P2P環(huán)境下JAVA技術(shù)的運(yùn)用分析

摘 要：本文簡(jiǎn)要介紹了P2P網(wǎng)絡(luò)以及JAVA技術(shù)，同時(shí)從程序開發(fā)、網(wǎng)絡(luò)通信等方面分析了JAVA技術(shù)在P2P環(huán)境下的實(shí)際運(yùn)用，以期拓展JAVA技術(shù)的實(shí)際運(yùn)用，從而使JAVA技術(shù)的運(yùn)用更為豐富。

關(guān)鍵詞：P2P環(huán)境；JAVA技術(shù)；實(shí)際運(yùn)用

一、P2P技術(shù)介紹

P2P網(wǎng)絡(luò)全稱為“peer to peer”，部分人則認(rèn)為是“person to person”。Peer代表具有同等地位以及能力的人，如伙伴以及同事。所以，P2P便可以理解為同事對(duì)同事，即對(duì)等網(wǎng)。對(duì)等網(wǎng)絡(luò)也可稱之為對(duì)等組，網(wǎng)絡(luò)中所有計(jì)算機(jī)擁有的功能一致，沒(méi)有主從差異。每臺(tái)計(jì)算機(jī)不僅可以作為服務(wù)器，由用戶指定共享資源，從而達(dá)到資源共享的目的，同時(shí)也可以作為工作站使用。Intel對(duì)P2P的定義如下：P2P指利用系統(tǒng)之間直接相互傳輸信息完成計(jì)算機(jī)信息數(shù)據(jù)的共享網(wǎng)絡(luò)。其中，信息資源指處理器時(shí)鐘、磁盤空間以及信息交換等。

相比以服務(wù)器客戶端技術(shù)為基礎(chǔ)開發(fā)的應(yīng)用，基于P2P環(huán)境下運(yùn)行的應(yīng)用，由于其自身的非中心化，所以必然具有更為良好的拓展性，且能夠有效保護(hù)客戶隱私，提高計(jì)算機(jī)性能以及完成均勻負(fù)載。由于上述原因，P2P網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在各方面的運(yùn)用極為廣泛，P2P網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷開發(fā)也成為熱門關(guān)注的熱點(diǎn)?；赑2P網(wǎng)絡(luò)技術(shù)開發(fā)的軟件，需要分布至每個(gè)用戶系統(tǒng)當(dāng)中進(jìn)行使用，但用戶不同，計(jì)算機(jī)所使用的系統(tǒng)之間也存在差異。所以P2P網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用范圍也受到一定限制。

P2P網(wǎng)絡(luò)具有以下特點(diǎn)：其一，網(wǎng)絡(luò)中的計(jì)算機(jī)數(shù)量較少，通常情況下，對(duì)等網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算機(jī)數(shù)量不超過(guò)10臺(tái)。其二，利用最為直接的交換方式以達(dá)到資源以及服務(wù)共享的目的，各個(gè)節(jié)點(diǎn)擁有相同地位，在作為服務(wù)器的同時(shí)，也充當(dāng)客戶機(jī)的角色。其三，因?yàn)閷?duì)等網(wǎng)絡(luò)無(wú)需使用專業(yè)的服務(wù)器進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)支持，所以也不用其他組件以提升網(wǎng)絡(luò)整體性能，所以組網(wǎng)成本不高，往往用于家庭或是中小型企業(yè)之中。

二、JAVA技術(shù)簡(jiǎn)述

JAVA是一種程序語(yǔ)言，其應(yīng)用范圍較廣，具有高效性以及通用性。JAVA技術(shù)具有一次性編寫但可以在任何系統(tǒng)中使用的特點(diǎn)，從而使P2P應(yīng)用程序的應(yīng)用范圍得到拓展，令P2P應(yīng)用能應(yīng)用于不同的客戶端之中。不僅如此，如今P2P系統(tǒng)的使用數(shù)量雖然明顯增多，但彼此之間處于封閉狀態(tài)，只在自身應(yīng)用范圍當(dāng)中占領(lǐng)位置。故而，SUN公司開發(fā)了完整的開源P2P項(xiàng)目，即JXTA，為P2P的應(yīng)用構(gòu)建了一個(gè)平臺(tái)，使得以P2P應(yīng)用得以在相同的平臺(tái)之上構(gòu)建，通過(guò)使用該套JAVA類庫(kù)，能夠使P2P網(wǎng)絡(luò)中JAVA的應(yīng)用更為簡(jiǎn)化。

JXTA開發(fā)的目的是為了構(gòu)建簡(jiǎn)易但能夠通用的P2P平臺(tái)，以接納不同類型的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。利用JXTA技術(shù)所構(gòu)建的平臺(tái)定義了一套以XML為基礎(chǔ)生成的協(xié)議，以滿足peer，即對(duì)等點(diǎn)所形成的網(wǎng)絡(luò)需要通用這一功能的要求。需要注意，該套協(xié)議與操作系統(tǒng)、所用設(shè)備、開發(fā)過(guò)程中所用語(yǔ)言之間并沒(méi)有聯(lián)系，其是獨(dú)立的個(gè)體。如今，JXTA技術(shù)得到進(jìn)一步發(fā)展，其功能也有所提升，已然作為P2P研發(fā)應(yīng)用的專用平臺(tái)。

三、JAVA技術(shù)在P2P環(huán)境下的實(shí)際運(yùn)用

（一）程序開發(fā)

