实验二网络基础编程实验.docx
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实验二网络基础编程实验
计算机网络》
实验报告
信息安全
2015年4月1日
实验二网络基础编程实验
一、实验目的
通过本实验，学习采用Socket（套接字）设计简单的网络数据收发程序，理解应用数据包是如何通过传输层进行传送的。
二、实验内容
2.1、编写TCP进行数据发送的简单程序（java）
TCPCIient.javTaCPServer.java
UDPServer.javaUDPCIient.java
2.3多线程线程池对比
TCPEchoCIient.java
2.4写一个简单的chat程序，编程语言不限。
三、实验程序
（1）TCP客户端TcpCIient.java|
importjava.io.*;
importjava.net.*;
publicclassTcpClient{
publicstaticvoidmain（Stringargv[]）throwsException{
Stringsentence;〃定义客户消息
StringmodifiedSentence;〃定义服务器消息
InetAddressaddress=InetAddress.getLocalHost（）;〃获取本机端口
BufferedReaderinFromUser=newBufferedReader（newInputStreamReader（Syst
em.in））;//创建客户输入流
//创建一个Scoket实例：
构造函数向指定的远程主机和端口建立一个TCP连接。
add
ress.getHostName（）为本机IP地址；6789为TCP服务器端口
SocketclientSocket=newSocket（address.getHostName（）,6789）;//客户套接字
//通过套接字的输入输出流（I/Ostreams）进行通信
DataOutputStreamoutToServer=newDataOutputStream（clientSocket.getOutput
Stream（））;II创建客户端到服务器的输出流
BufferedReaderinFromServer=newBufferedReader（newInputStreamReader（cli
entSocket.getInputStream（）））;II创建服务端输入流
sentence=inFromUser.readLine（）;〃客户端读取客户输入消息
outToServer.writeBytes（sentence+'\n'）;//客户端发送消息到服务器端
modifiedSentenee=inFromServer.readLine（）;//客户端接收来自服务器的消息
System.out.println（"clientreceivefromTCPserver:
"+modifiedSentence）;/
/客户端显示服务器发送过来的消息
clientSocket.close（）;//客户端关闭套接字
}
}
（2）TCP服务器端TcpServer.java
importjava.io.*;
importjava.net.*;
publicclassTcpServer{
publicstaticvoidmain（StringargV[]）throwsException{
StringclientSentence;〃定义接收的消息
StringcapitalizedSentence;//定义发送的消息
ServerSocketwelcomeSocket=newServerSocket（6789）;
//创建一个ServerSocket实例，并指定本地端口，侦听该指定端口收到的连接
while（true）{
SocketconnectionSocket=welcomeSocket.accept（）;
//调用ServerSocket的accept（）方法以获取下一个客户端连接，基于新建立的客户端连接，创建一个Socket实例，并由accept（）方法返回。
BufferedReaderinFromClient=newBufferedReader（newInputStreamReade
r（connectionSocket.getlnputStream（）））;〃创建客户端输入流
DataOutputStreamoutToClient=newDataOutputStream（connectionSocket.getOutputStream（））;〃创建服务器输出流
//使用所返回的Socket实例的InputStream和Outputstream与客户端进行通信。
接收客户发送的信息
clientSentenee=inFromClient.readLine（）;//
转换接收到
输出给客户
构造数据包套接
capitalizedSentence=clientSentence.toUpperCase（）+'\n';//
的信息，小写变大写
outToClient.writeBytes（"TCPaccept"+capitalizedSentence）;//端
}
}
}
（3）UDP通信服务器端UDPServer.java
importjava.io.*;
importjava.net.*;
publicclassUDPServer{
publicstaticvoidmain（StringargV[]）throwsException{
DatagramSocketserverSocket=newDatagramSocket（9876）;//
字并将其绑定到主机上的端口9876
服务器从客户端接收到的信息
服务器发送给客户端的信息
byte[]receiveData=newbyte[1024];//
byte[]sendData=newbyte[1024];//
while（true）{
3/22
DatagramPacketreceivePacket=newDatagramPacket（receiveData,receiveData.length）;//创建从客户端数据包
serverSocket.receive（receivePacket）;//服务器从客户端接收数据包
Stringsentence=newString（receivePacket.getData（））;//服务器接打开数据包得到消息
InetAddressIPAddress=receivePacket.getAddress（）;//获取客户端的IP地址
