201521123037 《Java程序设计》第13周学习总结
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. 书面作业
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？
可以看到回复的IP地址、回复的时间、TTL不同。每个域名都有相对应的IP地址，标识该应用程序。相较于IP地址，域名更易被记住。ping的时间指的是网络延时，跟服务器的远近有关，还与服务器的响应时间、访问服务器之间的节点、服务器负载、连接速度等有关。112.80.248.74是江苏省南京市 联通，210.34.128.152是福建省厦门市 教育，服务器距离更近所以210.34.128.152回复的时间更短。
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？
TCP23号端口。
1.3 telnet cec.jmu.edu.cn 80，尝试回答：你从屏幕看到的是一些什么内容？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？见实验任务书题目1
提示连接失败的相关信息。返回的不是主页内容。
返回cec.jmu.edu.cn主页源代码的内容。
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？
本地端口在私有端口中随机产生一个端口号，浏览器有些远程端口为443端口采用TCP协议，表示安全的超文本传输协议，常用于浏览器。QQ采用80端口，TCP协议，可进行超文本传输。36.250.8.123地址分布在福建省福州市 联通信号，有使用TCP协议也有使用UDP协议的。
1.5 编写网络程序必不可少的几个信息是什么？
确定目标资源的IP地址、域名、端口号以及对应的可靠或不可靠协议。在连接的基础上，从Socket对象中获得的流进行操作，实现网络通信。
- 参考：实验任务书-题目1
2. TCP客户端程序编写
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，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)
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？尝试使用telnet bbs.newsmth.net 23。对比返回结果
返回结果都是bbs.newsmth.net网页的主页，但控制台没有直接在cmd中看到的美观，出现一些乱码。
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？
TCP80端口表示http协议即超文本传输协议，连接该接口相当于访问web服务器，需要用web服务器的相关指令，如GET请求方法。
2.4 启动网络调试助手，将其设置为TCP Server，并启动
尝试使用Client.java连接该TCP Server，并发送信息。
回答：现在的Client.java只能发送信息或者接收信息，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），写出大概思路即可。
- 交互通信
//开启多线程
public class Client {
public static void main(String[] args) {
try{
Socket s=new Socket("127.0.0.1",8080);
try
{
Thread t1=new Thread(
new Runnable(){
public void run(){
//从客户端写入服务器端
PrintWriter out = null;
try {
out = new PrintWriter(s.getOutputStream());
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
Scanner sc=new Scanner(System.in);
while(sc.hasNextLine())
{
String str=sc.nextLine();
out.println(str);
out.flush();
}
}
}
);
Thread t2=new Thread(
new Runnable(){
public void run(){
//从服务器端读出数据到客户端
Scanner in = null;
try {
in = new Scanner(s.getInputStream());
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
while(in.hasNextLine())
{
String line = in.nextLine();
System.out.println(line);
}
}
}
);
t1.start();
t2.start();
try{//线程完成后再退出主线程
t1.join();
t2.join();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
finally
{
s.close();
}
} catch (IOException e)
{
e.printStackTrace();
}
}
}
- 参考：实验任务书-题目2
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？
- 题目3.1
public class MenuServer037
{
public static boolean menu(Socket s,Scanner in,PrintWriter out){
out.println("1.显示服务器当前时间");
out.println("2.您的IP");
out.println("3.退出菜单");
String line=in.nextLine();
if(line.trim().equals("1"))
out.println(new Date().toString());
else if(line.trim().equals("2"))
out.println(s.getInetAddress().toString());
else if(line.trim().equals("3"))
