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さやなこいまる
5 years ago
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1 上級プログラミング 2( 第 1 回 ) 工学部情報工学科木村昌臣

2 今日のテーマ入出力に関わるプログラムの作り方ネットワークプログラミングの続き TCP の場合のプログラム先週のプログラムの詳細な説明 URLクラスサーバープログラムの例

3 データ入出力プログラミングの復習

4 テキストの読み込み関係のクラステキストからデータを読み込むときには通常三段構えで行うバイナリデータとして読み出し文字データとして読み出しバッファリングファイル File Input Input Reader Buffered Reader データ取り出し

5 テキストファイルの読み出し String line=""; バイナリデータとして読み出し FileInput fi 文字データ = new FileInput("Sample.txt"); として読み出し InputReader is =new InputReader(fi,"SJIS"); BufferedReader br =new BufferedReader(is); while((line=br.readline())!=null){ System.out.println(line); } バッファリング

6 出力については入力と考え方は同じ ( 順番は逆 ) Input Output Reader Writer PrintWriter などを使うとき出力先に書き込み内容を反映するには flush メソッドの使用が必要になる場合がある

7 ネットワークプログラミング

8 Java でネットワークプログラミング Java にはネットワークを使ったプログラムを簡単に作成できるよう様々なクラスが用意されている TCP/IP Java プログラムクライアントサーバー

9 ネットワークの復習 (1) プロトコルネットワークを使ってデータをやり取りする手順 TCP/IPが主流 HTTP,FTP,TELNET,SMTP,POP3,NTPなど

10 ネットワークの復習 (2) ホスト名ネットワーク上のマシンの名前 IP アドレスマシンに振られるネットワーク上の番号 ( 住所 ) など 32bit で表すポートデータをやり取りするための補助番号 IP アドレスとポート番号がペアでデータをやりとりプロトコルと対応づけされている (HTTP では 80)

11 ネットワークの復習 (3) DNS ホスト名と IP アドレスの対応情報を保存ホスト名から IP アドレスを引いたり IP アドレスからホスト名を引くことが可能 Unix や Windows では hosts ファイルで代用可能 TCP と UDP TCP: サーバーとの接続を確立する ( データの到達が保証される ) UDP: データは送りっぱなし ( データの到達は保証されない )

12 HTTP GET /index.html HTTP/1.0 要求 HTML <HTML> <HEAD> 芝浦工業大学 </HEAD> <BODY> 芝浦工大は </BODY> </HTML> Web サーバー

13 Java でのネットワークプログラミングの考え方 data data 書き込み読み込み Java プログラム Output Input ホスト名ポート番号を指定 Socket オブジェクトサーバープログラムサーバー

14 HTTP でデータを Web サーバから取得するプログラム import java.io.*; import java.net.*; class TCP_Http { 必要なパッケージをインポート public static void main(string[] args) { String servername; // サーバー名 servername="orion.data.ise.shibaura-it.ac.jp"; // ポート番号 int portno=80; HTTP のポート番号 =80 InetAddress sadr; StringBuffer sbuff=new StringBuffer(); 続く

15 try { 続き // ホスト名から IP アドレスに変換 sadr=inetaddress.getbyname(servername); // Socket の生成 Socket skt = new Socket(sAdr,portNo); // サーバーへのデータ送信用ライター BufferedWriter outs =new BufferedWriter( new OutputWriter(skt.getOutput())); // サーバーからのデータ受信用リーダー BufferedReader ins = new BufferedReader( new InputReader(skt.getInput())); サーバーへ送るメッセージ IP アドレスを取得ソケットとリーダーやライターの作成 // String[] msg={"get /index.html HTTP/1.0 r n"," r n"}; for(int i=0; i<msg.length; i++){ outs.write(msg[i]); } outs.flush(); 続くサーバーへ送信

16 続きサーバーからのデータ受信ソケット等のクローズ String tmpstring; while ((tmpstring=ins.readline())!=null){ sbuff.append(tmpstring+" n"); } System.out.println(sBuff.toString()); outs.close(); ins.close(); skt.close(); } catch (UnknownHostException e) { e.printstacktrace(); } catch (IOException e) { } } } e.printstacktrace(); 例外処理

