới server DNS cục bộ để biết được các thông tin trong đối tượng InetAddress:
1. public static InetAddess getLocalHost()throws UnknownHostExceptiongetByName
Trả về InetAddress là IP của local
2. public static InetAddess getByName(String hostname) throws UnknownHostException:
Nhận tên host và trả về InetAddress (name và IP address)
3. public static InetAddess [] getAllByName (String hostname) throws UnknownHostException
Nhận địa chỉ host dạng String và trả về tất cả InetAddress tương ứng với host (name và IP address)

Nhận các trường thông tin của một đối tượng InetAddress:
Chỉ có các lớp trong gói java.net có quyền truy xuất tới các trường của lớp InetAddress. bằng các phương thức:

public byte[] getAddress()
Trả về một địa chỉ IP dưới dạng một mảng các byte.
public String getHostAddress()
Trả về một địa chỉ IP dưới dạng String "%d.%d.%d.%d"
public String getHostName()
Trả về một xâu biểu diễn hostname của một đối tượng InetAddress. Nếu máy không có hostname, thì sẽ trả về "%d.%d.%d.%d"

Ex: In địa chỉ IP và name củalocalhost
import java.net.*;
public class HostInfo {
public static void main(String args[]) {
try {
InetAddress myHost = InetAddress.getLocalHost(); System.out.println(myHost.getHostAddress());
System.out.println(myHost.getHostName());
} catch (UnknownHostException ex) {
System.err.println("Cannot find local host");}
}
}

Ex: In IP của www.google.com
import java.net.*;
class Print_IP{
public static void main (String args[]) {
try {
InetAddress[] addresses =
InetAddress.getAllByName("www.google.com");
for (int i = 0; i < addresses.length; i++) {
System.out.println(addresses[i]);
}
} catch (UnknownHostException e) {
System.out.println("Could not find www.google.edu.vn");
}
}
}

URL

URL(Uniform Resource Locator) là địa chỉ định vị tài nguyên trên mạng,
Một URL thường bao gồm 3 phần:

Protocol
Hostname
Filename.
(port)

Java đóng gói tất cả vào một lớp URL.
Đối tượng URL được tạo ra bằng một trong những phương thức khởi tạo sau:

URL class - Constructors
public URL(String spec) throws MalformedURLException
Tạo một đối tượng URL từ địa chỉ định vị là một chuỗi. (simple)
public URL(String pro, String host, int port, String file) throws MalformedURLException
Tạo một địa chỉ định vị tuyệt đối với đầy đủ nghi thức(protocol), máy chủ(server), cổng(port), đường dẫn(file) tới tập tin cần lấy trên máy chủ.
public URL(String protocol, String host, String file) throws MalformedURLException
Tạo một địa chỉ định vị tuyệt đối với đầy đủ protoccol, server, path file

Phân tích một URL thành các thành phần

public final Object getContent() throws IOException :lấy về nội dung mà kết nối theo địa chỉ URL có được.
String getFile() :Lấy về tên tập tin hay tài liệu nằm trong chuỗi địa chỉ URL có được.
String getHost() :Lấy tên máy chủ (thường là thành phần thức 2 của chuỗi URL)
String getPort() :Lấy về số hiệu cổng.
String getProtocol() :Lấy về tên giao thức(thường là thành phần đầu tiên trong chuỗi URL)
String getRef() :Lấy về nội dung chuỗi tham khảo thêm trong chuỗi URL (được đặt sau dấu # của chuỗi)
URL class - ex
import java.net.*;
import java.io.*;

public class GetURLInfor {
public static void main(String[] args) throws Exception {

URL aURL = new URL("http://google.com:80/docs/books/tutorial"
+ "/index.html?name=networking#DOWNLOADING");

System.out.println("protocol = " + aURL.getProtocol());
System.out.println("authority = " + aURL.getAuthority());
System.out.println("host = " + aURL.getHost());
System.out.println("port = " + aURL.getPort());
System.out.println("path = " + aURL.getPath());
System.out.println("query = " + aURL.getQuery());
System.out.println("filename = " + aURL.getFile());
System.out.println("ref = " + aURL.getRef());
}
}

Tìm kiếm dữ liệu từ một URL
public final InputStream openStream() throws IOException:
kết nối tới một tài nguyên được tham chiếu bởi một URL, thực hiện mở luồng nhập để đọc thông tin trả về từ máy chủ
public URLConnection openConnection() throws java.io.IOException:
Mở một socket tới một URL xác định và trả về một đối tượng URL.
public final Object getContent() throws java.io.IOException:
Cung cấp cách tải dữ liệu được tham chiếu bởi một URL

