java的网络功能与编程
徐迎晓
(上海大学计算中心25＃)
摘 要：Java语言是Internet上最热门的编程语言，本文针对Java的网络功能，对Java从网络上获取图象、声音、HTML文档及文本文件等编程方法作了初步的介绍，同时介绍了动态获取网络上资源的方法作了介绍。文中提供了大量简明易懂的实例。
关键词：Java；Internet；网络
Java语言是Internet上新兴的编程语言，对Java的特性以及基本的编程方法已有很多文章作过介绍。但是，广大Java爱好者更希望了解Java更深一步的编程方法，本文就Java的网络功能及其编程方法
作一初步的介绍。
为了方便初次接触Java的读者，本文先就Java编程的一些常识作简单介绍。
一、Java编程简介
1. 编程环境：
对于大部分读者，以下的配置是较为经济的一种选择：
操作系统 Win95
编译软件 JDK1.01
浏览软件 Netscape2.0以上（32位）
2. 编程方法：
先用文本编辑器如Edit、NotePad等输入Java程序，以.java为文件名后缀存盘。
再执行命令行：“Javac 文件名”来编译Java程序。编译后生成后缀为.class的字节码文件。
最后，如果是Java Applitcation，则执行命令行：“Java 字节码文件名”来运行Java程序。
如果是Java Applet，则用文本编辑器输入调用该Java Applet的HTML 文档， 以 .htm 为文件名后缀存盘。 再执行命令行：“appletviewer HTML文件名”来运行Java Applet。或用Netscape打开该HTML文档。
3. 关于本文中程序的说明
为了使程序能够最简洁地体现其所代表的编程方法，本文中的程序一般采用最简单的形式，省略了线程等内容。因此，本文的程序不是“好”的程序，但最容易为初学者理解。
本文的所有程序经编译后，生成的字节码文件及对应的HTML文档已上载到http://www.shu.edu.cn/~xyx/test/jvnet， 均可正确运行。连入Internet的读者可用浏览器打开该地址，查看运行效果。
连入Internet的读者也可以在本地硬盘输入并编译本文的程序，用Netscape的File/Open File菜单打开HTML文档，体会编程方法并查看运行效果。如果读者想将Java Applet 放到自己的主机上或其他ftp服务器上，在Netscape中用http协议或ftp协议调用，出于安全性限制，应作如下修改：
如果读者在某个WWW主机上有帐号，可以做个人Homepage（一般在用户根目录创建WWW或public_html目录即可，Homepage的地址为http://HostName/~个人帐号），可将本文程序中对应的http://www.shu.edu.cn/~xyx/部分修改为读者自己的Web结点地址，然后将编译后生成的字节码文件及对应的HTML文档上载到自己的结点上。
如果读者的计算机连入了Internet，也可以找一个可以上载的ftp结点，如：ftp://ftp.shnet.edu.cn/incoming，将本文程序中对应的http://www.shu.edu.cn/~xyx/部分修改为ftp结点的地址，将编译后生成的字节码文件及对应的HTML文档上载到该结点上，以查看运行效果。
如果读者的计算机没有联网，也可以在单机上运行Web 服务软件如Webstar for Win95，将本文程序中对应的http: //www. shu.edu.cn/~xyx/部分修改为“http://本地IP地址”的形式，来模拟网络编程。
二、Java网络功能及获取网络上资源的一般步骤
Java程序可以获取网络上结点的图象、声音、HTML文档及文本等资源，并可以对获得的资源进行处理。例如Java程序可以每隔一定时间读取某结点提供的最新数据，并以图表的形式显示出来。
在编程处理上，一般先生成一个URL类型的对象，然后用 Java中相应的方法（method）获取该对象所代表的资源。下面分别介绍Java网络功能的几个例子，并由此介绍几种不同的编程方法。
三、从网络上获取图象
Java Applet可以直接从网络上结点获取图象并显示出来。 为了了解其编程方法和从本地显示图象的编程有何不同，我们先不考虑网络功能，来看一个简单的图象显示的例子：
●程序1
import java.applet.*;
import java.awt.*;
public class imag0 extends Applet{
Image image;
public void init() {
image=getImage(getDocumentBase(),"test.gif");
}
public void paint(Graphics g) {
g.drawImage(image, 0, 0,this);
}
}
这是一个最简单的获取并显示图象的例子， 在该例中， 先用getImage(getDocumentBase(),图象文件名)从HTML文档所在位置调用图象test.gif，并由此生成一个Image类型的对象image， 然后用drawImage(image, 0, 0,this)在屏幕上将图象显示出来。
如果想从网络上其他结点获取图象，关键是创建对应于网络上其他结点的Image类型的对象，一旦获得Image类型的对象获得了，便可以对其进行任何可能的图象操作。
Java提供了如下方法可以创建对应于其他结点的图象：
getImage(new URL(字符串))
其使用格式可有两种：
String url = "结点URL";
Image image;
try {
image = getImage(new URL(url));
}
catch(Exception e){
System.out.println("Can't open the URL ");
}
或
URL imgur=null;
Image image;
try {
imgur=new URL("结点URL ");
}
catch (MalformedURLException e) {
System.out.println("Can't open the URL ");
}
image=getImage(imgur);
前一种格式用“new URL(url)”生成 URL 对象， 并直接作为getImage的参数，后一种格式先用“new URL(url)”生成一个 URL对象，再传给getImage。两种格式本质上是一样的。两种格式中，生成URL对象的部分都包含在
try{
获取URL对象
}
catch (MalformedURLException e) {
出错提示
}
中。
例如要调用http://www.shu.edu.cn/~xyx/img/shnet.jpg结点的图象，第一种格式完整的程序如下：
●程序2
import java.applet.*;
import java.net.*;
import java.awt.*;
public class imag extends Applet{
