Java V/I (I/O), vtiči (sockets) Matjaž Pančur [email_address] - lj.si

Kaj si bomo pogledali Java V/I (Java IO) Omrežja, IP, UDP, TCP Vtiči (sockets)

Java V/I (Java IO)

Omrežja, IP, UDP, TCP

Vtiči (sockets)

Java IO, tokovi paket java.io Tokovi ( streams ) Da dobimo ustrezno povezavo (tok), lahko različne tokove vežemo med seboj Tok bajtov ( byte oriented ) Streams Tok znakov ( character oriented ) Readers, Writers Med katerokoli V/I operacijo se lahko sproži IOException Blokirajoči klici V/I ( blocking I/O ) Neblokirajoči klici (nonblocking I/O): od Jave1.4 naprej, java.nio

paket java.io

Tokovi ( streams )

Da dobimo ustrezno povezavo (tok), lahko različne tokove vežemo med seboj

Tok bajtov ( byte oriented )

Streams

Tok znakov ( character oriented )

Readers, Writers

Med katerokoli V/I operacijo se lahko sproži IOException

Blokirajoči klici V/I ( blocking I/O )

Neblokirajoči klici (nonblocking I/O): od Jave1.4 naprej, java.nio

Tokovi InputStream ByteArrayInputStream FileInputStream PipedInputStream StringBufferInputStream System.in (iz konzole) Filter InputStreams BufferedInputStream (predpomnilnik za bolj učinkovit dostop) DataInputStream (branje primitivnih tipov - int, float, ...) PushBackInputStream ( lahko “vrnemo” v tok)

InputStream

ByteArrayInputStream

FileInputStream

PipedInputStream

StringBufferInputStream

System.in (iz konzole)

Filter InputStreams

BufferedInputStream (predpomnilnik za bolj učinkovit dostop)

DataInputStream (branje primitivnih tipov - int, float, ...)

PushBackInputStream ( lahko “vrnemo” v tok)

Tokovi OutputStream ByteArrayOutputStream FileOutputStream PipedOutputStream StringBufferOutputStream System.out System.err Filter OutputStreams BufferedOutputStream DataOutputStream (pisanje primitivnih tipov) PrintStream (metodi print , println )

OutputStream

ByteArrayOutputStream

FileOutputStream

PipedOutputStream

StringBufferOutputStream

System.out

System.err

Filter OutputStreams

BufferedOutputStream

DataOutputStream (pisanje primitivnih tipov)

PrintStream (metodi print , println )

Readers, Writers Za znakovne tokove Reader CharArrayReader FileReader PipedReader StringReader InputStreamReader (most med “readerji/writerji” in “starimi” tokovi) Filter Reader BufferedReader FilterReader , ...

Za znakovne tokove

Reader

CharArrayReader

FileReader

PipedReader

StringReader

InputStreamReader (most med “readerji/writerji” in “starimi” tokovi)

Filter Reader

BufferedReader

FilterReader , ...

Readers, Writers Writer CharArrayWriter FileWriter PipedWriter StringWriter OutputStreamWriter (most med “readerji/writerji” in “starimi” tokovi) Filter Writer PrintWriter (metode println , print , ...) BufferedWriter ...

Writer

CharArrayWriter

FileWriter

PipedWriter

StringWriter

OutputStreamWriter (most med “readerji/writerji” in “starimi” tokovi)

Filter Writer

PrintWriter (metode println , print , ...)

BufferedWriter

...

