Bài giảng Lập trình mạng với Java

Lập trình mạng với JavaGV : BÙI TIẾN TRƯỜNGEmail: dontruongbt@yahoo.comMobile : 0989995221 ÔN TẬP THI TỐT NGHIỆP Nội dung ôn tập Ngôn ngữ Java căn bản Lớp và đối tượng trong Java Exception Nhập / xuất trong Java Lập trình Socket RMI (Remote Method Invocation) Ngôn ngữ Java Java là ngôn ngữ lập trình hướng đối tượng Một chương trình Java thường bắt đầu bằng một khai báo lớp (class); trong đó, có phương thức main – là điểm bắt đầu thực thi của chương trình: public static void main (String[] agrs) Java hỗ trợ các cấu trúc điều khiển: if-else switch for while do-while Java cung cấp ba câu lệnh break,continue và return cho phép chuyển điều khiển từ đoạn lệnh này sang đoạn khác. Kiểu dữ liệu byte char boolean short int long float double Array Class Interface Chuyển đổi kiểu dữ liệu [1] float c = 34.89675f; int b = (int)c + 10; c = b; Trong quá trình chuyển đổi kiểu dữ liệu, một kiểu dữ liệu sẽ được chuyển đổi sang một kiểu dữ liệu khác. Ví dụ Chuyển đổi kiểu dữ liệu [2] Có hai cách chuyển đổi kiểu dữ liệu: tự động chuyển đổi kiểu dữ liệu và phép ép kiểu dữ liệu. Khi dữ liệu ,với một kiểu dữ liệu cho trước, được gán cho một biến có kiểu dữ liệu khác, quá trình chuyển đổi kiểu dữ liệu tự động thực hiện nếu thõa các điều kiện sau: Hai kiểu dữ liệu tương thích nhau Kiểu dữ liệu đích lớn hơn kiểu dữ liệu nguồn Ép kiểu dữ liệu là sự chuyển đổi dữ liệu tường minh. Nó có thể làm mất thông tin Các luật mở rộng kiểu dữ liệu Tất cả các giá trị kiểu byte and short được mở rộng thành kiểu int Nếu một toán hạng có kiểu long, kiểu dữ liệu của toàn biểu thức sẽ được mở rộng thành kiểu long Nếu một toán hạng có kiểu float, kiểu dữ liệu của toàn biểu thức sẽ được mở rộng thành kiểu float Nếu một toán hạng có kiểu double, kiểu dữ liệu của toàn biểu thức sẽ được mở rộng thành kiểu double Biến Có ba thành phần trong một khai báo biến: Kiểu dữ liệu Tên biến Giá trị khởi gán ( tùy ý ) Cú pháp kiểu_dữ_liệu tên_biến [= giá_trị]; Ví dụ double d = 5.5; Mảng Có ba cách khai báo mảng kiểu_dữ_liệu tên_biến []; kiểu_dữ_liệu tên_biến []=new kiểu_dữ_liệu [số_ptử]; kiểu_dữ_liệu tên_biến [] = {gtrị1, gtrị2,…., gtrịN}; Ví dụ int a[]; int a[] = new int [10]; float af[] = {5.3, 7.6, 8.9, 3.0}; Các cấu trúc điều khiển Cấu trúc rẽ nhánh if-else switch-case Cấu trúc lặp while do-while for if-else if (biểu_thức_điều_kiện) { khối_lệnh_1; } else { khối_lệnh_2; } switch-case switch (biểu_thức) { case giá_trị_1: khối_lệnh_1; break; case giá_trị_2: khối_lệnh_2; break; ... default: khối lệnh_n; } for for (nhóm_lệnh_khởi_tạo; bthức_điều_kiện; nhóm_lệnh_tăng_giảm_giá_trị) { khối_lệnh_lặp; } while while (biểu_thức_điều_kiện) { khối_lệnh_lặp; } do-while do { khối_lệnh_lặp; } while (condition); Lớp và đối tượng Lớp định nghĩa một kiểu dữ liệu mới Đối tượng thuộc một lớp trong Java luôn được cấp phát động, sử dụng từ khóa new Biến có kiểu dữ liệu là một lớp có thể tham chiếu đến một đối tượng thuộc lớp Ví dụ My_Class object; object = new My_Class( ); Phương thức Khai báo access_specifier modifier kiểu_dữ_liệu tên_phương_thức (danh_sách_tham_số) { } access_specifier: public, protected, none (default), private modifier: static, final, abstract Phương thức [2] Nguyên tắc truyền tham số vào phương thức: Kiểu dữ liệu là kiểu cơ sở: truyền bằng tham số trị Kiếu dữ liệu là kiểu tham chiếu: truyền bằng tham chiếu. Phương thức trong lớp có thể overloading: nhiều phương thức có cùng tên nhưng khác danh sách tham số. Các