Image image;
public void init() {
String url = "http://www.shu.edu.cn/~xyx/img/shnet.jpg";
try {
image = getImage(new URL(url));
} catch(Exception e){}
}
public void paint(Graphics g) {
g.drawImage(image, 0, 0,this);
}
}
第二种格式完整的程序如下：
●程序3
import java.applet.*;
import java.net.*;
import java.awt.*;
public class imag2 extends Applet{
Image image;
URL imgur=null;
public void init() {
try {
imgur=new URL("http://www.shu.edu.cn/~xyx/img/shnet.jpg");
}
catch (MalformedURLException e) {
System.out.println("Can't open the URL ");
}
image=getImage(imgur);
}
public void paint(Graphics g) {
g.drawImage(image, 0, 0,this);
}
}
将上述两个程序分别以imag.java和imag2. java 存盘， 执行javac imag.java和javac imag2.java，将得到编译后生成的imag.class和imag2.class，最后创建调用这两个Java Applet的HTML文档，如imag.class对应的HTML文档可如下：
< html >
< head >
< title >Example < /title >
< /head >
< center >
< applet code=imag.class width=550 height=250 >
< /applet >
< /html >
将该HTML文档存入test.html文件，用Netscape打开， 如果你的计算机连入了Internet，便可以看到Java Applet 所显示的从网络上获得的图象了。（对于本文中其他不同的Java Applet， 对应的HTML文档只要修改其中相应的“code=imag.class”即可。）
四、从网络上获取声音
Java从网络上获取声音文件并播放声音的编程方法有两类，一是利用Java提供的play(URL)及play(URL,String) 直接播放网络上的声音文件，另一类是通过getAudioClip(URL)或getAudioClip(URL,String)先从网络上获取声音文件，并生成AudioClip 类型的对象，然后对该对象进行操作。
前者的使用格式是：
String Audur = "结点URL";
try {
play(new URL(Audur));
} catch(Exception e){}
或
String Audur = "结点URL";
try {
play(new URL(Audur),声音文件名);
} catch(Exception e){}
后者使用的格式是：
String Audur = "结点URL";
AudioClip loopClip;
try {
loopClip = getAudioClip(new URL(Audur));
}
catch(Exception e){
System.out.println("Can't open the URL ");
}
或
String Audur = "结点URL";
AudioClip loopClip;
try {
loopClip = getAudioClip(new URL(Audur) ,声音文件名);
}
catch(Exception e){
System.out.println("Can't open the URL ");
}
上面的四种格式都是将生成URL对象部分－－“new URL(url)”直接作为play或getAudioClip的参数；和前面处理图象的例子一样，也可以先用“new URL(url)”获取一个URL对象， 再传给 play 或getAudioClip。如对第一种play(URL)的格式， 也可采用如下的编程格式：
URL Audur =null;
try {
Audur=new URL("结点URL ");
} catch(Exception e){
System.out.println("Can't open the URL ");
}
play(Audur);
下面对前述四种从网络上获取并播放声音文件的格式各举一简单的例子，
以作编程时参考：
●程序4 格式一
import java.applet.*;
import java.awt.*;
import java.net.*;
public class sound1 extends Applet
{ AudioClip loopClip;
public void paint(Graphics g) {
String Audur = "http://www.shu.edu.cn/~xyx/java/Animator/audio/bark.au";
try {
play(new URL(Audur));
} catch(Exception e){}
}
}
●程序5 格式二
import java.applet.*;
import java.awt.*;
import java.net.*;
public class sound2 extends Applet
{ AudioClip loopClip;
public void paint(Graphics g) {
String Audur = "http://www.shu.edu.cn/~xyx/java/Animator/audio/";
try {
play(new URL(Audur),"bark.au");
} catch(Exception e){}
}
}
●程序6 格式三
import java.applet.*;
import java.awt.*;
import java.net.*;
public class sound extends Applet{
AudioClip loopClip;
public void init() {
String Audur = "http://www.shu.edu.cn/~xyx/java/Animator/audio/bark.au";
try {
loopClip = getAudioClip(new URL(Audur));
} catch(Exception e){}
}
public void paint(Graphics g){
loopClip.loop();
}
}
●程序7 格式四
