如何通过数据包输送对象 -java

Java 1.1 吸引人的特性之一就是新增了 ObjectInputStream 和 ObjectOutputStream 这两个类。有了这个API（ObjectOutputStream 类中的 writeObject(Object o) 方法和 ObjectInputStream 类中的 object readObject()），您就可以随时获取运行对象的快照，而不管它的对象图有多复杂。因为这种快照是通过 ObjectOutputStream 类（OutputStream 类的子类）提供的，所以您很容易将它包装在其他输出流中，从而实现所需的任何功能（如 FileOutputStream）。

Java 1.1 中提供的这些新类使得在网上传输运行对象成为可能。为此，该对象以及那些被引用的对象必须可序列化 -- 即能够转换为字节流。幸运的是，在 Java 1.1 中，多数内建的类都是可序列化的。但是，某些类是不可序列化的（Object 类就是一个典型的例子）。不过别担心。如果您的类继承自不可序列化的类，您还可以用 ObjectOutputStream 类中的 defaultWriteObject() 方法实现序列化，随后还可用 ObjectInputStream 类中的 defaultReadObject() 方法解除序列化。

一旦进行了序列化，对象就可在网上传输了。以下示例说明生成可序列化对象并通过流套接字发送它的方法：

//对象输出
import java.net.*;
import java.io.*;

//要发送的类样例：Factory
class Factory implements Serializable
{
  private void writeObject(ObjectOutputStream out) throws IOException
  {
    out.defaultWriteObject();
  }

  private void readObject(ObjectInputStream in)
               throws IOException, ClassNotFoundException
  {
    in.defaultReadObject();
  }
}

public class ShowObjOutput
{
  public static void main(String[] arg)
  {
    try
    {
      ObjectOutputStream os;
      Socket sock = new Socket("panda.cs.uno.edu", 6000); //panda 为主机名
      Factory fa = new Factory();

      os = new ObjectOutputStream( new
             BufferedOutputStream(sock.getOutputStream()));
      os.writeObject(fa);
    }
    catch (IOException ex)
    {}
  }
}

下一示例说明了 ObjectInputStream 如何从流套接字接收对象：

//对象输入
import java.net.*;
import java.io.*;

public class ShowObjInput
{
  public static void main(String[] arg)
  {
    try
    {
      ObjectInputStream is;
      ServerSocket servSock = new ServerSocket(6000);
      Sock sock;

      sock = servSock.accept();
      is = new ObjectInputStream( new
               BufferedInputStream(sock.getInputStream()));
      Factory o = (Factory)is.readObject();
    }
    catch (IOException ex)
    {}
  }
}

除了紧密耦合的套接字之外，Java 还提供了 DatagramSocket 类来支持无连接的数据报通信。我们可以使用数据报通信完成对象输入/输出吗？完成此功能不象使用流套接字那么简单？问题在于 DatagramSocket 未连接到任何流；为了执行发送和接收操作，DatagramSocket 使用一个字节数组作为参数。

可以想像，为了构造数据报包，对象必须转换成字节数组。如果对象涉及到一个复杂的对象图，这种转换可能极难完成。以前发表的许多文章讨论了实现对象序列化的方法 -- 即将 Java 对象打包（序列化）成字节流以及将字节流解包为 Java 对象。然而，由于对象图可能很复杂，则将常规对象图转换成字节数组可能需要编写大量的代码。

那么，如何避免编写复杂的打包代码呢？以下提供了一种利用数据报包传输对象的方法，而且无需编写打包代码。

按以下给出的七个步骤，您就能实现这个数据流，它可传输任何类型的对象，myObject。

第一步。准备：通过实现 Serializable 接口使您的对象（比方说 myObject）可序列化。

第二步。创建 ByteArrayOutputStream 对象，比方说，名为 baoStream。

第三步。用 baoStream 构造一个 ObjectOutputStream 对象，比方说 ooStream。

第四步。通过调用 ooStream 的 writeObject() 方法将对象 myObject 写入 baoStream 中。

第五步。使用 baoStream 的 toByteArray() 方法从 baoStream 中检索字节数组缓冲区。

第六步。使用由第五步检索到的数组缓冲区构造 DatagramPacket，比方说 dPacket。

第七步。通过调用 DatagramSocket 的 send() 方法发送 dPacket。
要接收对象，以逆序完成以上所列各步，用 ObjectInputStream 代替 ObjectOutputStream，同时用 ByteArrayInputStream 代替 ByteArrayOutputStream。

当用套接字编程时，sendTo 是无连接协议中使用的一个标准函数。为了能够传输对象，我重写了这个函数。以下代码示例展示了如何在 Sender 类中实现 send 方法：

import java.io.*;
import java.net.*;

public class Sender
{
  public void sendTo(Object o, String hostName, int desPort)
  {
    try
    {
      InetAddress address = InetAddress.getByName(hostName);
      ByteArrayOutputStream byteStream = new
          ByteArrayOutputStream(5000);
      ObjectOutputStream os = new ObjectOutputStream(new
                              BufferedOutputStream(byteStream));
      os.flush();
      os.writeObject(o);
      os.flush();

      // 检索字节数组
      byte[] sendBuf = byteStream.toByteArray();
      DatagramPacket packet = new DatagramPacket(
                          sendBuf, sendBuf.length, address, desPort);
      int byteCount = packet.getLength();
      dSock.send(packet);
      os.close();
    }
    catch (UnknownHostException e)
    {
      System.err.println("Exception: " + e);
      e.printStackTrace ();
    }
    catch (IOException e)
    { e.printStackTrace(); }
  }
}

以下代码清单说明了如何在 Receiver 类中实现 receive 方法。recvObjFrom 方法是供接收者接收对象的。您应在您的代码中包含此方法以接收运行时对象。

import java.io.*;
import java.net.*;

public class Receiver
{
  public Object recvObjFrom()
  {
    try
    {
      byte[] recvBuf = new byte[5000];
      DatagramPacket packet = new DatagramPacket(recvBuf,
                                                 recvBuf.length);

      dSock.receive(packet);
      int byteCount = packet.getLength();

      ByteArrayInputStream byteStream = new
                                  ByteArrayInputStream(recvBuf);

      ObjectInputStream is = new
           ObjectInputStream(new BufferedInputStream(byteStream));
      Object o = is.readObject();
      is.close();
      return(o);
    }
    catch (IOException e)
    {
      System.err.println("Exception: " + e);
      e.printStackTrace ();
    }
    catch (ClassNotFoundException e)
    { e.printStackTrace(); }

    return(null);
  }
}

人们可能会担心字节数组的大小 -- 因为当您构造 ByteArrayOutputStream 或 ByteArrayInputStream 时，您必须指定数组的大小。既然您不知道运行时对象的大小，您就很难指定其大小。运行时对象的大小通常是不可预知的。幸运的是，Java 的 ByteArrayInputStream 和 ByteArrayOutputStream 类可根据需要自动扩展其大小。

小结
通过利用 Java 的内建序列化代码，我阐述了一种使用数据报包传输对象的方法。正如您所见，技巧就是使用字节数组流将对象流化为字节数组。