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Inhaltsverzeichnis
Vorwort
1 Neues in Java 7
2 Threads und nebenläufige Programmierung
3 Datenstrukturen und Algorithmen
4 Raum und Zeit
5 Dateien, Verzeichnisse und Dateizugriffe
6 Datenströme
7 Die eXtensible Markup Language (XML)
8 Dateiformate
9 Grafische Oberflächen mit Swing
10 Grafikprogrammierung
11 Netzwerkprogrammierung
12 Verteilte Programmierung mit RMI
13 RESTful und SOAP Web-Services
14 JavaServer Pages und Servlets
15 Applets
16 Datenbankmanagement mit JDBC
17 Technologien für die Infrastruktur
18 Reflection und Annotationen
19 Dynamische Übersetzung und Skriptsprachen
20 Logging und Monitoring
21 Java Native Interface (JNI)
22 Sicherheitskonzepte
23 Dienstprogramme für die Java-Umgebung
Stichwort
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Java 7 - Mehr als eine Insel von Christian Ullenboom Das Handbuch zu den Java SE-Bibliotheken
Java 7 - Mehr als eine Insel Galileo Computing 1433 S., 2012, geb. 49,90 Euro, ISBN 978-3-8362-1507-7 |
| 11 Netzwerkprogrammierung
|  | 11.1 Grundlegende Begriffe
|  | 11.2 URI und URL
|  |  | 11.2.1 Die Klasse URI
|  |  | 11.2.2 Die Klasse URL
|  |  | 11.2.3 Informationen über eine URL *
|  |  | 11.2.4 Der Zugriff auf die Daten über die Klasse URL
|  | 11.3 Die Klasse URLConnection *
|  |  | 11.3.1 Methoden und Anwendung von URLConnection
|  |  | 11.3.2 Protokoll- und Content-Handler
|  |  | 11.3.3 Im Detail: vom URL zur URLConnection
|  |  | 11.3.4 Der Protokoll-Handler für Jar-Dateien
|  |  | 11.3.5 Basic Authentication und Proxy-Authentifizierung
|  | 11.4 Mit GET und POST Daten übergeben *
|  |  | 11.4.1 Kodieren der Parameter für Serverprogramme
|  |  | 11.4.2 Eine Suchmaschine mit GET-Request ansprechen
|  |  | 11.4.3 POST-Request absenden
|  | 11.5 Host- und IP-Adressen
|  |  | 11.5.1 Lebt der Rechner?
|  |  | 11.5.2 IP-Adresse des lokalen Hosts
|  |  | 11.5.3 Das Netz ist klasse
|  |  | 11.5.4 NetworkInterface
|  | 11.6 Mit dem Socket zum Server
|  |  | 11.6.1 Das Netzwerk ist der Computer
|  |  | 11.6.2 Sockets
|  |  | 11.6.3 Eine Verbindung zum Server aufbauen
|  |  | 11.6.4 Server unter Spannung: die Ströme
|  |  | 11.6.5 Die Verbindung wieder abbauen
|  |  | 11.6.6 Informationen über den Socket *
|  |  | 11.6.7 Reine Verbindungsdaten über SocketAddress *
|  | 11.7 Client-Server-Kommunikation
|  |  | 11.7.1 Warten auf Verbindungen
|  |  | 11.7.2 Ein Multiplikationsserver
|  |  | 11.7.3 Blockierendes Lesen
|  |  | 11.7.4 Von außen erreichbar sein *
|  | 11.8 Apache HttpComponents und Commons Net *
|  |  | 11.8.1 HttpComponents
|  |  | 11.8.2 Apache Commons Net
|  | 11.9 Arbeitsweise eines Webservers *
|  |  | 11.9.1 Das Hypertext Transfer Protocol (HTTP)
|  |  | 11.9.2 Anfragen an den Server
|  |  | 11.9.3 Die Antworten vom Server
