программирование. Руководство su P# a n Reference в herbert schildt полное руководство с 0 герберт шилдт
 Скачать 3.32 Mb.
|
|
ГЛАВА 26 Сетевые средства подключения к Интернету Язык C# предназначен для программирования в современной вычислительной среде, где Интернету, естественно, принадлежит весьма важная роль. Одной из главных целей разработки C# было внедрение в этот язык программирования средств, необходимых для доступа к Интернету. Такой доступ можно было осуществить и в предыдущих версиях языков программирования, включая С и C++, но поддержка операций на стороне сервера, загрузка файлов и получение сетевых ресурсов в этих языках не вполне отвечали потребностям большинства программистов. Эта ситуация коренным образом изменилась в С#. Используя стандартные средства C# и среды .NET Framework, можно довольно легко сделать приложения совместимыми с Интернетом и написать другие виды программ, ориентированных на подключение к Интернету. Поддержка сетевого подключения осуществляется через несколько пространств имен, определенных в среде .NET Framework, и главным среди них является пространство имен System.Net. В нем определяется целый ряд высокоуровневых, но простых в использовании классов, поддерживающих различные виды операций, характерных для работы с Интернетом. Для этих целей доступен также ряд пространств, вложенных в пространство имен System. Net. Например, средства низкоуровневого сетевого управления через сокеты находятся в пространстве имен System.Net. Sockets, поддержка электронной почты – в пространстве имен System.Net.Mail, а поддержка защищенных сетевых потоков – в пространстве имен System.Net. Security. Дополнительные функциональные возможности предоставляются в ряде других вложенных пространств имен. К числу других не менее важных пространств имен, связанных с сетевым подключением к Интернету, относится пространство System. Web. Это и вложенные в него пространства имен поддерживают сетевые приложения на основе технологии ASP.NET. В среде .NET Framework имеется достаточно гибких средств и возможностей для сетевого подключения к Интернету. Тем не менее для разработки многих приложений более предпочтительными оказываются функциональные возможности, доступные в пространстве имен System.Net. Они и удобны, и просты в использовании. Именно поэтому пространству имен System. Net будет уделено основное внимание в этой главе. Члены пространства имен System.Net Пространство имен System.Net довольно обширно и состоит из многих членов. Полное их описание и обсуждение всех аспектов программирования для Интернета выходит далеко за рамки этой главы. (На самом деле для подробного рассмотрения всех вопросов, связанных с сетевым подключением к Интернету и его поддержкой в С#, потребуется отдельная книга.) Однако целесообразно хотя бы перечислить члены пространства имен System. Net, чтобы дать какое‑то представление о том, что именно доступно для использования в этом пространстве. Ниже перечислены классы, определенные в пространстве имен System.Net. AuthenticationManager Authorization Cookie CookieCollection CookieContainer CookieException CredentialCache Dns DnsEndPoint DnsPermission DnsPermissionAttribute DownloadDataCompletedEventArgs DownloadProgressChangedEventArgs DownloadstringCompletedEventArgs EndPoint EndpointPermission FileWebRequest FileWebResponse FtpWebRequest FtpWebResponse HttpListener HttpListenerBasicIdentity HttpListenerContext HttpListenerException HttpListenerPrefixCol lection HttpListenerRequest HttpListenerResponse HttpVersion HttpWebRequest HttpWebResponse IPAddress IPEndPoint IPEndPointCollection IPHostEntry IrDAEndPoint NetworkCredential OpenReadCompletedEventArgs OpenWriteCompletedEventArgs ProtocolViolationException ServicePoint ServicePointManager SocketAddress SocketPermission SocketPermissionAttribute TransportContext UploadDataCompletedEventArgs UploadFileCompletedEventArgs UploadProgressChangedEventArgs UploadstringCompletedEventArgs UploadValuesCompletedEventArgs WebClient WebException WebHeaderCollection WebPermission WebPermissionAttribute WebProxy WebRequest WebRequestMethods WebRequestMethods.File