return false;
return true;
}
public static void main(String[] args)
{
try
{
// establish server socket
ServerSocket s = new ServerSocket(8190);
// wait for client connection
Socket incoming = s.accept();
try
{
InputStream inStream = incoming.getInputStream();
OutputStream outStream = incoming.getOutputStream();
Scanner in = new Scanner(inStream);
PrintWriter out = new PrintWriter(outStream, true /* autoFlush */);
out.println("Hello! Enter quit to exit.");
// echo client input
boolean done = false;
while (!done && in.hasNextLine())
{
String line = in.nextLine();
if(line.trim().equals("menu")) {
out.println("进入菜单：");
boolean flag=true;
while(flag){
flag=menu(incoming,in,out);
};
out.println("退出菜单.");
}
if (line.trim().equals("quit")) done = true;
}
}
finally
{
incoming.close();
}
}
catch (IOException e)
{
e.printStackTrace();
}
}
}
- 题目3.2（使用telnet localhost 8190）
- 题目3.3（在Client开启多线程）
- 题目3.4->如题目3.1代码所示
3.2 多线程MenuServer。（截图证明你这个是多线程服务器，使用telnet连接）
3.3 选做：图形界面的MenuServer
- 可以控制服务器的启动停止、查看客户端链接的基本信息（IP、端口、链接时间）
拓展：在服务器端断开某个客户端的链接、查看客户端发送的给服务器端的日志记录 - 参考：实验任务书-题目3
- 参考:EchoServer.java,ThreadedEchoServer.java (多线程服务器)
4. UDP服务器
4.1 改造3.1或3.2，将其改造成基于UDP的MenuServer。（运行界面代码截图，包含学号）。可以使用网络调试助手，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。
- 参考:UDPServer.java
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？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。
根据网络程序的特性选择可靠或不可靠的协议。如简单的文字聊天可选用UDP协议，访问应用层协议服务器前需要建立关系的则选用TCP协议。对于TCP协议，可以使用InputStream和OutputStream或进一步采用字符流进行包装；对于UDP协议，可直接采用DatagramPacket中的getData和setData方法。
6. 代码阅读
阅读ServerAndThread目录中的源代码
6.1 运行该程序(截图)。简述这个程序的主要功能。
实现多个客户端同时访问服务器端，与服务器端进行通信。
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。
6.3 简述这个程序有什么不足之处及改进方法.
客户端接收的消息都显示为客户端说，不够具体，如果能具体显示哪一个线程发来的消息就更好了。 修改服务器端给客户端发送信息的内容。
选做：7. 网络爬虫
使用Socket、URL、正则表达式、流等编写一个网络爬虫，可以将cec.jmu.edu.cn及其所包含链接上的所有网址的图片都下载下来，抓取深到不超过5.
选做：8. 简易搜索引擎(进阶)
8.1 写出设计思路即可。该搜索引擎包含几部分？里面核心的实现思路？如果能用框架图、流程图画出架构
8.2 以计算机学院网站为例，进行测试。比如，输入ACM后搜索，可以将包含ACM的的网页抽取出来。（可作为课程设计题目）
3. 码云
在码云的项目中，依次选择“统计-Commits历史-设置时间段”, 然后搜索并截图
4.课外阅读
4.1 Java Tutorial:Custom Networking
Trail: Custom Networking
主要看Overview of Networking,Working With URLs,All About Sockets,All About Datagrams
4.2 HTTP协议简介
服务器与浏览器之间使用http协议，html是用来定义网页的文本。HTTP请求的过程：浏览器向服务器发送HTTP请求（内容：请求方法（GET或POST）+路径+域名等）->服务器回应浏览器的响应（内容：响应代码+响应内容等）。HTTP格式：GET请求格式、POST请求格式、HTTP响应格式。
4.3 一个简单的小爬虫
Java编程技巧：小爬虫程序.docx
4.4 进阶：HTTPComponent的使用
使用java中的Socket、URL、URLConnection，然后遵循HTTP协议也可以编写一个小程序，和可以查询成绩的HTTP服务器进行交流。然而直接使用Socket编程较麻烦，这时候我们可以使用HTTPComponent。
HTTPComponent相比传统JDK自带的URLConnection，增加了易用性和灵活性
1: 阅读HttpClient 教程，使用HTTPComponent编写一些与HTTP服务器交换的示例程序
2: 选做，使用HTTPComponent开发一个查询成绩的程序：用户输入用户名、密码、验证码，即可自动查询教务处服务器，获取成绩。
- 参考资料：用Java的HttpClient写一个简单的http请求和返回,HttpClient使用详解,HttpClient 教程, HTTP Client官网
