本節是《Java與Internet編程》的第三部分，也是最后一部分。在前面兩節中，我們介紹了網絡編程的基礎知識，如協議、端口、套接字、UDP等，并給出了一些客戶程序和服務程序的實現實例。本節我們介紹兩個更高級的協議：POP3和HTTP，并給出一個POP3客戶程序和一個HTTP服務器的實現。
㈠ POP3協議簡介
POP3是一種高級網絡協議，它的全稱是Post Office Protocol Version 3。使用該協議，客戶程序能夠動態地、有效地訪問服務器上的郵件。簡單地說，POP3是一種能夠讓客戶程序提取駐留于服務器的郵件的協議。有關POP3的操作可以概括為：
服務器在端口110監聽客戶請求。
客戶程序發出連接請求并通過身份驗證。
客戶程序發送命令；服務器處理命令并將結果發送給客戶程序；重復這個過程直至客戶程序結束或中止連接為止。
POP3命令都是單行的，它由一個關鍵字開頭，后面加上一個或多個參數，最后為一個回車符加一個換行符（CRLF）。服務器的應答可以由一行或多行組成，開頭內容總是命令處理結果（+OK或-ERR），緊接著是其他附加信息，最后是一個CRLF。對于多行應答，最后一行是英文句點（“."）加一個CRLF。
下表是部分POP3命令的說明：
命令 說 明
STAT 獲得郵箱的狀態信息，即郵件數量及大小。
RETR msg 下載指定的郵件。
DELE msg 將指定的郵件標記為刪除。
NOOP 空操作。
RSET 取消所有的刪除標記。
QUIT 結束會話。
TOP msg n 下載指定郵件的頭信息及前面的n行。
UIDL [msg] 獲得所有郵件或指定郵件的唯一標識符。
USER name 標示將要訪問的郵箱（即用戶名字）。
PASS pw 發送由USER命令指定的用戶的密碼（以明文發送）。
㈡ POP3客戶程序實例
下面的MailStat.java程序演示了POP3協議的基本用法。該程序的功能是檢查指定服務器上的郵件狀態。
【MailStat.java】
public class MailStat{
private static final int POP3_PORT = 110;
public static void main(String[] args) {
String host;
InetAddress hostAddress;
String username;
String password;
Socket mailSocket;
BufferedReader socketInput;
DataOutputStream socketOutput;
// 檢查參數
if (args.length < 3) {
System.out.println("用法: MailStat [服務器] [用戶名字] [密碼]");
}
else {
host = args[0];
username = args[1];
password = args[2];
try {
hostAddress = InetAddress.getByName(host);
System.out.println("正在連接服務器" + hostAddress + "...");
mailSocket = new Socket(host, POP3_PORT);
try {
socketInput = new BufferedReader(
new InputStreamReader(mailSocket.getInputStream()) );
socketOutput = new DataOutputStream(mailSocket.getOutputStream());
// 從服務器讀入初始應答
readReply(socketInput);
// 驗證身份
sendCommand(socketOutput, "USER " + username);
readReply(socketInput);
sendCommand(socketOutput, "PASS " + password);
readReply(socketInput);
// 獲得狀態信息
sendCommand(socketOutput, "STAT");
readReply(socketInput);
// 結束會話
sendCommand(socketOutput, "QUIT");
readReply(socketInput);
} finally {
mailSocket.close();
}
}
catch(Exception theException) {
System.out.println(theException);
}
}
System.exit(0);
}
/**
* sendCommand() 發送一個POP3命令
*/
private static void sendCommand(DataOutputStream out, String command)
throws IOException {
…略…
}
/**
* readReply() 讀取并顯示POP3服務器的應答
*/
private static String readReply(BufferedReader reader)
throws IOException, Exception {
…略…
}
}
下面是其算法說明：
獲得命令行參數，包括郵件主機、用戶名稱、密碼。如果沒有指定這些參數，則輸出提示信息并退出。
獲得郵件服務器的IP地址。
打開與郵件服務器通訊的Socket。
引用Socket的輸入、輸出流。
讀取服務器的初始應答信息。
發送用戶名字并讀取應答。
發送密碼并讀取應答。
讀取狀態信息（郵件總數，郵箱大小）。
結束會話。
關閉Socket并退出。
為簡單計，我們沒有為MailStat加上任何“特色”功能。您可以自己修改它使之更為實用，比如增加每隔幾分鐘檢查一次的功能，或同時檢查多個郵箱的功能，或一個圖形用戶界面，等等。
㈢ HTTP協議簡介
HTTP協議也是一種高級網絡協議，是瀏覽器與Web服務器通信的標準協議。HTTP 1.1規范可以在RFC 2616找到，HTTP 1.0 規范可以在RFC 1945找到。
有關HTTP的基本操作為：
服務器在端口80監聽。
客戶程序（如瀏覽器）連接到服務器并發送請求信息。
服務器發送應答信息。
由客戶程序或服務器關閉連接。
客戶請求的一般格式為：
< command> /< url> < HTTP-version>CRLF
[< keyword>: < value>CRLF]
...