WebRequestMethods.Ftp WebRequestMethods.Http WebResponse WebUtility Кроме того, в пространстве имен System.Net определены перечисленные ниже интерфейсы. AuthenticationModule IcertificatePolicy I Credential Pol icy ICredentials IcredentialsByHost IWebProxy IWebProxyScript IWebRequestCreate В этом пространстве имен определяются также приведенные ниже перечисления. AuthenticationSchemes DecompressionMethods FtpStatusCode HttpRequestHeader HttpResponseHeader HttpStatusCode NetworkAccess SecurityProtocolType TransportType WebExceptionStatus Помимо этого, в пространстве имен System.Net определен ряд делегатов. Несмотря на то что в пространстве имен System.Net определено немало членов, лишь немногие из них на самом деле требуются при решении наиболее типичных задач программирования для Интернета. Основу сетевых программных средств составляют абстрактные классы WebRequest и WebResponse. От этих классов наследуют все классы, поддерживающие конкретные сетевые протоколы. ( Протокол определяет правила передачи данных по сети.) Например, к производным классам, поддерживающим стандартный сетевой протокол HTTP, относятся классы HttpWebRequest и HttpWebResponse. Классы HttpWebRequest и HttpWebResponse довольно просты в использовании. Тем не менее решение некоторых задач можно еще больше упростить, применяя подход, основанный на классе WebClient. Так, если требуется только загрузить или выгрузить файл, то для этой цели лучше всего подойдет класс WebClient. Универсальные идентификаторы ресурсов В основу программирования для Интернета положено понятие универсального иден‑тификйтора ресурса (URI), иногда еще называемого унифицированным указателем информационного ресурса (URL). Этот идентификатор описывает местоположение ресурса в сети. В корпорации Microsoft принято пользоваться сокращением URI при описании членов пространства имен System.Net, и поэтому в данной книге выбрано именно это сокращение для обозначения универсального идентификатора ресурса. Идентификаторы URI, без сомнения, известны каждому, кто хотя бы раз пользовался браузером для поиска информации в Интернете. По существу, это адрес информационного ресурса, который указывается в соответствующем поле окна браузера. Ниже приведена общая форма идентификатора URI: Протокол: // Идентмфмкационный_номер_сервера/Путь_к_файлу1 Запрос где Протокол – это применяемый протокол, например HTTP; Идентификацион‑ный_номер_сервера – конкретный сервер, например mhprof essional. com или HerbSchildt. com; Путь_к_файлу – путь к конкретному файлу. Если же Путь_к_ файлу не указан, то получается страница, доступная на указанном сервере по умолчанию. И наконец, Запрос обозначает информацию, отправляемую на сервер. Указывать Запрос необязательно. В C# идентификаторы URI инкапсулированы в класс Uri, рассматриваемый далее в этой главе. Основы организации доступа к Интернету В классах, находящихся в пространстве имен System.Net, поддерживается модель взаимодействия с Интернетом по принципу запроса и ответа. При таком подходе пользовательская программа, являющаяся клиентом, запрашивает информацию у сервера, а затем переходит в состояние ожидания ответа. Например, в качестве запроса программа может отправить на сервер идентификатор URI некоторого веб‑сайта. В ответ она получит гипертекстовую страницу, соответствующую указанному идентификатору URL Такой принцип запроса и ответа удобен и прост в применении, поскольку большинство деталей сетевого взаимодействия реализуются автоматически. На вершине иерархии сетевых классов находятся классы WebRequest и WebResponse, реализующие так называемые подключаемые протоколы. Как должно быть известно большинству читателей, для передачи данных в сети применяется несколько разнотипных протоколов. К числу наиболее распространенных в Интернете относятся протокол передачи гипертекстовых файлов (HTTP), а также протокол передачи файлов (FTP). При создании идентификатора URI его префикс обозначает применяемый сетевой протокол. Например, в идентификаторе http: //www. HerbSchildt. com используется префикс http, обозначающий протокол передачи гипертекстовых файлов (HTTP). Как упоминалось