|  |  | 11.9.4 Webserver mit com.sun.net.httpserver.HttpServer
|  | 11.10 Verbindungen durch einen Proxy-Server *
|  |  | 11.10.1 System-Properties
|  |  | 11.10.2 Verbindungen durch die Proxy-API
|  | 11.11 Datagram-Sockets *
|  |  | 11.11.1 Die Klasse DatagramSocket
|  |  | 11.11.2 Datagramme und die Klasse DatagramPacket
|  |  | 11.11.3 Auf ein hereinkommendes Paket warten
|  |  | 11.11.4 Ein Paket zum Senden vorbereiten
|  |  | 11.11.5 Methoden der Klasse DatagramPacket
|  |  | 11.11.6 Das Paket senden
|  | 11.12 E-Mail *
|  |  | 11.12.1 Wie eine E-Mail um die Welt geht
|  |  | 11.12.2 Das Simple Mail Transfer Protocol und RFC 822
|  |  | 11.12.3 POP (Post Office Protocol)
|  |  | 11.12.4 Die JavaMail API
|  |  | 11.12.5 E-Mails mittels POP3 abrufen
|  |  | 11.12.6 Multipart-Nachrichten verarbeiten
|  |  | 11.12.7 E-Mails versenden
|  |  | 11.12.8 Ereignisse und Suchen
|  | 11.13 Tiefer liegende Netzwerkeigenschaften *
|  |  | 11.13.1 Internet Control Message Protocol (ICMP)
|  |  | 11.13.2 MAC-Adresse
|  | 11.14 Zum Weiterlesen
## 11.5 Host- und IP-Adressen Der Datenaustausch im Internet geschieht durch kleine IP-Pakete. Sie bilden die Basis der Internetübertragung. Immer wenn ein Netzwerkpaket übermittelt werden soll, werden IP-Pakete erzeugt und dann auf die Reise geschickt. Der Empfänger der Pakete ist ein Rechner, der im Netz durch eine Kennung, die numerische IP-Adresse, identifiziert wird. Diese Zahl ist für die meisten Menschen schwer zu behalten, weshalb oft der Hostname Verwendung findet, um einen Rechner im Internet anzusprechen. Die Konvertierung von Hostnamen in IP-Adressen übernimmt ein Domain Name Server (DNS). Baut eine Anwendung – etwa ein Internet-Browser – eine Verbindung zu einem Rechner auf, so hilft eine Betriebssystemfunktion, die IP-Adresse für den Rechnernamen zu ermitteln. An diese Adresse kann dann im nächsten Schritt eine Webanfrage gestellt werden. Abbildung 11.7: Vererbungsbeziehung von InetAddress und Unterklassen Auch wir können in Java zu einem Namen die IP-Adresse erfragen und auch umgekehrt vorgehen und zu einer IP-Adresse den Rechnernamen erfragen – sofern verfügbar. Die Anweisungen laufen über die Klasse InetAddress, die eine Internet-Adresse repräsentiert. Das Objekt wird durch Fabrikmethoden wie getByName() oder getAllByName() erzeugt. Gebotene getXXX()-Methoden erfragen dann Resultate, die die Auflösung ergeben hat: Listing 11.9: com/tutego/insel/net/MyDNS.java
    InetAddress inet = InetAddress.getByName( "www.tutego.com" );
    System.out.println( inet.getCanonicalHostName() ); // web1.networkaholics.de
    System.out.println( inet.getHostAddress() );       // 82.96.100.30
    System.out.println( inet.getHostName() );          // www.tutego.com
    System.out.println( inet.toString() );             // www.tutego.com/82.96.100.30