Omrežje Vozlišče ( node ) – katerakoli naprava v omrežju Gostitelj ( host ) – računalnik v omrežju Naslov ( address ) – “računalniško” ime (IP številka) Ime gostitelja ( host name ) – človeku prijazno ime računalnika

Vozlišče ( node ) – katerakoli naprava v omrežju

Gostitelj ( host ) – računalnik v omrežju

Naslov ( address ) – “računalniško” ime (IP številka)

Ime gostitelja ( host name ) – človeku prijazno ime računalnika

Omrežje TCP/IP model Aplikacijska plast (HTTP, FTP, SMTP, …) Transportna plast (TCP, UDP) Internetna plast (IP) Rač./omrežje

TCP/IP model

Aplikacijska plast (HTTP, FTP, SMTP, …)

Transportna plast (TCP, UDP)

Internetna plast (IP)

Rač./omrežje

TCP, UDP v Javi TCP (bolj pogost; razred Socket ) Podatkovni tok ( data stream ) Zanesljiv ( reliable ) Urejen ( ordered ) UDP (razred DatagramSocket ) Datagrami (paketi) Nezanesljiv ( unreliable ) Neurejen ( unordered )

TCP (bolj pogost; razred Socket )

Podatkovni tok ( data stream )

Zanesljiv ( reliable )

Urejen ( ordered )

UDP (razred DatagramSocket )

Datagrami (paketi)

Nezanesljiv ( unreliable )

Neurejen ( unordered )

Vtiči, vrata ( sockets, ports ) Vtič ( socket ) – abstrakcija povezave med dvema računalnikoma; dvosmerna komunikacija Vrata ( port ) – točka srečanja na strežniku Le ena storitev na ena vrata 1-1023: znana vrata (standardne storitve) 1024 naprej – “začasne” storitve

Vtič ( socket ) – abstrakcija povezave med dvema računalnikoma; dvosmerna komunikacija

Vrata ( port ) – točka srečanja na strežniku

Le ena storitev na ena vrata

1-1023: znana vrata (standardne storitve)

1024 naprej – “začasne” storitve

Razred Socket Paket java.net Socket(String host, int port) InputStream getInputStream() OutputStream getOutputStream() void close()

Paket java.net

Socket(String host, int port)

InputStream getInputStream()

OutputStream getOutputStream()

void close()

Odjemalec Kreiraj objekt Socket Kreiraj izhodni tok (pisanje) Kreiraj vhodni tok (branje) Pošiljaj in sprejemaj podatke Zapri Socket

Kreiraj objekt Socket

Kreiraj izhodni tok (pisanje)

Kreiraj vhodni tok (branje)

Pošiljaj in sprejemaj podatke

Zapri Socket

Odjemalec Kreiraj objekt Socket Socket client = new Socket( " www. krneki.si" , 80); Kreiraj izhodni tok (pisanje) // parameter "true" - autoFlush za println PrintWriter out = new PrintWriter(client.getOutputStream(), true); Kreiraj vhodni tok (branje) BufferedReader in = new BufferedReader( new InputStreamReader( client.getInputStream()));

Kreiraj objekt Socket

Socket client = new Socket( " www. krneki.si" , 80);

Kreiraj izhodni tok (pisanje)

// parameter "true" - autoFlush za println

PrintWriter out = new PrintWriter(client.getOutputStream(), true);

Kreiraj vhodni tok (branje)

BufferedReader in = new BufferedReader(

new InputStreamReader(

client.getInputStream()));

Odjemalec Pošiljaj in sprejemaj podatke Za izhodni tok ( PrintWriter ) uporabi print , println Za vhodni tok ( BufferedReader ) uporabi read in readLine Zapri Socket client.close() Zapre tudi vhodni in izhodni tok

Pošiljaj in sprejemaj podatke

Za izhodni tok ( PrintWriter ) uporabi print , println

Za vhodni tok ( BufferedReader ) uporabi read in readLine

Zapri Socket

client.close()

Zapre tudi vhodni in izhodni tok

Razred ServerSocket Paket java.net ServerSocket(int port) ServerSocket(in port, int numOfClients) numOfClients je privzeto 50 Socket accept() Blokirajoči klic (Blocking I/O) void setSoTimeout(int ms), int getSoTimeout() Čaka ms milisekund, nato se sproži SocketTimeoutException Če je ms=0, čaka neskončno dolgo (privzeto) void close()

Paket java.net

ServerSocket(int port)

ServerSocket(in port, int numOfClients)

numOfClients je privzeto 50

Socket accept()