выше, классы WebRequest и WebResponse являются абстрактными, а следовательно, в них определенны в самом общем виде операции запроса и ответа, типичные для всех протоколов. От этих классов наследуют более конкретные производные классы, в которых реализуются отдельные протоколы. Эти производные классы регистрируются самостоятельно, используя для этой цели статический метод RegisterPrefix () , определенный в классе WebRequest. При создании объекта типа WebRequest автоматически используется протокол, указываемый в префиксе URI, если, конечно, он доступен. Преимущество такого принципа "подключения" протоколов заключается в том, что большая часть кода пользовательской программы остается без изменения независимо от типа применяемого протокола. В среде выполнения .NET Runtime протоколы HTTP, HTTPS и FTP определяются автоматически. Так, если указать идентификатор URI с префиксом HTTP, то будет автоматически получен HTTP‑совместимый класс, который поддерживает протокол HTTP. А если указать идентификатор URI с префиксом FTP, то будет автоматически получен FTP‑совместимый класс, поддерживающий протокол FTP. При сетевом подключении к Интернету чаще всего применяется протокол HTTP, поэтому именно он и рассматривается главным образом в этой главе. (Тем не менее аналогичные приемы распространяются и на все остальные поддерживаемые протоколы.) Протокол HTTP поддерживается в классах HttpWebRequest и HttpWebResponse. Эти классы наследуют от классов WebRequest и WebResponse, а кроме того, имеют собственные дополнительные члены, применимые непосредственно к протоколу HTTP. В пространстве имен System.Net поддерживается как синхронная, так и асинхронная передача данных. В Интернете предпочтение чаще всего отдается синхронным транзакциям, поскольку ими легче пользоваться. При синхронной передаче данных пользовательская программа посылает запрос и затем ожидает ответа от сервера. Но для некоторых разновидностей высокопроизводительных приложений более подходящей оказывается асинхронная передача данных. При таком способе передачи данных пользовательская программа продолжает обработку данных, ожидая ответа на переданный запрос. Но организовать асинхронную передачу данных труднее. Кроме того, не во всех программах можно извлечь выгоды из асинхронной передачи данных. Например, когда требуется получить информацию из Интернета, то зачастую ничего другого не остается, как ожидать ее. В подобных случаях потенциал асинхронной передачи данных используется не полностью. Вследствие того что синхронный доступ к Интернету реализуется проще и намного чаще, именно он и будет рассматриваться в этой главе. Далее речь пойдет прежде всего о классах WebRequest и WebResponse, поскольку именно они положены в основу сетевых программных средств, доступных в пространстве имен System.Net. Класс WebReques t Класс WebRequest управляет сетевым запросом. Он является абстрактным, поскольку в нем не реализуется конкретный протокол. Тем не менее в нем определяются те методы и свойства, которые являются общими для всех сетевых запросов. В табл. 26.1 сведены методы, определенные в классе WebRequest и поддерживающие синхронную передачу данных, а в табл. 26.2 – свойства, объявляемые в классе WebRequest. Устанавливаемые по умолчанию значения свойств задаются в производных классах. Открытые конструкторы в классе WebRequest не определены. Для того чтобы отправить запрос по адресу URI, необходимо сначала создать объект класса, производного от класса WebRequest и реализующего требуемый протокол. С этой целью вызывается статический метод Create (), определенный в классе WebRequest. Метод Create () возвращает объект класса, наследующего от класса WebRequest и реализующего конкретный протокол. Таблица 26.1. Методы, определенные в классе WebRequest Метод Описание public static WebRequest Создает объект типа WebRequest для иден Create(string тификатора URI, указываемого в строке requestUriString) requestUriString. Возвращаемый объект реализует протокол, заданный префиксом идентификатора URI. Следовательно, возвращаемый объект будет экземпляром класса, призводного от класса WebRequest. Если