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java基础(七)网络编程/反射/动态代理

简介:
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这辈子没办法做太多事情,所以每一件都要做到精彩绝伦!

People can't do too many things in my life,so everything will be wonderful   

 

本资料只进行简单介绍说明以及相关重要问题的解答;关于类的详细说明及使用请参考java API文档

本文参考的依据是:JDK API 1.6.0 中文版,免费下载地址:http://down.51cto.com/data/2300228

1.     网络编程

l  计算机网络

                   是指将地理位置不同的具有独立功能的多台计算机及其外部设备,通过通信线路连接起来,在网络操作系统,网络管理软件及网络通信协议的管理和协调下,实现资源共享和信息传递的计算机系统。

l  网络编程

                   就是用来实现网络互连的不同计算机上运行的程序间可以进行数据交换。

1.1     网络模型

l  计算机网络之间以何种规则进行通信,就是网络模型研究问题。

l  网络模型一般是指

                   OSIOpen SystemInterconnection开放系统互连)参考模型

                   TCP/IP参考模型

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网络模型7层概述:

1.物理层:主要定义物理设备标准,如网线的接口类型、光纤的接口类型、各种传输介质的传输速率等。它的主要作用是传输比特流(就是由10转化为电流强弱来进行传输,到达目的地后在转化为10,也就是我们常说的数模转换与模数转换)。这一层的数据叫做比特。

2. 数据链路层:主要将从物理层接收的数据进行MAC地址(网卡的地址)的封装与解封装。常把这一层的数据叫做帧。在这一层工作的设备是交换机,数据通过交换机来传输。

3. 网络层:主要将从下层接收到的数据进行IP地址(例192.168.0.1)的封装与解封装。在这一层工作的设备是路由器,常把这一层的数据叫做数据包。

4. 传输层:定义了一些传输数据的协议和端口号(WWW端口80等),如:TCP(传输控制协议,传输效率低,可靠性强,用于传输可靠性要求高,数据量大的数据),UDP(用户数据报协议,与TCP特性恰恰相反,用于传输可靠性要求不高,数据量小的数据,如QQ聊天数据就是通过这种方式传输的)。主要是将从下层接收的数据进行分段和传输,到达目的地址后再进行重组。常常把这一层数据叫做段。

5.会话层:通过传输层(端口号:传输端口与接收端口)建立数据传输的通路。主要在你的系统之间发起会话或者接受会话请求(设备之间需要互相认识可以是IP也可以是MAC或者是主机名)

6.表示层:主要是进行对接收的数据进行解释、加密与解密、压缩与解压缩等(也就是把计算机能够识别的东西转换成人能够能识别的东西(如图片、声音等)。

7.应用层: 主要是一些终端的应用,比如说FTP(各种文件下载),WEBIE浏览),QQ之类的(可以把它理解成我们在电脑屏幕上可以看到的东西.就是终端应用)。

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1.2     网络通信三要素

网络模型说完了,我们要进行通讯,需要哪些要素呢?

比如说:我要跟你说话.

第一个条件:我要先找到你 (IP)

第二个条件:你得有接收数据的地方  耳朵 (端口)

第三个条件:我跟你说话,你能接收到,咱按什么方式接收啊,我说英文你懂吗,说韩文你懂吗,不懂是吧,所以我还是说中文把.(协议)

1.2.1       IP地址

l  IP地址:InetAddress网络中设备的标识,不易记忆,可用主机名!

要想让网络中的计算机能够互相通信,必须为每台计算机指定一个标识号,通过这个标识号来指定要接受数据的计算机和识别发送的计算机,在TCP/IP协议中,这个标识号就是IP地址。

  • 所谓IP地址就是给每个连接在Internet上的主机分配的一个32bit地址。按照TCP/IP规定,IP地址用二进制来表示,每个IP地址长32bit,比特换算成字节,就是4个字节。例如一个采用二进制形式的IP地址是“00001010000000000000000000000001”,这么长的地址,人们处理起来也太费劲了。为了方便人们的使用,IP地址经常被写成十进制的形式,中间使用符号“.”分开不同的字节。于是,上面的IP地址可以表示为“10.0.0.1”IP地址的这种表示法叫做“点分十进制表示法”,这显然比10容易记忆得多。

 

1.2.2       端口号

         用于标识进程的逻辑地址,不同进程的标识

l  物理端口 网卡口

l  逻辑端口 我们指的就是逻辑端口

         A:每个网络程序都会至少有一个逻辑端口

         B:用于标识进程的逻辑地址,不同进程的标识

         C:有效端口:0~65535,其中0~1024系统使用或保留端口。

         通过360可以查看端口号

 