URL class: ex get text
import java.io.BufferedReader;
import java.io.InputStreamReader;
import java.net.URL;
public class getText {
public static void main(String[] argv) throws Exception {
URL url = new URL("http://tintuconline.com.vn/vn/index.html");
BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(url.openStream()));
String str;
while ((str = in.readLine()) != null) {
System.out.println(str);
}
in.close();
}
}
URLConnection class

URLConnection là một lớp trừu tượng biểu diễn một liên kết tích cực tới một tài nguyên được xác định bởi 1 URL.
Ý nghĩa của lớp URLConnection:
Cung cấp nhiều khả năng điều khiển hơn thông qua việc tương tác với một server chứ không phải lớp URL:
kiểm tra các headerMIME được gửi bởi một Http Server.
tải về các tệp nhị phân.
gửi dữ liệu trở lại Web server bằng lệnh POST.
Là một phần của cơ chế quản trị giao thức
phân tích các chi tiết xử lý một giao thức với việc xử lý các kiểu dữ liệu cụ thể,
cung cấp các giao diện người dùng, và thực hiện các công việc khác mà một trình duyệt thường làm.

Mở các URLConnection
Một chương trình sử dụng lớp URLConnection trực tiếp theo một dãy các bước cơ bản sau:

Xây dựng một đối tượng URL.
Gọi phương thức openConnection() của đối tượng URL để tìm kiếm một đối tượng URLConnection cho URL đó.
Cấu hình đối tượng URL.
Đọc các trường header.
Nhận một luồng nhập và đọc dữ liệu.
Nhận một luồng xuất và ghi dữ liệu.
Đóng liên kết.

Ex, xây dựng 1 URLConnection
u= new URL("http://www.microsoft.com");
URLConnection uc;
uc=u.openConnection();
Methods: read/write data
public Object getContent() throws IOException
chỉ làm việc khi Java có một trình quản lý nội dung cho kiểu nội dung. tải về đối tượng được chọn bởi URL của URLConnection này.
public InputStream getInputStream()
luồng này cho phép tự đọc và phân tích dữ liệu.
public OutputStream getOutputStream()
ghi dữ liệu vào một URLConnection. Trả về một luồng OutputStream trên đó có thể ghi dữ liệu để truyền tới một server.
Phải gọi phương thức setDoOutput() trước khi yêu cầu một luồng xuất. (URLCon. ko cho phép xuất default)

Đọc dữ liệu từ một server

Các bước tối thiểu cần để tìm kiếm dữ liệu từ một URL bằng cách sử dụng đối tượng URLConnection:
Bước 1: Xây dựng một đối tượng URL.
Bước 2: Gọi phương thức openConnection() của lớp URL để tìm kiếm một đối tượng URL Connection cho đối tượng URL đó.
Bước 3: Gọi phương thức getInputStream().
Bước 4: Đọc từ luồng nhập bằng cách sử dụng API.
Ex, get source web hcmute.edu.vn
import java.net.*;
import java.io.*;
public class getText {
public static void main(String[] args) throws MalformedURLException {
String thisLine;
URL u;
URLConnection uc;
u =new URL("http://www.hcmute.edu.vn");
try{
uc=u.openConnection();
DataInputStream theHtml = new DataInputStream(uc.getInputStream());
try{
while((thisLine=theHtml.readLine())!=null)
System.out.println(thisLine);
} catch(Exception e) {
System.err.println(e); }
} catch(Exception e) {
System.err.println(e); }
}
}
Ex: send data to server
try{
URL u = new URL(http://www.hcmute.edu.vn);
URLConnection uc = u.openConnection();
uc.setDoOutput(true);
DataOutputStream dos = new DataOutputStream(uc.getOutputStream());
dos.writeByte(“Here is some data”);
} catch(Exception e) {
System.err.println(e);
}

Phân tích Header

HTTP Server cung cấp một số lượng thông tin đáng kể trong các header MIME trước mỗi đáp ứng.
Thông tin trong các header MIME có thể:

cơ chế mã hóa nội dung được sử dụng,
chiều dài của nội dung được trả về bằng byte
ngày và giờ truy nhập cuối
ngày hết hạn của nội dung,
ngày mà nội dung được sửa đổi lần cuối.

Có thể truy vấn một URLConnection để tìm ra thông tin MIME nào mà server đã cung cấp.
Ngoài HTTP, rất ít giao thức sử dụng các header MIME.