затребованный протокол недоступен, то генерируется исключение NotSupportedException. А если недействителен указанный формат идентификатора URI, то генерируется исключение UriFormatException Метод Описание public static WebRequest Create(Uri requestUri) public virtual Stream GetRequestStream() public virtual WebResponse GetResponse() Создает объект типа WebRequest для идентификатора URI, указываемого с помощью параметра reques tUri. Возвращаемый объект реализует протокол, заданный префиксом идентификатора URI. Следовательно, возвращаемый объект будет экземпляром класса, призводного от класса WebRequest. Если затребованный протокол недоступен, то генерируется исключение NotSupportedException Возвращает поток вывода, связанный с запрошенным ранее идентификатором URI Отправляет предварительно сформированный запрос и джидает ответа. Получив ответ, возвращает его в виде объекта класса WebReponse. Этот объект используется затем в программе для получения информации по указанному адресу URI Таблица 26.2. Свойства, определенные в классе WebRequest Свойство Описание public AuthenticationLevel Получает или устанавливает уровень аутентифи AuthenticationLevel( get; set; } кации public virtual Получает или устанавливает правила использо RequestCachePolicy CachePolicy вания кеша, определяющие момент получения { get; set; } ответа из кеша public virtual string Получает или устанавливает имя группы подклю ConnectionGroupName { get; чения. Группы подключения представляют собой set; } способ создания ряда запросов. Они не нужны для простых транзакций в Интернете public virtual long Получает или устанавливает длину передаваемо ContentLength { get; set; } го содержимого public virtual string Получает или устанавливает описание переда ContentType { get; set; } ваемого содержимого public virtual Icredentials Получает или устанавливает мандат, т.е. учетные Credentials { get; set; } данные пользователя public static Получает или устанавливает правила использо RequestCachePolicy вания кеша по умолчанию, определяющие мо DefaultCachePolicy { get; set; } мент получения ответа из кеша public static IWebProxy Получает или устанавливает используемый по DefaultWebProxy { get; set; } умолчанию прокси‑сервер public virtual Получает или устанавливает коллекцию заголовков WebHeaderCollection Headers{ get; set; } public TokenlmpersonationLevel Получает или устанавливает уровень анонимно ImpersonationLevel { get; set; } го воплощения Свойство Описание public virtual string Method { get; set; } public virtual bool PreAuthenticate { get; set; } public virtual IWebProxy Proxy { get; set; } public virtual Uri RequestUri { get; } public virtual int Timeout { get; set; } public virtual bool UseDefaultCredential { get; set; } Получает или устанавливает протокол Если принимает логическое значение true, то в отправляемый запрос включается информация для аутентификации. А если принимает логическое значение false, то информация для аутентификации предоставляется только по требованию адресата URI Получает или устанавливает прокси‑сервер. Применимо только в тех средах, где используется прокси‑сервер Получает идентификатор URI конкретного запроса Получает или устанавливает количество миллисекунд, в течение которых будет ожидаться ответ на запрос. Для установки бесконечного ожидания используется значение Timeout. Infinite Получает или устанавливает значение, которое определяет, используется ли для аутентификации устанавливаемый по умолчанию мандат. Если имеет логическое значение true, то используется устанавливаемый по умолчанию мандат, т.