1.2.3       传输协议

         通讯的规则

         常见协议:TCPUDP

l  UDP

                   将数据源和目的封装成数据包中,不需要建立连接;每个数据报的大小在限制在64k;因无连接,是不可靠协议;不需要建立连接,速度快

l  TCP

                   建立连接,形成传输数据的通道;在连接中进行大数据量传输;通过三次握手完成连接,是可靠协议;必须建立连接,效率会稍低

1.3     Socket

Socket套接字:

网络上具有唯一标识的IP地址和端口号组合在一起才能构成唯一能识别的标识符套接字。

Socket原理机制:

通信的两端都有Socket

网络通信其实就是Socket间的通信。

数据在两个Socket间通过IO传输。

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1.3.1       UDP传输

DatagramSocketDatagramPacket

建立发送端,接收端。

建立数据包。

调用Socket的发送接收方法。

关闭Socket

发送端与接收端是两个独立的运行程序。

  • 发送端思路:

  • 1:建立udpsocket服务

  • 2:将要发送的数据封装成数据包

  • 3:通过udpsocket服务,将数据包发送出

  • 4:关闭资源

代码:DatagramSocket ds=new DatagramSocket();//"127.0.0.1",10086

                            byte[]bys="hello world".getBytes();

                            DatagramPacketdp=new DatagramPacket(bys,bys.length,InetAddress.getByName("127.0.0.1"),10086);

                            ds.send(dp);

                            ds.close();

  • 接收端思路

1:建立udpsocket服务.

2:通过receive方法接收数据

3:将收到的数据存储到数据包对象中

4:通过数据包对象的功能来完成对接收到数据进行解析.

5:可以对资源进行关闭

代码:DatagramSocket ds=new DatagramSocket(10086);

                            byte[]bys=new byte[1024];

                            DatagramPacketdp=new DatagramPacket(bys,bys.length);

                            ds.receive(dp);

 

                            InetAddressaddress=InetAddress.getByName();

                            Stringip=address.getHostAddress();

                            Stringstr=new String(dp.getData(),0,dp.getLength());

                            System.out.println(ip+"--"+str);

                            //ds.close();//dp.close();

1.3.2       TCP传输

SocketServerSocket

建立客户端和服务器端

建立连接后,通过Socket中的IO流进行数据的传输

关闭socket

同样,客户端与服务器端是两个独立的应用程序。

  • 客户端:

1:建立客户端的Socket服务,并明确要连接的服务器。

2:如果连接建立成功,就表明,已经建立了数据传输的通道.就可以在该通道通过IO进行数据的读取和写入.该通道称为Socket,Socket流中既有读取流,也有写入流.

3:通过Socket对象的方法,可以获取这两个流

4:通过流的对象可以对数据进行传输

5:如果传输数据完毕,关闭资源

代码:     Socket s=newSocket("127.0.0.1",10010);

                            BufferedOutputStreambos=new BufferedOutputStream(s.getOutputStream());

                            bos.writer("helloworld".getBytes());

                            s.close();

  • 服务(接收)端

1:建立服务器端的socket服务,需要一个端口

2:服务端没有直接流的操作,而是通过accept方法获取客户端对象,在通过获取到的客户端对象的流和客户端进行通信

3:通过客户端的获取流对象的方法,读取数据或者写入数据

4:如果服务完成,需要关闭客户端,然后关闭服务器,但是,一般会关闭客户端,不会关闭服务器,因为服务端是一直提供服务的

代码:     ServerSocket ss=newServerSocket(10010);

                            Sockets=ss.accept();

                            BufferedInputStreambis=new BufferedInputstream(s.getInputStream());

 

                            Stringip=s.getInetAddress().getHostAddress();

                            byte[]bys=new byte[1024];

                            intlen=0;

                            while((len=bis.read(bys))!=-1){

                                     System.out.println(newString(bys,0,len));

                            }

                            s.close();

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1.3.3       TCP传输容易出现的问题

l  客户端连接上服务端,两端都在等待,没有任何数据传输。

l  通过例程分析:

         因为read方法或者readLine方法是阻塞式。

l  解决办法:

         自定义结束标记

         使用shutdownInputshutdownOutput方法。

 