程序開發(fā)人員若要在P2P環(huán)境下運(yùn)用JAVA技術(shù)進(jìn)行程序開發(fā)，應(yīng)先在系統(tǒng)當(dāng)中安裝jdk程序，從而為程序開發(fā)提供開發(fā)環(huán)境。等待jdk程序安裝完畢之后，程序開發(fā)人員還需從網(wǎng)頁(yè)中下載JXSE類庫(kù)，其中含有大量P2P應(yīng)用程序在開發(fā)過(guò)程中所需使用的類庫(kù)。上述類庫(kù)文件會(huì)以多個(gè)文件包的形式向開發(fā)人員提供。至于集成開發(fā)環(huán)境，設(shè)計(jì)人員可使用Netbeans。構(gòu)建項(xiàng)目時(shí)，開發(fā)人員還應(yīng)將JXSE類庫(kù)全部加載至項(xiàng)目類路徑之中。

程序開發(fā)環(huán)境建立完畢之后，開發(fā)人員開始以JXSE為基礎(chǔ)進(jìn)行P2P應(yīng)用程序的開發(fā)。因?yàn)樵陂_發(fā)過(guò)程中，JXSE可以將繁雜的P2P底層開發(fā)工作封裝，對(duì)大量接口以及API進(jìn)行抽象，以便P2P應(yīng)用開發(fā)人員進(jìn)行調(diào)用，使得開發(fā)人員在P2P環(huán)境下運(yùn)用JAVA技術(shù)開發(fā)應(yīng)用的難度大大降低。開發(fā)人員利用JXSE進(jìn)行P2P應(yīng)用程序的開發(fā)流程基本如下：添加默認(rèn)的NetPeerGroup，或是于默認(rèn)狀態(tài)下的對(duì)等組下方進(jìn)行創(chuàng)建，也可以添加其他對(duì)等組。之后等待獲得對(duì)等組所提供的發(fā)現(xiàn)服務(wù)，通過(guò)該服務(wù)分享自己計(jì)算機(jī)當(dāng)中的資源，同時(shí)也可以搜索其他計(jì)算機(jī)中的資源，所有資源以通告的形式進(jìn)行表示。若該計(jì)算機(jī)需要同某一節(jié)點(diǎn)即時(shí)通訊，便需借助管道通告建立輸入以及輸出用管道，隨后將需要傳輸?shù)男畔?shù)據(jù)封裝為消息，利用所建立的管道進(jìn)行傳輸，令雙方都可傳輸或接收數(shù)據(jù)。應(yīng)用便是在上述流程之上建立而成的，通過(guò)上述流程可以分析得出，由于JXSE的存在，使得開發(fā)人員無(wú)需考慮P2P底層，程序開發(fā)難度下降。

（二）網(wǎng)絡(luò)通信

P2P環(huán)境下，JAVA技術(shù)不僅可以用于開發(fā)軟件，同時(shí)也可以實(shí)現(xiàn)JAVA網(wǎng)絡(luò)通信。具體實(shí)現(xiàn)方法如下：

其一，先獲取網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中具有通信功能端點(diǎn)的IP以及端口。設(shè)存在一個(gè)端點(diǎn)A，該端點(diǎn)需要與P2P網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中的其他端點(diǎn)實(shí)現(xiàn)通信。則該端點(diǎn)需先將自身IP以及端口告知其他端點(diǎn)。其他所有端點(diǎn)在收到端點(diǎn)A傳輸?shù)男畔⒅?，便獲取了端點(diǎn)A的端口信息以及IP，之后向端點(diǎn)A告知自身IP以及端口信息。端點(diǎn)A可利用多播技術(shù)完成向多個(gè)端點(diǎn)傳輸信息的任務(wù)。多播技術(shù)節(jié)省了網(wǎng)絡(luò)寬帶，也使得數(shù)據(jù)傳輸效率大大提高，避免了主干網(wǎng)出現(xiàn)擁擠、堵塞的現(xiàn)象。不僅如此，數(shù)據(jù)包可來(lái)源于不同的物理網(wǎng)絡(luò)。所以，開發(fā)人員應(yīng)使用多播信息的方式傳輸自身IP以及端口信息。JAVA當(dāng)中，發(fā)送多播信息的具體步驟如下：第一步，確認(rèn)發(fā)送的實(shí)際內(nèi)容。選取專門用于多播的D類IP地址，即（224.0.0.1至239.255.255.255），同時(shí)建立一個(gè)多播組。利用特定的端口設(shè)立多播套接字。第二步，加入該多播組，建立數(shù)據(jù)包封，添加需要發(fā)送的多播信息，之后點(diǎn)擊發(fā)送。

其二，與獲取的IP以及端口信息建立端點(diǎn)通信。以JAVA實(shí)現(xiàn)TCP通信的方式為例，用戶借助Socket（InetAddress addr，int port）以及Socket（String host，int port）建立客戶端套接字。之后使用ServerSocket（int port）建立服務(wù)器端套接字。Port端口便是通過(guò)服務(wù)器監(jiān)測(cè)請(qǐng)求相連的端口，利用調(diào)用accept（）返還近期建立的Socket目標(biāo)，該目標(biāo)與客戶應(yīng)用的IP以及端口號(hào)向綁定。之后借助調(diào)用Socket中g(shù)etInputStream（）方式取得錄入流讀傳輸來(lái)的信息，從而建立網(wǎng)絡(luò)通信。

參考文獻(xiàn)：

[1] 邵俊.基于java平臺(tái)的P2P應(yīng)用程序的實(shí)現(xiàn)[J].武漢大學(xué)學(xué)報(bào)，2014.

作者簡(jiǎn)介：金宏亮（1991-），男，遼寧大連人，研究方向：信息科學(xué)與技術(shù)。