17 実行結果抜粋 ( HTTP/ OK Date: Tue, 18 Oct :34:08 GMT Server: Apache Last-Modified: Thu, 13 Oct :14:32 GMT ETag: " f0-434db4f8" Accept-Ranges: bytes Content-Length: Connection: close Content-Type: text/html HTTP の応答ヘッダ HTML <!DOCTYPE HTML PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.0 Transitional//EN"> <HTML><HEAD><TITLE> 芝浦工業大学 </TITLE> <META http-equiv=content-type content="text/html; charset=shift_jis"> <STYLE> A { FONT-SIZE: 10pt; TEXT-DECORATION: none ( 以下略 )

18 Java でのネットワークプログラミングの考え方 data data 書き込み読み込み Java プログラム Output Input ホスト名ポート番号を指定 Socket オブジェクト今度の相手はファイルじゃなくてソケット! サーバープログラム

19 このプログラムでは GET <HTML> </HTML> Buffered Writer Buffered Reader Java プログラム Output Writer Input Reader 書き込み Output Input 読み込み Socket

20 サーバープログラムを作る

21 サーバープログラムの構造 Java プログラムクライアントからのデータクライアントプログラム Socket 生成待ち Server Socket Input Output クライアントへの出力処理

22 サーバー側で動くプログラムを作る 1. ServerSocket オブジェクトを作るポート番号のみ! ServerSocket srvsock =new ServerSocket(10007); 2. accept メソッドで待ちクライアントからのアクセスが来たらクライアントと通信するための Socket オブジェクトが作られるサーバープログラム Socket skt=srvsock.accept();

23 何故 ServerSocket クラスにはポート番号しか指定しない? クライアントプログラムからのアクセス待ち誰と通信するかわからない! わかるのはポート番号だけサーバープログラム

24 何故 ServerSocket クラスにはポート番号しか指定しない? クライアントプログラムからのアクセスきた! Socket オブジェクトでやりとりしよう! クライアントプログラムサーバープログラム

25 例 )echo サーバー Java プログラムクライアントからのデータクライアントプログラム Socket 生成待ち Server Socket Input Output クライアントへの出力クライアントからの文字列をそのまま出力

26 TCP サーバープログラム ( 抜粋 ) ServerSocket srvsock=new ServerSocket(10007); boolean flg=true; while(flg==true){ Socket skt=srvsock.accept(); ( 省略 ins は入力ストリームのバッファリーダ outs は出力ストリームのプリントライタ ) String msg=ins.readline(); ( 省略 Msg から出力文字列 tmpstring を生成 Msg が空文字列なら flg を false に ) } outs.println(tmpstring); ins.close(); outs.close(); skt.close();

27 クライアントプログラム ( 抜粋 ) Socket skt=new Socket(" ",10007); ( 省略 ins は入力ストリームのバッファリーダ outs は出力ストリームのプリントライタ ) outs.println(args[0]); while((tmpstring=ins.readline())!=null){ System.out.println(tmpString); } ins.close(); outs.close(); skt.close();

28 複数のクライアントプログラムがアクセスしてきたら? クライアントプログラム Java プログラムクライアントからのデータクライアントプログラムクライアントプログラム Socket accept() Server Socket Input Output クライアントへの出力処理

29 実はさっきのプログラムは 1 対 1 の通信しかサポートできないサーバー内の処理が短ければ見かけ上複数のクライアントに対応できるしかし時間がかかる処理の場合は 1 つのクライアントの処理がおわるまで他のクライアントは待たされるこれを解決するには複数の処理を同時に実行できる仕組みが必要

12.1 インターネットアドレスインターネットアドレスインターネットアドレス 32 ビットの長さを持つインターネットに接続されたマシンを識別するのに使うインターネットアドレスはピリオドで区切られたトークンの並びで表現されることもあるインターネットアドレス

12.1 インターネットアドレスインターネットアドレスインターネットアドレス 32 ビットの長さを持つインターネットに接続されたマシンを識別するのに使うインターネットアドレスはピリオドで区切られたトークンの並びで表現されることもあるインターネットアドレス Java 独習第 3 版 12.1 インターネットアドレス 12.2 サーバーソケットとソケット 2006 年 7 月 5 日 ( 水 ) 南慶典 12.1 インターネットアドレスインターネットアドレスインターネットアドレス 32 ビットの長さを持つインターネットに接続されたマシンを識別するのに使うインターネットアドレスはピリオドで区切られたトークンの並びで表現されることもある www.mycompany.com