import java.applet.*;
import java.awt.*;
import java.net.*;
public class sound0 extends Applet{
AudioClip loopClip;
URL auur;
public void init() {
try {
auur=new URL("http://www.shu.edu.cn/~xyx/java/Animator/audio/");
}
catch (MalformedURLException e) {
System.out.println("Can't open the URL ");
}
loopClip = getAudioClip(auur,"bark.au");
}
public void paint(Graphics g){
loopClip.loop();
}
}
五、显示网络上其他HTML文档
利用Java提供的getAppletContext().showDocument(URL)可以显示其他结点的HTML文档，同前面的显示网络上其他结点的图象，有两种格式，下面各举一例：
●程序8 格式一
import java.applet.*;
import java.awt.*;
import java.net.*;
public class showdoc extends Applet
{
URL docur= null;
public void paint(Graphics g) {
try {
docur=new URL("http://www.shu.edu.cn/~xyx/doc/manhua.html");
}
catch (MalformedURLException e) {
System.out.println("Can't open the URL ");
}
if (docur != null) {
getAppletContext().showDocument(docur,"_blank");
}
}
}
●程序9 格式二
import java.applet.*;
import java.awt.*;
import java.net.*;
public class showdoc2 extends Applet
{
URL docur= null;
public void paint(Graphics g) {
try {
getAppletContext().showDocument(new URL("http://www.shu.edu.cn/
~xyx/doc/manhua.html"));
}
catch (MalformedURLException e) {
System.out.println("Can't open the URL ");
}
}
}
六、读取网络上文件内容
前述的网络功能只是显示或播放网络上结点的图象、 声音及HTML文档，并没有对其内容进行处理。事实上，Java还可读取网络上文件的内容，并对其内容进行处理。
读取网络上文件内容的步骤可如下：
1. 创建一个URL类型的对象
如：
String url = "ftp://202.120.127.218/incoming/test/readtxt.html";
URL fileur;
try {
fileur = new URL(url); }
catch ( MalformedURLException e) {
System.out.println("Can't get URL: " );
}
2. 利用URL类的openStream()，获得对应的InputStream类的对象
如：InputStream filecon = fileur.openStream();
3. 将InputStream对象转化为DataInputStream类的对象
如：DataInputStream filedata = new DataInputStream(filecon);
4. 读取内容
如对前面的filedata，可用filedata.readLine() 一行一行读取内容，或用filedata.readchar一个字符一个字符读取内容。 对读取到的内容，可由Java Applet进行各种处理， 并将处理结果用各种方式显示出来。
下面的例子是读取 http://www.shu.edu.cn/~xyx/doc/manhua.html文件内容的例子，为简洁起见，该例中只将文件的内容逐行读出，并在文本区显示出来。
●程序10
import java.io.*;
import java.net.*;
import java.awt.*;
import java.applet.*;
public class showfile extends Applet{
URL fileur;
TextArea showarea = new TextArea("Please wait a while for get
text",10,70);
public void init() {
String url = "http://www.shu.edu.cn/~xyx/doc/manhua.html";
try { fileur = new URL(url); }
catch ( MalformedURLException e) {
System.out.println("Can't get URL: " );
}
add(showarea);
}
public void paint(Graphics g) {
InputStream filecon = null;
DataInputStream filedata = null;
String fileline;
try {
filecon = fileur.openStream();
filedata = new DataInputStream(filecon);
while ((fileline = filedata.readLine()) != null) {
showarea.appendText(fileline+"/n");
}
}
catch (IOException e) {
System.out.println("Error in I/O:" + e.getMessage());
}
}
}
七、动态使用网络上资源
在前面介绍的例子的基础上，可以动态地利用网络上的资源。其方法是编制一个线程，每隔一定时间自动到相应结点读取最新的内容。本文对线程的编制不再展开，读者可参考有关文章或直接套用下面的例子。
例如对上例中读取http://www.shu.edu.cn/~xyx/doc/manhua.html文件内容的例子，加入线程后如下所示。该例子每隔5秒更新一次数据。如果http://www.shu.edu.cn/~xyx/doc/manhua.html中存放的是一些变化较快的信息如股市行情等，并有程序随时动态地更新其内容，则在Web中加入这种Java Applet，可以让流览者得到动态的信息。进一步，也可以在程序中对数据进行处理，并用图形方式显示处理结果。例如将各时刻的数据绘制成曲线，流览者可以看到动态变化的曲线。