    inet = InetAddress.getByName( "193.99.144.71" );
    System.out.println( inet.getHostName() );          // web.heise.de
Erfreulicherweise ist es möglich, anstelle des Rechnernamens auch die IP-Adresse anzugeben; getHostName() nimmt dann eine umgekehrte Auflösung vor. So liefert InetAddress.getByName("193.99.144.71").getHostName() den String »www.heise.de«.
    class java.net.InetAddress
    implements Serializable
static InetAddress getByName(String host) throws UnknownHostException Liefert die IP-Adresse eines Hosts anhand des Namens. Der Hostname kann als Maschinenname (»tutego.com«) angegeben sein oder als numerische Repräsentation der IP-Adresse (»66.70.168.193«). static InetAddress[] getAllByName(String host) throws UnknownHostException Wie getByName(), doch liefert es mehrere Objekte für den Fall, dass es zusätzliche Adressen gab. String getHostName() Liefert den Hostnamen. String getHostAddress() Liefert die IP-Adresse als String im Format »%d.%d.%d.%d«. String getCanonicalHostName() Liefert den voll qualifizierten Domänennamen (FQDN), sofern das möglich ist. byte[] getAddress() Gibt ein Feld mit Oktetten – der Internetbezeichnung für Bytes – für die IP-Adresse zurück. ### 11.5.1 Lebt der Rechner? Verwaltet das InetAddress-Objekt einen Rechnernamen, so kann das Objekt durch Versenden von Test-Paketen überprüfen, ob der Rechner im Internet »lebt«. Dazu dient isReachable(); das Argument ist eine Anzahl von Millisekunden, die wir dem Prüfvorgang geben wollen.
    InetAddress.getByName( "193.99.144.71" ).isReachable( 2000 )         // true
    InetAddress.getByName( "100.100.100.100" ).isReachable( 2000 )       // false
Um Probleme mit der Namensauflösung auszuschließen, sollte die IP-Adresse verwendet werden, da der Namensdienst einen Fehler melden wird, der nichts mit der Erreichbarkeit zu tun hat, falls er den symbolischen Namen nicht auflösen kann. ### 11.5.2 IP-Adresse des lokalen Hosts Auch dazu benutzen wir die Klasse InetAddress. Sie besitzt die statische Methode getLocalHost(). Listing 11.10: com/tutego/insel/net/GetLocalIP.java, main()
    System.out.println( "Host Name/Adresse: " + InetAddress.getLocalHost() );
Das Programm erzeugt zum Beispiel eine Ausgabe der folgenden Art:
    Host Name/Adresse: dell/192.168.2.138
Apropos lokaler Rechner: Die Methode isSiteLocalAddress() liefert true, wenn das InetAddress-Objekt für den eigenen Rechner steht, also eine IP-Adresse wie 192.168.0.0 hat.
    class java.net.InetAddress
    implements Serializable
static InetAddress getLocalHost() throws UnknownHostException Liefert ein IP-Adressen-Objekt des lokalen Hosts. boolean isSiteLocalAddress() Repräsentiert diese InetAddress eine lokale Adresse? #### Die statische Methode getAllByName() Die Klasse InetAddress bietet die statische Methode getLocalHost() an, um die eigene Adresse herauszufinden. Bei mehreren vergebenen IP-Adressen des Rechners lässt sich dann mit einigen wenigen Zeilen alles ausgeben. Dazu lässt sich die statische Methode InetAddress.getAllByName() nutzen, die alle mit einem Rechner verbundenen InetAddress-Objekte liefert.
    String localHost = InetAddress.getLocalHost().getHostName();
    for ( InetAddress ia : InetAddress.getAllByName(localHost) )
      System.out.println( ia );
Hinweis
Läuft ein Java-Programm und wird die IP-Adresse eines Rechners geändert, dann wird Java diese Änderung nicht registrieren. Das liegt daran, dass alle IP-Adressen und zugehörigen Host-Adressen in einem internen Cache gehalten werden. Eine neue Anfrage wird dann einen Cache-Eintrag liefern, aber zu keiner neuen Anfrage an das Betriebssystem führen. Seit Version 1.4 gibt es eine Möglichkeit, die Lebensdauer einer IP-Adresse auf null zu setzen. Dazu wird die Property network-address.cache.ttl gesetzt. Mehr zu den Netzwerk-Properties bietet wieder die Seite http://tutego.de/go/netproperties.
### 11.5.3 Das Netz ist klasse Mit der getBytes()-Methode aus der Klasse InetAddress lässt sich leicht herausfinden, welches Netz die Adresse beschreibt. Für ein Multicast-Socket ist die Internet-Adresse ein Klasse-D-Netz. Dieses beginnt mit den vier Bit 1110, hexadezimal 0xE0. Folgende Zeilen fragen dies für eine beliebige InetAddress ab:
    InetAddress ia = ...
    boolean isDNet = (ia.getBytes()[0] & 0xF0) == 0xE0;
Für den speziellen Fall einer Multicast-Adresse bietet InetAddress auch die Methode isMulticastAddress() an. ### 11.5.4 NetworkInterface Die Klasse java.net.NetworkInterface repräsentiert eine Netzwerkschnittstelle und mit ihr einen Namen und eine Reihe von IP-Adressen. Mithilfe der Klasse ist es möglich, alle IP-Adressen des lokalen Rechners auszulesen. Das folgende Beispiel soll die Methoden der Klasse demonstrieren: Listing 11.11: com/tutego/insel/net/LocalIpAddress.java, main()
    Enumeration<NetworkInterface> netInter = NetworkInterface.getNetworkInterfaces();
    int n = 0;

    while ( netInter.hasMoreElements() )
    {
      NetworkInterface ni = netInter.nextElement();

      System.out.println( "NetworkInterface " + n++ + ": " + ni.getDisplayName() );

      for ( InetAddress iaddress : Collections.list(ni.getInetAddresses()) )
      {
        System.out.println( "CanonicalHostName: " +
                            iaddress.getCanonicalHostName() );

        System.out.println( "IP: " +
                            iaddress.getHostAddress() );

        System.out.println( "Loopback? " +
                            iaddress.isLoopbackAddress() );
        System.out.println( "SiteLocal? " +
                            iaddress.isSiteLocalAddress() );
        System.out.println();
      }
    }
Auf meinem Rechner, der sich hinter einem Router befindet, ergibt sich:
    NetworkInterface 0: MS TCP Loopback interface
    CanonicalHostName: localhost
    IP: 127.0.0.1
    Loopback? true
    SiteLocal? false

    NetworkInterface 1: Intel(R) PRO/1000 PL Network Connection – Paketplaner-Miniport
    CanonicalHostName: dell
    IP: 192.168.2.138
    Loopback? false
    SiteLocal? true
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