Methods

public String getContentType()
trả về kiểu nội dung MIME của dữ liệu. Nó phụ thuộc vào web server gửi một header MIME tương ứng. Các kiểu nội dung phổ biến khác bao gồm: text/plain, image/gif, image/jpeg.
public int getContentLength()
cho biết nội dung có kích thước bao nhiêu byte.
public String getContentEncoding()
trả về String cho ta biết cách thức mã hóa. Nếu nội dung được gửi không được mã hóa (như trong trường hợp của HTTP server),
public long getDate()
trả về một số nguyên kiểu long cho bạn biết tài liệu đã được gửi khi nào. Ta có thể chuyển đổi nó sang một đối tượng kiểu java.util.Date.
public long getExpiration()
public long getLastModified()
URL class - ex
public class GetURLInfor {
public static void printinfo(URL url) throws IOException {
URLConnection c = url.openConnection(); // Get URLConnection from URL
c.connect(); // Open a connection to URL
System.out.println(" Content Type: " + c.getContentType());
System.out.println(" Content Encoding: " + c.getContentEncoding());
System.out.println(" Content Length: " + c.getContentLength());
System.out.println(" Date: " + new Date(c.getDate()));
if (c instanceof HttpURLConnection) {
HttpURLConnection h = (HttpURLConnection) c;
System.out.println(" Request Method: " + h.getRequestMethod());
System.out.println(" Response Message: " + h.getResponseMessage());
System.out.println(" Response Code: " + h.getResponseCode()); }
}
public static void main(String[] args) {
try {
printinfo(new URL(args[0]));
} catch (Exception e) { System.err.println(e + " Not found URL");
System.err.println("Usage: java GetURLInfo <url>"); }
}
}

Socket trong Java
Java cung cấp lớp (trong thư viện java.net)

ServerSocket (thường dùng cho server) và
Socket (thường dùng cho client) có thể được sử dụng cho server
Có các phương thức tương ứng với các thao tác của server và client

Socket class
Dùng để tạo kết nối từ phía client tới Server
Các phương thức hỗ trợ:

Tạo Socket
Nhận thông tin từ Socket
Lấy các thông tin về Socket dạng Stream
Đóng Socket
Đóng luồng nhập/xuất từ SOcket

Tạo Socket
Các phương thức tạo Socket:
1. public Socket(String host, int port) throws UnknownHostException, IOException:
Tạo 1 socket TCP với host và port x/đ
2. public Socket(InetAddress address, int port) throws IOException:
Tạo 1 socket TCP với 1 host có address được x/đ bởi 1 object InetAddress và port x/đ

3. public Socket(InetAddress address, int port, InetAddress interface, int localPort) throws IOException, UnknownHostException: Socket tao ra kết nối tới host ở xa thông qua một giao tiếp mạng và số hiệu cổng cục bộ
4. public Socket(String host, int port, InetAddress interface, int localPort) throws IOException, UnknownHostException
5. public Socket(String host, int port, boolean stream): stream qui định kiểu kết nối (T/F)
Nhận các thông tin về Socket
InetAddress getInetAddress() :
trả về địa chỉ (IP và hostname) của host mà socket kết nối đến.
int getPort() :
trả về port của host mà socket kết nối đến.
InetAddress getLocalAddress() :
trả về địa chỉ của host cục bộ.
int getLocalPort() :
trả về port trên host cục bộ.

Ex:Kết nối đến 1 số web server

import java.net.*;
import java.io.*;
public class getSocketInfo {
public static void main(String[] args) {
for (int i = 0; i < args.length; i++) {
try {
Socket Sk = new Socket(args[i], 80);
System.out.println( "From port " + Sk.getLocalPort() + " of " + Sk.getLocalAddress());
System.out.println("Connected to " + Sk.getInetAddress() + " on port " + Sk.getPort());
} catch (UnknownHostException e) {
System.err.println("I can't find " + args[i]);
} catch (SocketException e) {
System.err.println("Could not connect to " + args[i]);
} catch (IOException e) {
System.err.println(e); }
} // end for
} // end main
} // end getSocketInfo

Đọc /ghi dữ liệu với Socket dạng Stream
Việc nhận dữ liệu /ghi dữ liệu với socket được tiến hành thông qua luồng