Blokirajoči klic (Blocking I/O)

void setSoTimeout(int ms), int getSoTimeout()

Čaka ms milisekund, nato se sproži SocketTimeoutException

Če je ms=0, čaka neskončno dolgo (privzeto)

void close()

Strežnik Kreiraj objekt ServerSocket Kreiraj objekt Socket iz ServerSocket Kreiraj vhodni tok Kreiraj izhodni tok Pošiljaj in sprejemaj podatke Zapri Socket

Kreiraj objekt ServerSocket

Kreiraj objekt Socket iz ServerSocket

Kreiraj vhodni tok

Kreiraj izhodni tok

Pošiljaj in sprejemaj podatke

Zapri Socket

Strežnik Kreiraj objekt ServerSocket Server Socket listenSocket = new Server Socket( portNumber ); Kreiraj objekt Socket iz ServerSocket while (someCondition) { Socket server = listenSocket.accept(); doSomethingWith(server); } doSomethingWith običajno sproži novo nit

Kreiraj objekt ServerSocket

Server Socket listenSocket = new Server Socket( portNumber );

Kreiraj objekt Socket iz ServerSocket

while (someCondition) {

Socket server = listenSocket.accept();

doSomethingWith(server);

}

doSomethingWith običajno sproži novo nit

Strežnik Kreiraj vhodni tok BufferedReader in = new BufferedReader( new InputStreamReader( server.getInputStream())); Kreiraj izhodni tok // parameter "true" - autoflush za println PrintWriter out = new PrintWriter(server.getOutputStream(), true);

Kreiraj vhodni tok

BufferedReader in = new BufferedReader( new InputStreamReader( server.getInputStream()));

Kreiraj izhodni tok

// parameter "true" - autoflush za println

PrintWriter out = new PrintWriter(server.getOutputStream(), true);

Strežnik Pošiljaj in sprejemaj podatke Vhod: readLine Izhod: println Zapri Socket server.close() Zapre tudi vhodni in izhodni tok

Pošiljaj in sprejemaj podatke

Vhod: readLine

Izhod: println

Zapri Socket

server.close()

Zapre tudi vhodni in izhodni tok

Izjeme pri vtičih (SocketException) Vse so podrazredi IOException SocketException – generična izjema BindException (pri vezanju na vrata) ConnectException (vtič se ne more priklopiti na host , port ) NoRouteToHostException (ne more najti poti do računalnika) InterruptedIOException (timeout pri branju)

Vse so podrazredi IOException

SocketException – generična izjema

BindException (pri vezanju na vrata)

ConnectException (vtič se ne more priklopiti na host , port )

NoRouteToHostException (ne more najti poti do računalnika)

InterruptedIOException (timeout pri branju)

Strežnik – primer iz [1] NetworkServer.java SocketUtil.java NetworkServerTest.java EchoServer.java Kaj pa če je več odjemalcev? Niti ( threads ) (ThreadedEchoServer.java) Non-blocking IO (Java 1.4, paket java.nio )

NetworkServer.java

SocketUtil.java

NetworkServerTest.java

EchoServer.java

Kaj pa če je več odjemalcev?

Niti ( threads ) (ThreadedEchoServer.java)

Non-blocking IO (Java 1.4, paket java.nio )

Odjemalec – primer iz [1] NetworkClient.java SocketUtil.java NetworkClientTest.java

NetworkClient.java

SocketUtil.java

NetworkClientTest.java

Viri [1] M. Hall, W. Brown, Core Web Programming, 2ed, notes.corewebprogramming.com A. Chaffee, Networking.ppt, purpletech.com D. Reilly, M Reilly: Java Network Programming and Distributed Computing, AW, 2002 (na voljo v LRK)

[1] M. Hall, W. Brown, Core Web Programming, 2ed, notes.corewebprogramming.com

A. Chaffee, Networking.ppt, purpletech.com

D. Reilly, M Reilly: Java Network Programming and Distributed Computing, AW, 2002 (na voljo v LRK)