2.     类的加载

类的加载

当程序要使用某个类时,如果该类还未被加载到内存中,则系统会通过加载,连接,初始化三步来实现对这个类进行初始化。

加载

就是指将class文件读入内存,并为之创建一个Class对象。

任何类被使用时系统都会建立一个Class对象。

连接

验证 是否有正确的内部结构,并和其他类协调一致

准备 负责为类的静态成员分配内存,并设置默认初始化值

解析 将类的二进制数据中的符号引用替换为直接引用

初始化 就是我们以前讲过的初始化步骤

2.1     类初始化时机

创建类的实例

访问类的静态变量,或者为静态变量赋值

调用类的静态方法

使用反射方式来强制创建某个类或接口对应的java.lang.Class对象

初始化某个类的子类

直接使用java.exe命令来运行某个主类

2.2     类加载器

类加载器

负责将.class文件加载到内存中,并为之生成对应的Class对象。

虽然我们不需要关心类加载机制,但是了解这个机制我们就能更好的理解程序的运行。

类加载器的组成

BootstrapClassLoader 根类加载器

l 也被称为引导类加载器,负责Java核心类的加载

l 比如System,String等。在JDKJRElib目录下rt.jar文件中

ExtensionClassLoader 扩展类加载器

l 负责JRE的扩展目录中jar包的加载。

l JDKJRElib目录下ext目录

SysetmClassLoader 系统类加载器

l 负责在JVM启动时加载来自java命令的class文件,以及classpath环境变量所指定的jar包和类路径

3.     反射

JAVA反射机制是在运行状态中,对于任意一个类,都能够知道这个类的所有属性和方法;对于任意一个对象,都能够调用它的任意一个方法和属性;这种动态获取的信息以及动态调用对象的方法的功能称为java语言的反射机制。

要想解剖一个类,必须先要获取到该类的字节码文件对象。而解剖使用的就是Class类中的方法.所以先要获取到每一个字节码文件对应的Class类型的对象.

3.1     三种获取Class对象的方式

1:Person p = new Person();

 Class c = p.getClass();

2:Class c2 = Person.class;

  任意数据类型都具备一个class静态属性,看上去要比第一种方式简单.

3:将类名作为字符串传递给Class类中的静态方法forName即可

 Class c3 = Class.forName("Person");

        

第三种和前两种的区别                  

前两种你必须明确Person类型.

后面是你我这种类型的字符串就行.这种扩展更强.我不需要知道你的类.我只提供字符串,按照配置文件加载就可以了!

3.2     获取构造方法并使用

l  获取构造方法

                   getConstructors

                   getDeclaredConstructors

l  创建对象

                   newInstance()

                   con.newInstance(zhangsan",20);

3.3     获取成员变量并使用

l  获取所有成员

                   getFields,getDeclaredFields

l  获取单个成员

                   getField,getDeclaredField

l  修改成员的值

                   set(Objectobj,Object value)
   将指定对象变量上此 Field 对象表示的字段设置为指定的新值。

3.4     获取成员方法

l  获取所有方法

                   getMethods

                   getDeclaredMethods

l  获取单个方法

                   getMethod

                   getDeclaredMethod

暴力访问

                   method.setAccessible(true);

 

4.     动态代理

动态代理

代理:本来应该自己做的事情,却请了别人来做,被请的人就是代理对象。

举例:春季回家买票让人代买

动态代理:在程序运行过程中产生的这个对象

而程序运行过程中产生对象其实就是我们刚才反射讲解的内容,所以,动态代理其实就是通过反射来生成一个代理

 

  • Javajava.lang.reflect包下提供了一个Proxy类和一个InvocationHandler接口,通过使用这个类和接口就可以生成动态代理对象。JDK提供的代理只能针对接口做代理。动态代理:cglib

  • Proxy类中的方法创建动态代理对象

  • public static Object newProxyInstance(ClassLoaderloader,Class<?>[] interfaces,InvocationHandler h)

  • 最终会调用InvocationHandler的方法

  • InvocationHandler

  • Object invoke(Object proxy,Method method,Object[] args)

Proxy类中创建动态代理对象的方法的三个参数;

ClassLoader对象,定义了由哪个ClassLoader对象来对生成的代理对象进行加载

Interface对象的数组,表示的是我将要给我需要代理的对象提供一组什么接口,如果我提供了一组接口给它,那么这个代理对象就宣称实现了该接口(多态),这样我就能调用这组接口中的方法了

InvocationHandler对象,表示的是当我这个动态代理对象在调用方法的时候,会关联到哪一个InvocationHandler对象上

 

每一个动态代理类都必须要实现InvocationHandler这个接口,并且每个代理类的实例都关联到了一个handler,当我们通过代理对象调用一个方法的时候,这个方法的调用就会被转发为由InvocationHandler这个接口的invoke 方法来进行调用。

 

InvocationHandler接口中invoke方法的三个参数:

proxy:代表动态代理对象

method:代表正在执行的方法

args:代表调用目标方法时传入的实参

 

Proxy.newProxyInstancedebug查看

创建的代理对象是在jvm运行时动态生成的一个对象,它并不是我们的InvocationHandler类型,

也不是我们定义的那组接口的类型,而是在运行时动态生成的一个对象,并且命名方式都是这样的形式,

$开头,proxy为中,最后一个数字表示对象的标号。

System.out.println(u.getClass().getName());



本文转自 wyait 51CTO博客,原文链接:http://blog.51cto.com/wyait/1916914,如需转载请自行联系原作者

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