Các phương thức truy xuất luồng dữ liệu nhập/xuất

public OutputStream getOutputStream() throws IOException
Trả về một output stream cho việc ghi (các byte) dữ liệu từ ứng dụng đến một socket.
public InputStream getInputStream() throws IOException
Trả về một input stream cho việc đọc (các byte) dữ liệu từ một socket vào chương trình.
Ex, Lấy các thông tin về Socket dạng Stream
Socket clientSk = new Socket("localhost", 9999);
//Tạo luồng đọc vào từ bàn phím
BufferedReader inFromUser =
new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
//Tạo luồng để ghi dữ liệu từ client đến server(sk)
DataOutputStream outToServer =
New DataOutputStream(clientSk.getOutputStream());
//Hoac PrintWriter, dung println() de ghi
PrintWriter outToServer = new PrintWriter(new BufferedWriter(new OutputStreamWriter( clientSk.getOutputStream())), true);

// Tạo luồng để đọc dữ liệu từ server(sk) gửi về client
BufferedReader inFromServer = new BufferedReader( new
InputStreamReader(clientSk.getInputStream()));

Đóng Socket

Phương thức:
public void close() throws IOException
Khi một Socket đã bị đóng lại:

Có thể truy xuất tới các trường thông tin qua các phương thức: getInetAddress(), getPort(), getLocalHost(), và getLocalPort().
Dùng phương thức getInputStream() hoặc getOutputStream() thì ngoại lệ IOException được đưa ra.

Đóng luồng nhập/ xuất
Đóng luồng nhập/ xuất từ socket:

public void shutdownInput() throws IOException
public void shutdownOutput() throws IOException

Các phương thức này không thực sự ngắt liên kết. Tuy nhiên, nó chỉ điều chỉnh luồng kết nối tới nó
Kiểm tra các luồng nhập và luồng xuất mở hay đóng

public boolean isInputShutdown()
public boolean isOutputShutdown()

ServerSocket class
Lớp ServerSocket:

các constructor để tạo các đối tượng ServerSocket mới,
các phương thức để lắng nghe các liên kết trên một cổng xác định, và
các phương thức trả về một Socket khi liên kết được thiết lập,

=> có thể gửi và nhận dữ liệu.

Server – Hoạt động

1. Một ServerSocket mới được tạo ra trên một cổng xác định bằng cách sử dụng một constructor ServerSocket.
2. ServerSocket lắng nghe liên kết đến trên cổng đó bằng cách sử dụng phương thức accept().
Phương thức accept() phong tỏa cho tới khi một client thực hiện một liên kết, phương thức accept() trả về một đối tượng Socket mà liên kết giữa client và server.
3. Tùy thuộc vào kiểu server, hoặc phương thức getInputStream(),
getOutputStream() hoặc cả hai được gọi để nhận các luồng vào ra để truyền tin với client.
4. server và client tương tác theo một giao thức thỏa thuận sẵn cho tới khi ngắt liên kết.
5. Server, client hoặc cả hai ngắt liên kết
6. Server trở về bước hai và đợi liên kết tiếp theo.

Tạo Socket cho Server

public ServerSocket(int port) throws IOException, BindException
Tạo một socket cho server trên cổng xác định.
Nếu port = 0, hệ thống chọn một cổng ngẫu nhiên.khó x/đ
public ServerSocket(int port, int queuelength, InetAddress bindAddress) throws IOException
Tạo một đối tượng ServerSocket trên port xác định với queuelength xác định. ServerSocket chỉ gán cho địa chỉ IP cục bộ bindAddress xác định.
Constructor này hữu ích cho các server chạy trên các hệ thống có nhiều địa chỉ IP
ex
public class portSrv {
public static void main(String[] args) {
for(int i=0;i<=1024;i++) {
try{
ServerSocket ss= new ServerSocket(i);
ss.close();
}
catch(IOException e) {
System.out.print("Co 1 server tren cong "+i);
}
}
}
}
Chấp nhận và ngắt liên kết
Socket accept() throws IOException :
Lắng nghe một kết nối đến socket này và chấp nhận nó.
nó dừng quá trình xử lý và đợi cho tới khi client được kết nối
void close() throws IOException : Đóng socket.
Ta sử dụng các phương thức getInputStream() và getOutputStream() để truyền tin với client.
Methods
Các phương thức trong ServerSocket

InetAddress getInetAddress() : trả về địa chỉ của socketserver
int getLocalPort() : Trả về port mà server đang lắng nghe.
void setSoTimeout(int timeout) throws SocketException
Enable/disable SO_TIMEOUT với khai báo timeout (milliseconds)