intport=receivePacket.getPort（）;//获取客户端端口
StringcapitalizedSentence=sentence.toUpperCase（）;//将接收的信息转为大写
sendData=capitalizedSentence.getBytes（）;//转换后的消息
//服务器发送给客户端的数据包，将转换后的消息打包
DatagramPacketsendPacket=newDatagramPacket（sendData,sendData.length,IPAddress,port）;
serverSocket.send（sendPacket）;//服务器发送数据包给客户端
}
}
}
（4）UDP通信客户端UDPCIient.java
importjava.io.*;
import.*;
pubIiccIassUDPCIient{
pubIicstaticvoidmain（Stringargv[]）throwsException{
byte[]receiveData=newbyte[1024];//客户端接收的消息
byte[]sendData=newbyte[1024];//客户端发送的消息
BufferedReaderinFromReader=newBufferedReader（newInputStreamReader（System.in））;//客户输入流
DatagramSocketcIientSocket=newDatagramSocket（）;//客户端数据包套接字
InetAddressIPAddress=InetAddress.getLocaIHost（）;//获取本机IP地址
Stringsentence=inFromReader.readLine（）;//客户端读取用户所输入的消息
sendData=sentence.getBytes（）;//复制到要发送的消息
//客户端发送的数据包，这里将客户端要发送的消息，客户端的IP地址，端口打包
DatagramPacketsendPacket=newDatagramPacket（sendData,sendData.Iength,IP
Address,9876）;
cIientSocket.send（sendPacket）;//客户端套接字发送数据包
//客户端接收的数据包，数据包包含从服务器接收的消息，消息长度
DatagramPacketreceivePacket=newDatagramPacket（receiveData,receiveData.
Iength）;
cIientSocket.receive（receivePacket）;//客户端接收数据包
StringmodifiedSentence=newString（receivePacket.getData（））;//将接收的
数据包解开
System.out.printIn（"cIientreceivefromUDPserver:
"+modifiedSentence+
"fromfromthecIient!
"）;//客户端显示数据包里的消息
cIientSocket.cIose（）;//关闭套接字
}}
⑸通过TCP协议与回馈服务器（echoserver）进行通信的客户端TCPEchoClient.java
importjava.io.IOException;
importjava.io.lnputStream;
importjava.io.OutputStream;
importjava.net.ServerSocket;
importjava.net.Socket;
importjava.net.SocketAddress;
publicclassTCPEchoServer{
privatestaticfinalintBUFSIZE=32;
publicstaticvoidmain（String[]args）throwsIOException{
if（args.length!
=1）//获取启动服务的端口
thrownewIllegalArgumentException（"Parameter（s）:
"）;
intservPort=Integer.parseInt（args[0]）;
//分配一个端口用于启动server端
ServerSocketservSock=newServerSocket（servPort）;
intrecvMsgSize;
byte[]receiveBuf=newbyte[BUFSIZE];
while（true）{
SocketclntSock=servSock.accept（）;//接收客户端的主动连接
SocketAddressclientAddress=clntSock.getRemoteSocketAddress（）;
System.out.println（"Handlingclientat"+clientAddress）;
InputStreamin=clntSock.getInputStream（）;
OutputStreamout=clntSock.getOutputStream（）;
while（（recvMsgSize=in.read（receiveBuf））!
=-1）out.write（receiveBuf,0,recvMsgSize）;
clntSock.close（）;
}}}
⑹为前面的客户端程序实现回馈服务器TCPEchoServer.java
importjava.io.IOException;
importjava.io.lnputStream;
importjava.io.OutputStream;
importjava.net.Socket;
importjava.net.SocketException;
publicclassTCPEchoClient{
publicstaticvoidmain（String[]args）throwsIOException{
if（（args.length<2）||（args.length>3））//传入的数据在2~3之间，0:
地址1:
传输字符<2:
端口>
thrownewIllegalArgumentException（"Parameter（s）:
[rt>]"）;
Stringserver=args[0];//ip地址或主机名称
byte[]data=args[1].getBytes（）;
intservPort=（args.length==3）?