phương thức overriding là các phương thức giống nhau nhưng được khai báo trong các lớp khác nhau có quan hệ kế thừa. Phương thức [3] void f ( int i ) { … } void g ( Object o ) { … } ________ int k=5; f ( 5 ); f ( k ); // truyền tham trị ________ g ( obj ); // truyền tham chiếu Phương thức khởi tạo Có cùng tên với tên lớp và không có kiểu trả về Được tự động gọi thực hiện ngay khi đối tượng thuộc lớp được tạo ra. Có hai loại phương thức khởi tạo: có tham số và không tham số (phương thức khởi tạo mặc định). Tùy thuộc vào cách khởi tạo đối tượng mà phương thức khởi tạo tương ứng được gọi thực hiện. Kế thừa [1] Lớp dẫn xuất kế thừa tập các thuộc tính được khai báo trong lớp cơ sở. Lệnh gọi thực thi phương thức khởi tạo của lớp cơ sở phải là câu lệnh đầu tiên trong hàm khởi tạo của lớp dẫn xuất. Nếu trong phương thức khởi tạo của lớp dẫn xuất không gọi (tường minh) phương thức khởi tạo của lớp cơ sở thì phương thức khởi tạo mặc định của lớp cơ sở luôn được tự động gọi thực hiện. Phạm vi truy cập của các phương thức trong lớp dẫn xuất phải bằng hoặc rộng hơn trong lớp cơ sở. Kế thừa [2] class A { A () { } A (int i) { } } // end class A class B extends A { B () { [super();] ... } B (int i, int j) { super(i); ... } B (int k) { ... } } // end class B Kế thừa [3] class A { void f () { ... } public void g (int i) { ... } } // end class A class B extends A { void f () { ... } //[none],protected,public ___ void g (int i) { ... } // public only } // end class B Từ khóa super Từ khóa super được sử dụng để gọi thực hiện phương thức khởi tạo của lớp cơ sở super(); // gọi constructor của lớp cơ sở Từ khóa super có thể được sử dụng để tham chiếu đến các thuộc tính hoặc gọi thực hiện các phương thức của lớp cơ sở. super.f( ); // gọi phương thức f() của lớp cơ sở Từ khóa static [1] Có thể đặt trước một khai báo thuộc tính hay phương thức static int i; public static void f ( ) { } Thuộc tính static là thuộc tính duy nhất được chia sẻ bởi tất cả các đối tượng thuộc lớp. Phương thức static chỉ truy xuất được các thuộc tính static. Các thành viên static có thể được truy xuất thông qua tên lớp System.out.println( … ); Từ khóa static [2] class A { public int p; public static int t; } class MainProg { A obj1= new A(); A obj2= new A(); A obj3= new A(); A.p= 10; //Error A.t=5; } obj1.p= 1; obj1.t= 2; Tham chiếu [1] Tham chiếu, hình thành khi đối tượng được tạo ra, được sử dụng để truy xuất các thuộc tính của đối tượng. Khi gán một đối tượng vào một biến nhớ, hoặc truyền đối tượng vào phương thức, chỉ có tham chiếu của đối tượng được truyền vào. Tham chiếu [2] Toán tử so sánh == và != được sử dụng để xác định xem hai biến có cùng tham chiếu đến một đối tượng (một vùng nhớ) không. Để so sánh giá trị các đối tượng, sử dụng phương thức equals(). Như vậy, các lớp đối tượng cần cài đặt phương thức equals () để thực hiện so sánh giá trị của hai đối tượng thuộc lớp. Ví dụ String str1= new String(“abc”); String str2= new String(“abc”); String str3= str1; Wrapper Classes Nằm trong gói java.lang Đóng gói các kiểu dữ liệu cơ sở dưới dạng các lớp. Được sử dụng khi cần dùng một đối tượng biểu diễn một kiểu cơ sở. Các wrapper class dùng cho kiểu số: Double, Float, Byte, Short, Integer và Long Lớp Character là wrapper class dùng cho kiểu dữ liệu char. Lớp Boolean là wrapper class dùng cho kiểu dữ liệu boolean. Lớp String [1] Trong Java, một chuỗi ký tự là một đối tượng thuộc lớp String. Lớp String cung cấp các phương thức để thao tác trên