Ex: DateTime Server
import java.net.*;
import java.io.*;
class ScanPort {
public static void main(String[] args) {
try{
ServerSocket theServer = new ServerSocket(5776);
while(true) {
Socket con = theServer.accept();
PrintStream p = new PrintStream(con.getOutputStream());
p.println(“Connected to this Server ");
con.close();
}
} catch(IOException e) {
System.err.println(e);
}
}
}
Tương tác giữa client/server qua socket TCP

Lập trình Socket cho giao thức TCP

Cấu trúc chương trình Client
Cấu trúc chương trình Server

Cấu trúc chương trình client

Cấu trúc chương trình server

Ex: viết ứng dụng client/ server bằng TCP Socket
1) client đọc các dòng văn bản do người dùng gõ từ bàn phím (inFromUser stream) , gửi tới server qua socket (outToServer stream)
2) server đọc các dòng gửi từ socket
3) server chuyển sang chữ hoa và gửi trả lại cho client
4) client đọc và in lại dòng văn bản nhận được từ socket (inFromServer stream)
TCP client
class TCPClient_upcase {
public static void main(String argv[]) throws Exception {
String sentence;
String modifiedSentence;
Socket clientSocket = new Socket("localhost", 9999); //Create Socket
//Create inputStream for reading data from keyboard
BufferedReader inFromUser = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
sentence = inFromUser.readLine();
// Create OutputStream for writing byte to Server socket
DataOutputStream outToServer = new DataOutputStream(clientSocket.getOutputStream());
outToServer.writeBytes(sentence + '\n');
// Create inputStream for reading data from Serversocket
BufferedReader inFromServer = new BufferedReader(new InputStreamReader(clientSocket.getInputStream()));
modifiedSentence = inFromServer.readLine();
//View data that received from server
System.out.println("FROM SERVER: " + modifiedSentence);
clientSocket.close();
}
}
TCP Server
class TCPServer_upcase {
public static void main(String argv[]) throws Exception {
String clientSentence;
String upSentence;
System.out.println("Hello, wellcome to Server. Waiting.... ");
ServerSocket welcomeSocket = new ServerSocket(9999); //Create Server Socket
while(true) {
//Create connection
Socket connectionSocket = welcomeSocket.accept();
//Create InputStream for reading data from socket client
BufferedReader inFromClient = new BufferedReader(new InputStreamReader(connectionSocket.getInputStream()));
clientSentence = inFromClient.readLine();
// Create OutputStream for writing data to socket client
DataOutputStream outToClient = new DataOutputStream(connectionSocket.getOutputStream());
//Process: upcase
upSentence = clientSentence.toUpperCase() + '\n';
outToClient.writeBytes(upSentence);
System.out.println("Done!!!"); }
}
}
output
D:\Practice_Java\TCP-UDP\bin

Using GUI in TCP Socket

Exercise: Print Primes
TCPSever_SNT, TCPClient_SNT
MultiThread trong các chương trình Server
Đa tuyến hay được ứng dụng trong các chương trình Server:

cho phép các server làm việc với nhiều client đồng thời.
Server này được gọi là server tương tranh (concurrent server):
server tạo ra một tuyến đoạn để quản lý từng yêu cầu,
sau đó tiếp tục lắng nghe các client khácMô hình

Example
Thread_TCPServer.java
Thread_TCPClient.java
Sample:Chuoi, Server, Client (Object)
Prime: (Object: int+ Str)
Array_Object (Socket+Object)
MultiServer: (MultiSrv, cuoiky.cuoiky)
Str_Client_Loop,
Str_Server1_Loop,
Str_Server2_Loop

I/O Stream in Read/ write from/to socket
DataOutputStream : dùng
- writeBytes(str) để ghi string;
- writeInt(num) để ghi số (với all dữ liệu nguyên thủy)…
DataInputStream:
- readLine(): để đọc string
- readInt(num) để đọc số (với all dữ liệu nguyên thủy)…
PrintWriter: dùng
- println(str) de ghi string
InputStreamReader: dùng read(char []) để đọc vào mảng char. Sau đó in char[] (or->String)
BufferredReader: dùng readLine(): để đọc string
ObjectI/Ostream: Object: serializable

Thủ thuật lập trình, lập trình c, lâp trinh c#, lập trình java, lâp trình web, đồ họa, xử lý ảnh

Search This Blog

Inspiratif! 11 Ide Brilian Ini Manfaatkan Benda Biasa Jadi Sesuatu yang Tak Terbayangkan Sebelumnya

[LTM] Chương 8.1: Network Program with Java-TCP