е. учетные данные пользователя, в противном случае этот мандат не используется Класс WebResponse В классе WebResponse инкапсулируется ответ, получаемый по запросу. Этот класс является абстрактным. В наследующих от него классах создаются отдельные его версии, поддерживающие конкретный протокол. Объект класса WebResponse обычно получается в результате вызова метода GetResponse (), определенного в классе WebRequest. Этот объект будет экземпляром отдельного класса, производного от класса WebResponse и реализующего конкретный протокол. Методы, определенные в классе WebResponse, сведены в табл. 26.3, а свойства, объявляемые в этом классе, – в табл. 26.4. Значения этих свойств устанавливаются на основании каждого запроса в отдельности. Открытые конструкторы в классе WebResponse не определяются. Таблица 26.3. Наиболее часто используемые методы, определенные в классе WebResponse Метод Описание public virtual void Close() * public virtual Stream GetResponseStream() Закрывает ответный поток. Закрывает также поток ввода ответа, возвращаемый методом GetResponseStream() Возвращает поток ввода, связанный с запрашиваемым URI. Из этого потока могут быть введены данные из запрашиваемого URI Свойство Описание public virtual long Получает или устанавливает длину принимаемого со ContentLength { get; set; } держимого. Устанавливается равным ‑1, если данные о длине содержимого недоступны public virtual string Получает или устанавливает описание принимаемого ContentType { get; set; } содержимого public virtual Получает или устанавливает коллекцию заголовков, WebHeaderCollection Headers связанных с URI { get; } public virtual bool Принимает логическое значение true, если запрос IsFromCache { get; } получен из кэша. А если запрос доставлен по сети, то принимает логическое значение false public virtual bool Принимает логическое значение true, если клиент IsMutuallyAuthenticated { и сервер опознают друг друга, а иначе – принимает get; } логическое значение false public virtual Uri Получает URI, по которому был сформирован ответ. ResponseUri { get; } Этот идентификатор может отличаться от запрашиваемого, если ответ был переадресован по другому URI Классы HttpWebRequest и HttpWebResponse Оба класса, HttpWebRequest и HttpWebResponse, наследуют от классов WebRequest и WebResponse и реализуют протокол HTTP. В ходе этого процесса в обоих классах вводится ряд дополнительных свойств, предоставляющих подробные сведения о транзакции по протоколу HTTP. О некоторых из этих свойств речь пойдет далее в настоящей главе. Но для выполнения простых операций в Интернете эти дополнительные свойства, как правило, не требуются. Первый простой пример Доступ к Интернету организуется на основе классов WebRequest и WebResponse. Поэтому, прежде чем рассматривать этот процесс более подробно, было бы полезно обратиться к прострму примеру, демонстрирующему порядок доступа к Интернету по принципу запроса и ответа. Глядя на то, как эти классы применяются на практике, легче понять, почему они организованы именно так, а не как‑то иначе. В приведенном ниже примере программы демонстрируется простая, но весьма типичная для Интернета операция получения гипертекстового содержимого из конкретного веб‑сайта. В данном случае содержимое получается из веб‑сайта издательства McGraw‑Hill по адресу www. McGraw‑Hill. com, но вместо него можно подставить адрес любого другого веб‑сайта. В этой программе гипертекстовое содержимое выводится на экран монитора отдельными порциями по 400 символов, чтобы полученную информацию можно было просматривать, не прибегая к прокрутке экрана. // Пример доступа к веб‑сайту. using System.Net; using System.10; class NetDemo { static void Main() { int ch; // Сначала создать объект запроса типа WebRequest по указанному URI. HttpWebRequest req = (HttpWebRequest) WebRequest.Create(" http://www.McGraw‑Hill.com "); // Затем отправить сформированный запрос и получить на него ответ. HttpWebResponse resp = (HttpWebResponse) req.GetResponse(); // Получить из ответа поток ввода. Stream istrm = resp.GetResponseStream(); /* А теперь прочитать и отобразить гипертекстовое содержимое, полученное по указанному URI. Это содержимое выводится на экран отдельными порциями по 400 символов. После каждой такой порции следует нажать клавишу Console.Write ( (char) ch); if((i % 4 0 0)==0) { Console.Write ("ХпНажмите клавишу Console.ReadLine(); } } // Закрыть ответный поток. При этом закрывается также поток ввода istrm. resp.Close(); • } } Ниже приведена первая часть получаемого результата. (Разумеется, это содержимое может со временем измениться в связи с обновлением запрашиваемого веб‑сайта, и поэтому у вас оно может оказаться несколько иным.) |