các chuỗi ký tự int length(): xác định chiều dài của một String. int indexOf(String): tìm một chuỗi con trong một chuỗi. String toLowerCase(): chuyển đổi thành chuỗi thường. String toUpperCase(): chuyển đổi thành chuỗi hoa. … Lớp String [2] String s1= “abc”; int len= s1.length();// len = 3 int pos= s1.indexOf(“a”);// pos=0 pos= s1.indexOf(“g”); //pos=-1 String s2= s1.toUpperCase(); // s2= “ABC” String s3= s2.toLowerCase(); // s3= “abc” Lớp String [3] Mỗi khi thực hiện thay đổi trên một String, một đối tượng String mới sẽ được tạo nên với những thay đổi trong đó. Chuỗi ký tự ban đầu không thay đổi. Toán tử == và != cũng được áp dụng trên các đối tượng thuộc lớp String. Để so sánh nội dung của hai String, sử dụng phương thức equals(String) Ví dụ String str1= new String (“abc”); String str2= new String (“abc”); [ str1 == str2; str1.equals(str2); ] Exception Các exception trong Java có thể được xử lý trong chương trình bằng các từ khóa: try, catch, throw, throws, và finally. try { Khối_lệnh_cần_thực_hiện; } catch ( ) { Khối_lệnh_xử_lý_exception; } catch ( ) { ... } finally { Khối_lệnh_kết_thúc; } Các lớp Exception Xử lý exception [1] Có hai cách xử lý exception trong Java: Xử lý exception trong khối lệnh catch. Khai báo phương thức ném ra exception tương ứng – không xử lý exception. void f() throws IOException { … } Xử lý exception [2] try { byte[] buffer= new byte[128]; int len=System.in.read(buffer); System.out.println( new String(buffer, 0, len) ); } catch ( IOException e ) { e.printStackTrace(); } finally { System.out.println(“Finally.”); } Nhập / xuất dữ liệu Sử dụng các luồng nhập xuất trong gói java.io Có hai loại luồng nhập/xuất trong Java: Các luồng dữ liệu kiểu byte: Xử lý dữ liệu nhập/xuất theo từng byte. Hai lớp cơ sở là: InputStream và OutputStream Các luồng dữ liệu kiểu ký tự: Xử lý dữ liệu theo từng ký tự Hai lớp cơ sở là: Reader và Writer Các lớp và interface Object File FileDescriptor RandomAccessFile DataInput DataOutput DataInput Stream Buffered InputStream LineNumber InputStream PushBack InputStream Filter InputStream InputStream ByteArray InputStream FileInput Stream OutputStream FileOutput Stream Filter OutputStream ByteArray OutputStream Buffered OutputStream DataOutput Stream Print Stream Đọc dữ liệu từ Console[1] Sử dụng đối tượng System.in try { byte data[]= new byte[128]; System.out.print(“Enter a string: “); int len= System.in.read(data); String str= new String(data, 0, len); System.out.println(str); } catch (IOException ex) { ex.printStackTrace(); } Đọc dữ liệu từ Console[2] Sử dụng lớp đối tượng BufferedReader try { BufferedReader br= new BufferedReader( new InputStreamReader(System.in)); System.out.print(“Enter a string: “); String str= br.readLine(); System.out.println(str); } catch (IOException ex) { ex.printStackTrace(); } Đọc dữ liệu từ tập tin Đọc dữ liệu, sử dụng lớp đối tượng FileInputStream FileInputStream fis= new FileInputStream(…); byte buffer[]= new byte[128]; int len=0; while (len != -1) { len= fis.read(buffer); … } fis.close(); Ghi dữ liệu ra tập tin Xuất dữ liệu, sử dụng lớp đối tượng FileOutputStream FileOutputStream fos= new FileOutputStream(…); String str= “hello”; fos.write(str.getBytes()); fos.close(); Lập trình Socket Các máy tính trên mạng Internet trao đổi thông tin sử dụng bộ giao thức TCP/IP. Transport: TCP , UDP Network: IP Internet Address Lớp InetAddress đóng gói địa chỉ IP và tên miền của một máy tính. Lớp InetAddress không có hàm