[< keyword>: < value>CRLF]
其中：
< command> = 請求服務器處理的命令，如
GET —— 提取文件
HEAD —— 提取文件頭
POST —— 發送表單數據
PUT —— 上載文件
< url> = 要求提取文件的URL
< HTTP-version> = 客戶程序能夠理解的HTTP版本，如
HTTP/1.0、HTTP/1.1等等
< keyword> = 提供給服務器的附加信息關鍵詞。
常見的關鍵詞如：
Accept —— 可以接受的數據類型
User-Agent —— 用來標識瀏覽器
下面是客戶請求的幾個示例：
●GET /foo.html HTTP/1.1
●GET /foo.html HTTP/1.1
Accept: text/html
Accept: text/plain
Accept: image/gif
Accept: image/jpg
User-Agent: Netscape/4.5
服務器應答的基本格式如下：
< HTTP-version> < response-code>CRLF
Server: < server-identity>CRLF
MIME-version: < MIME-version>CRLF
Content-type: < content-type>CRLF
Content-length: 11160
CRLF
< data>
其中：
< HTTP-version> = 服務器所使用的HTTP版本號。
< response-code> = 應答類型。它由兩部分組成，即一個編號及文本說明。最常見的應答是“200 OK”和“404 Not Found”。編號為200-299的應答表示成功，300-399表示重定向，400-499表示客戶錯誤，500-599表示服務器錯誤。
< server-identity> = 服務器標識。
< MIME-version> = 服務器所使用的MIME版本號。
< content-type> = 所發送內容的MIME類型：text/html，image/gif等。
< content-length> = 以字節計的發送內容長度。
< data> = 內容。
下面是服務器應答的一個實例：
HTTP/1.1 200 OK
Server: NCSA/1.4.2
MIME-version: 1.0
Content-type: text/html
Content-length: 37756
< html>
< head>< title>Foo< /title>< /head>
< body>Foo< /body>
< /html>
㈣ 一個多線程HTTP服務器的實現
下面的HttpServer.java給出了一個簡單的Web服務器。它僅由兩個類構成，只支持HTML、TEXT、GIF和JPEG文件的GET命令。
【HttpServer.java】
public class HttpServer {
private static int DEFAULT_PORT = 80;
private int serverPort;
public static void main(String[] args) {
int port = DEFAULT_PORT;
// 獲取命令行參數
if (args.length >= 1) {
try {
port = Integer.parseInt(args[0]);
} catch(NumberFormatException ex) {
System.out.println("Usage: HttpServer [端口]");
System.exit(0);
}
}
(new HttpServer(port)).go();
}
public HttpServer() {
this(DEFAULT_PORT);
}
public HttpServer(int port) {
super();
this.serverPort = port;
}
/**
* 啟動服務器
*/
public void go() {
ServerSocket httpSocket;
Socket clientSocket;
HttpRequestThread requestThread;
try {
httpSocket = new ServerSocket(serverPort);
System.out.println("HttpServer在端口" + serverPort + "監聽.");
try {
while (true) {
clientSocket = httpSocket.accept();
requestThread = new HttpRequestThread(clientSocket);
requestThread.start();
}
} finally {
httpSocket.close();
}
} catch(Exception ex) {
System.out.println(ex.toString());
}
System.exit(0);
}
}
下面是它的算法說明：
從命令行獲取端口參數。若沒有指定，則默認為80。
在指定的端口打開一個服務器Socket。
開始循環：
等待客戶程序的連接請求，當請求到達時獲得客戶Socket的引用。
創建一個新的請求服務線程，并以客戶Socket為參數啟動該線程。
結束循環。
關閉服務器Socket并退出。
客戶請求的服務線程類實現如下：
【HttpRequestThread.java】
public class HttpRequestThread extends Thread {
private Socket clientSocket;
public HttpRequestThread(Socket clientSocket) {
super();
this.clientSocket = clientSocket;
}
/**
* 啟動服務線程
*/
public void run() {
OutputStream out;
BufferedReader in;
String line;
StringTokenizer tokenizer;
String method;
String url;
String httpVersion;
try {
try {
// 引用輸入、輸出流
out = clientSocket.getOutputStream();
in = new BufferedReader(new InputStreamReader(clientSocket.getInputStream()));
// 從客戶請求讀入一行
line = in.readLine();
tokenizer = new StringTokenizer(line);
if (tokenizer.countTokens() == 3) {
// 獲得命令類型、URL、HTTP版本號
…略…
if (method.equalsIgnoreCase("get")) {
sendResponse(out, url);
}
}
} finally {
clientSocket.close();
}
} catch (Exception ex) {
System.out.println("RequestThread: " + ex.toString());
}
}
/**
* 將服務器應答發送給瀏覽器
*/
public void sendResponse(OutputStream out, String url) throws IOException {
…略…
}
}
服務線程的算法說明如下：
引用Socket的輸入、輸出流。
打印客戶請求內容。
如果客戶請求命令為GET，則發送應答：若所請求的文件存在，則將該文件作為應答的內容發送；否則，發送“404 Not Found”。
編譯這兩個Java類，執行“java HttpServer”之后，就可以用瀏覽器打開class文件所在目錄下的頁面文件了。