Integer.parseInt（args[2]）:
7;
〃默认端口为7
5/22
Socketsocket=newSocket（server,servPort）;
System.out.println（"Connectedtoserver...sendingechostring"）;
InputStreamin=socket.getInputStream（）;
OutputStreamout=socket.getOutputStream（）;
out.write（data）;
inttotalBytesRcvd=0;
intbytesRcvd;
while（totalBytesRcvdif（（bytesRcvd=in.read（data,totalBytesRcvd,data.length-totalBytesRcvd））==-1）
thrownewSocketException（"Connectionclosedprematurely"）;totalBytesRcvd+=bytesRcvd;
}
System.out.println（"Received:
"+newString（data））;
socket.close（）;
}}
（7）一客户一线程
//二、每个客户端请求都新启一个线程的Tcp服务端：
importjava.io.IOException;
importjava.net.ServerSocket;
importjava.net.Socket;
importjava.util.logging.Logger;
publicclassTCPEchoServerThread{
publicstaticvoidmain（String[]args）throwsException{//IOException
ServerSocketservSock=newServerSocket（5500）;
Loggerlogger=Logger.getLogger（"practical"）;
while（true）{
SocketclntSock=servSock.accept（）;//Blockwaitingforconnectio
Threadthread=newThread（newEchoProtocol（clntSock,logger））;thread.start（）;
logger.info（"CreatedandstartedThread"+thread.getName（））;
}}}
（8）线程池
//三、固定线程数的Tcp服务端
importjava.io.IOException;
importjava.net.ServerSocket;
importjava.net.Socket;
importjava.util.logging.Level;
importjava.util.logging.Logger;
publicclassTCPEchoServerPool{
publicstaticvoidmain（String[]args）throwsIOException{
intthreadPoolSize=3;//FixedThreadPoolSize
finalServerSocketservSock=newServerSocket（5500）;
finalLoggerlogger=Logger.getLogger（"practical"）;
for（inti=0;iThreadthread=newThread（）{publicvoidrun（）{
while（true）{
try{
等待连接
等待
SocketclntSock=servSock.accept（）;//
EchoProtocol.handleEchoClient（cIntSock,logger）;//
}catch（IOExceptionex）{
logger.log（Level.WARNING,"Clientacceptfailed",e
x）;
}}}}；
thread.start（）;
logger.info（"CreatedandstartedThread="+thread.getName（））;
}}}
（9）聊天程序服务器端NetChatServerDIg.cpp
#include"stdafx.h"#include"NetChatServer.h"
#include"NetChatServerDlg.h"
#ifdef_DEBUG
#definenewDEBUG_NEW
#undefTHIS_FILE
staticcharTHIS_FILE[]=__FILE.
#endif
CNetChatServerDlg:
:
CNetChatServerDlg（CWnd*pParent/*=NULL*/）:
CDialog（CNetChatServerDlg:
:
IDD,pParent）
{
m_serverPort=1130;m_serverSocket=INVALID_SOCKET;
m_clientSocket=INVALID_SOCKET;
memset（&m_clientAddr,0,sizeof（m_clientAddr））;m_hIcon=AfxGetApp（）->Loadlcon（IDR_MAINFRAME）;
}
voidCNetChatServerDlg:
:
DoDataExchange（CDataExchange*pDX）{〃{{AFX_DATA_MAP（CNetChatServerDlg）DDX_Control（pDX,IDC_PORT,m_portCtrl）;
DDX_Control（pDX,IDC_EDIT_MSG,m_editMsg）;
DDX_Control（pDX,IDC_SHOW_MSG,m_showMsg）;DDX_Text（pDX,IDC_PORT,m_serverPort）;
}
BEGIN_MESSAGE_MAP（CNetChatServerDlg,CDialog）//{{AFX_MSG_MAP（CNetChatServerDlg）ON_MESSAGE（WM_SOCKET,OnSocket）ON_WM_SYSCOMMAND（）
ON_WM_PAINT（）
7/22ON_WM_QUERYDRAGICON（）ON_BN_CLICKED（IDC_START_SERVER,OnStartServer）ON_BN_CLICKED（IDC_SEND_MSG,OnSendMsg）ON_EN_MAXTEXT（IDC_SHOW_MSG,OnMaxtextShowMsg）//}}AFX_MSG_MAP
END_MESSAGE_MAP（）
BOOLCNetChatServerDlg:
:
OnInitDialog（）{
CDialog:
:
OnInitDialog（）;
SetIcon（m_hIcon,TRUE）;//Setbigicon
SetIcon（m_hIcon,FALSE）;//Setsmallicon
//TODO:
Addextrainitializationhere
CtrlState（FALSE）;m_portCtrl.SetLimitText（5）;//65535returnTRUE;//returnTRUEunlessyousetthefocustoacontrol
}
voidCNetChatServerDlg:
:
OnSysCommand（UINTnID,LPARAMlParam）{if（（nID&0xFFF0）==SC_CLOSE&&m_serverSocket!
=INVALID_SOCKET）OnStartServer（）;
CDialog:
:
OnSysCommand（nID,lParam）;
}
voidCNetChatServerDlg:
:
OnPaint（）{
if（I
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