khởi tạo. Để tạo ra đối tượng thuộc lớp này, sử dụng các phương thức: getLocalHost(), getByName(String), getAllByName(String). Ví dụ InetAddress add1= InetAddress.getLocalHost(); InetAddress add2= InetAddress.getByName(“localhost”); Lập trình Socket Máy truyền và máy nhận thiết lập một kết nối TCP bằng socket. Socket cho phép truyền nhận dữ liệu trên mạng TCP/IP Có hai loại socket TCP (Transmission Control Protocol) UDP (User Datagram Protocol) Socket [1] Java cung cấp hai lớp đối tượng để lập trình socket java.net.Socket java.net.ServerSocket Các hàm khởi tạo của lớp Socket 1. public Socket (String host, int port) throws UnknownHostException, IOException 2. public Socket (InetAddress address, int port) throws IOException 3. public Socket (String host, int port, InetAddress localaddr, int localPort) throws IOException 4. public Socket (InetAddress addr, int localport, boolean b ) throws IOException Socket [2] Các phương thức thao tác trên Socket 1. public InputStream getInputStream() throws IOException 2. public OutputStream getOutputStream() throws IOException 3. public void close() throws IOException ServerSocket [1] Các hàm khởi tạo của lớp ServerSocket 1. public ServerSocket (int port)throws IOException 2. public ServerSocket (int port, int count)throws IOException 3. public ServerSocket (int port, int count, InetAddr localaddr)throws IOException ServerSocket [2] Các phương thức thao tác trên ServerSocket 1. public Socket accept() throws IOException 2. public void close() throws IOException Lập trình Server TCP Tạo ServerSocket Gọi thực thi phương thức accept() để chấp nhận thiết lập kết nối với Client => nhận được Socket giao tiếp với Client. Lấy InputStream và OutputStream để nhận và gửi dữ liệu với Client. Gửi và nhận dữ liệu với Client, sử dụng các phương thức read() và write() của các lớp đối tượng InputStream và OutputStream. Đóng Socket và ServerSocket Kết thúc chương trình Server TCP ServerSocket ssk = new ServerSocket(1234); Socket sk= ssk.accept(); InputStream is= sk.getInputStream(); OutputStream os= sk.getOutputStream(); byte[] buffer= new byte[128]; int len= is.read(buffer); System.out.println(new String(buffer,0,len)); sk.close(); ssk.close(); Lập trình Client TCP Tạo Socket kết nối đến Server Lấy InputStream và OutputStream để nhận và gửi dữ liệu với Server. Gửi và nhận dữ liệu với Server, sử dụng các phương thức read() và write() của các lớp đối tượng InputStream và OutputStream. Đóng Socket Kết thúc chương trình Client TCP Socket sk = new Socket(“10.0.0.1”, 1234); InputStream is= sk.getInputStream(); OutputStream os= sk.getOutputStream(); String msg=“hello”; os.write(msg.getBytes()); sk.close(); DatagramSocket [1] UDP là giao thức cho phép gửi/nhận từng gói tin đơn lẻ Java cung cấp lớp java.net.DatagramSocket để lập trình UDP socket Các hàm khởi tạo của lớp DatagramSocket 1. public DatagramSocket(int port) throws SocketException 2. public DatagramSocket() throws SocketException DatagramSocket [2] Các phương thức thác tác trên DatagramSocket 1. public void send(DatagramPacket p) throws IOException 2. public void receive(DatagramPacket p) throws IOException 3. public void close() 4. public int getLocalPort() DatagramPacket[1] Java cung cấp lớp đối tượng DatagramPacket để tạo những gói tin sử dụng cho UDP socket Các hàm khởi tạo của lớp DatagramPacket 1. public DatagramPacket (byte[] buffer, int length) 2. public DatagramPacket (byte[] buffer, int length, InetAddress addr, int