//程序11
import java.io.*;
import java.net.*;
import java.awt.*;
import java.applet.*;
public class dynashow extends java.applet.Applet
implements Runnable {
Thread dthread;
URL fileur;
TextArea showarea = new TextArea("Wait for a while...",10,70);
public void init() {
String url = " http://www.shu.edu.cn/~xyx/doc/manhua.html ";
try { fileur = new URL(url); }
catch ( MalformedURLException e) {
System.out.println("Can't get URL: " );
}
add(showarea);
}
public void start() {
if (dthread == null)
{
dthread = new Thread(this);
dthread.start();
}
}
public void stop() {
if (dthread != null) {
dthread.stop();
dthread = null;
}
}
public void run() {
InputStream filecon = null;
DataInputStream filedata = null;
String fileline;
while(true){
try {
filecon = fileur.openStream();
filedata = new DataInputStream(filecon);
while ((fileline = filedata.readLine()) != null) {
showarea.appendText(fileline+"/n");
}
}
catch (IOException e) {
System.out.println("Error in I/O:" + e.getMessage());
}
try{
dthread.sleep(5000);
}
catch (InterruptedException e){}
repaint();
}
}
}
八、Java网络能力的限制
出于安全性考虑，在用netscape浏览时，Java Applet 只能和其所在的主机建立连接，因此，前面的程序编译后大部分只能存放在http://www.shu.edu.cn/~xyx对应的主机上。存放到其他主机时需更改程序中的结点地址。否则浏览器将显示安全出错。
但对显示网络上其他HTML文档没有此限制（如程序8、9），读者可以将程序编译后放到任意WWW服务器或FTP服务器，均可正常运行。
此外，当浏览器从本地盘打开调用Java Applet的HTML文档时，也不受此限制。因此，本文所有的程序都可存放在本地盘编译，只要用netscape的File/Open File菜单打开，便可正确运行。
对于另一种Java程序－－Java Application，也无此限制，例如对于读取网络上文件内容的程序10，对应的Java Application可作如下编程：
●程序11
import java.io.*;
import java.net.*;
import java.awt.*;
class showfile2 {
public static void main(String args[]){
InputStream filecon = null;
DataInputStream filedata = null;
String fileline;
String url = "http://www.shu.edu.cn/~xyx/doc/manhua.html";
URL fileur;
try {
fileur = new URL(url);
filecon = fileur.openStream();
filedata = new DataInputStream(filecon);
while ((fileline = filedata.readLine()) != null) {
System.out.println(fileline+"/n");
}
}
catch (IOException e) {
System.out.println("Error in I/O:" + e.getMessage());
}
}
}
将其以showfile2.java存盘，用javac showfile2.java编译后，只需执行“java showfile2”便可以在屏幕上打印出http://www.shu.edu.cn/~xyx/doc/manhua.html 文件的内容。
九、创建URL对象的方法
在前面的例子中我们统一使用new URL(url字符串)的形式创建URL对象。其实，Java提供了四种创建URL对象的形式：
1.new URL(url字符串) 本文中的程序均采用此种格式，如：
new URL("http://www.shu.edu.cn/~xyx/doc/manhua.html")
2.new URL(协议，主机名，文件名或路径) 如程序2中的
String url = "http://www.shu.edu.cn/~xyx/img/shnet.jpg";
image = getImage(new URL(url));部分可改为：
image = getImage(new URL("http","www.shu.edu.cn","/~xyx /img/shnet.jpg"));
3.new URL(协议，主机名，端口号，文件名或路径)1
如：new URL("http","www.shu.edu.cn",80, "/~xyx/doc/manhua.html")
4.new URL(基准url，文件名或路径)
十、实现网络功能的其他方法
以上着重介绍了利用Java的URL类实现从网络上获取声音、 图象、HTML文档及文件数据的编程方法。Java的网络功能很强大，除上面介绍的外，还可以利用URLconnection 类实现更广泛的网络功能，如向WWW 服务器上的 CGI 程序发送信息等； 通过 Socket 及ServerSocket类，可以自己编写客户软件及服务软件，并可以自己设计通讯协议。
〖参考文献〗
Laura Lemay,Charles L. Perkins "Teach Yourself JAVA in 21 Days"
摘自《Internet世界》
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