port) DatagramPacket [2] Các phương thức thao tác trên gói tin UDP 1. public byte[] getData() 2. public int getLength() 3. public InetAddress getAddress() 4. public int getPort() Lập trình Server UDP Tạo UDP Socket Tạo DatagramPacket để nhận dữ liệu Nhận dữ liệu từ Client. Đóng UDP Socket Kết thúc chương trình. Server UDP DatagramSocket dsk= new DatagramSocket(1234); byte[] buffer= new byte[128]; DatagramPacket pk= new DatagramPacket( buffer, 128); dsk.receive(pk); System.out.println(“Client: ” + pk.getAddress() + ”:” + pk.getPort()); System.out.println(new String(buffer, 0, pk.getLength())); dsk.close(); Lập trình Client UDP Tạo UDP Socket Tạo DatagramPacket để gửi dữ liệu Gửi dữ liệu đến Server. Đóng UDP Socket Kết thúc chương trình. Client UDP DatagramSocket dsk= new DatagramSocket(); String msg= “abc”; InetAddress addr= InetAddress.getByName(“10.0.0.1”); DatagramPacket pk= new DatagramPacket( msg.getBytes(), msg.length(), addr, 1234); dsk.send(pk); dsk.close(); RMI Library & Tools Class java.rmi.Naming java.rmi.registry.LocateRegistry java.rmi.server.UnicastRemoteObject Exception RemoteException MalformedURLException NotBoundException Tools rmiregistry.exe rmic.exe B1. RMI Object Interface Interface này phải public Kế thừa interface Remote, interface Remote này không khai báo hàm nào cả. Khai báo các phương thức gọi từ xa; các phương thức này phải khai báo có khả năng gây ra ngoại lệ RemoteException, đây chính là lớp cơ sở cho hầu hết các ngoại lệ khác mà RMI sử dụng. Cài đặt Interface import java.util.Date; import java.rmi.*; public interface iCalendar extends Remote { Date getDate ( ) throws RemoteException; } B2. RMI Object Class Lớp này phải thi công interface ở xa vừa tạo ở B1 Cài đặt phương thức gọi từ xa đã được khai báo trong interface ở xa. Đối tương thuộc lớp này phải được “xuất khẩu” trước khi có thể phục vụ RMI. Do đó, lớp này hoặc phải kế thừa lớp UnicastRemoteObject hoặc chúng ta phải “xuất khẩu” đối tượng thuộc lớp sau khi tạo ra bằng hàm exportObject( ). Nếu lớp này kế thừa lớp UnicastRemoteObject, thì chúng ta phải cài đặt hàm khởi tạo cho lớp này để đối tượng thuộc lớp có thể gọi thực hiện hàm khởi tạo của lớp UnicastRemoteObject tự động. Cài đặt Class import java.util.Date; import java.rmi.*; import java.rmi.server.UnicastRemoteObject; public class CalendarImpl extends UnicastRemoteObject implements iCalendar { public CalendarImpl ( ) throws RemoteException { } public Date getDate ( ) throws RemoteException { return new Date( ); } } B3. Server Tạo đối tượng phục vụ RMI Có thể tạo bộ đăng ký RMI Registry cục bộ của chương trình hoặc chạy chương trình tiện ích rmiregistry.exe Đăng ký đối tượng phục vụ RMI với RMI Registry. Cài đặt Server import java.rmi.*; import java.rmi.registry.LocateRegistry; public class CalendarServer { public static void main (String[] args){ LocateRegistry.createRegistry( 1099 ); CalendarImpl cal = new CalendarImpl( ); Naming.bind(“rmi://localhost/ CalendarImpl”,cal ); System.out.println(“Ready for RMI’s.”); } } B4. Client Tìm kiếm đối tượng phục vụ RMI Triệu gọi hàm từ xa Xử lý kết quả trả về (nếu có) Cài đặt Client import java.rmi.*; public class CalendarUser { public static void main ( String args[] ) { long t1=0, t2=0; iCalendar remoteCal= (iCalendar) Naming.lookup( rmi://localhost/CalendarImpl”); t1= remoteCal.getDate( ).getTime( ); t2= remoteCal.getDate( ).getTime( ); System.out.println ( “This RMI call took “ + (t2 – t1) + “ms”); } }