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P2P即Peer-to-Peer，称为对等连接或对等网络，是一种点对点计算模式。JXTA是项目创始人、Sun首席科学家Bill Joy二十多年酝酿的结晶，“JXTA技术是网络编程和计算的平台，用以解决现代分布计算尤其是P2P计算中出现的问题。”JXTA协议是一组为P2P网络计算而设计的协议，共六种。这六种协议分别是：Peer Discovery Protocol，Peer Resolver Protocol，Peer Information Protocol，Peer Membership Protocol，Pipe Binding Protocol，以及Peer Endpoint Protocol。利用这些协议，我们可以让消息跨越多个网络，发送到网络上的任意其他Peer。这些协议是所有Java P2P应用的基础，请参见图一的JXTA应用体系（该图来自jxta.org）。
本文的例子是一个基于JXTA的P2P应用，Peer可以利用它聊天。它允许Peer把自己注册到网络上，发送消息给其他Peer，或者从其他Peer接收消息。 编写JXTA应用要求JXTA内核以jxta.jar JAR文件的形成存在。（jxta.jar文件可以从http://download.jxta.org/下载。）jxta.jar文件必须在CLASSPATH中。 // 最简单的JXTA应用 作为一个Java应用，上面的程序是否遗漏了static void main()方法呢？其实，与普通Java应用相比，JXTA应用的运行方式有所不同。JXTA应用要求启动JXTA平台。JXTA平台启动之后，它将启动所有在jxtaConfig配置文件中指定的应用。JXTA平台启动一个应用时，首先调用应用的init()方法，接着调用startApp()方法。 JXTA聊天程序 本文的聊天应用改编自JXTA Shell软件包的Talk程序，设计这个应用的主要目的是为了学习JXTA编程。它很简单，与基于Java Socket的许多聊天应用相比，它缺少许多高级特性，且不具备强健的错误控制机制。然而，这个程序用到了许多重要的JXTA类和接口，初学者可以由此开始深入了解JXTA。 程序有一个很简单的GUI，如图二所示。
图二：程序界面 所有来自聊天用户的消息，格式为“[用户名字] 消息”。聊天程序本身报告的信息都以“->”开头。 聊天程序的业务规则为： ● 用户在登录文本框中输入自己的名字，并点击“登录”按钮登录。 ● 用户名字必须唯一，任何两个用户不能有相同的名字。如果某个用户输入的名字正在被其他用户使用，则应用将报告该信息，正在试图登录的用户必须改变自己的名字。 ● 成功登录后，用户在消息输入框中输入消息。所有消息将以广播的形式发送给当前已经登录的所有用户，包括消息发送者本身。 登录 登录的目的不是进行身份验证，任何拥有聊天程序的人都可以加入聊天。登录的目的是为了让其他用户知道当前用户的存在，使得聊天程序能够发送消息，或者从其他聊天用户接收消息。 消息通过管道从一个Peer传递到另一个Peer。管道由net.jxta.pipe包里面的Pipe接口描述。管道是在两个JXTA应用或服务之间传递消息的核心机制，它为两个Peer之间的通信提供了简单的、单向的、异步的通道。换句话说，管道把多个Peer终端连接到了一起。接收端称为输入管道，发送端称为输出管道。要让输出管道能够把消息发送到接收管道，两个管道首先必须互相认知对方。例如，聊天应用的一个实例能够把消息发送给另一个实例之前，两个实例必须互相认知对方。应用的一个实例必须把自己“介绍给”其他实例。这是如何完成的呢？ 在JXTA术语中，让其他Peer知道某个Peer已经在线叫做广告（advertising）。从技术上看，advertising意味着把一个广告发送给网络上的所有用户。这里的广告可以是任意网络资源的标识符，可以用来描述各种核心对象，例如Peer、PeerGroup、Service、Pipe、Content或Endpoint。JXTA广告是与平台无关的，一般以XML文档的形式提供。 在聊天程序中，由于管道是信息交换的核心对象，PipeAdvertisement代表着各个聊天用户。PipeAdvertisement描述了一个管道通信通道，管道服务利用它创建关联的输入和输出管道终端。 当一个Peer发送它的广告给另一个Peer，它可以期待另一个Peer的回应，即发回它的广告。按照这种方式，双方都将拥有对方的广告。广告由应用缓冲，以便以后使用，当应用需要广播一个消息时会用到这些缓冲的广告。JXTA自动在cm子目录的特定目录下，以文件的形式（文件名字唯一）缓冲广告。对于本文的聊天应用，JXTA创建了一个名为e7d1115b的目录。在这个目录下，有子目录Adv、Groups、PeerInfo、Peers、private、public和tmp，如图三所示。所有与聊天应用联系的Peer的所有PipeAdvertisement都保存在Adv目录下，包括聊天应用自己的PipeAdvertisement。
图三：cm目录结构 当一个用户登录，聊天应用首先检查所有本地缓冲的PipeAdvertisement。如果其中一个缓冲的PipeAdvertisement的用户名字与聊天用户输入的名字相同，则聊天应用将向用户提示名字已经被使用。这种提示可能是错误的，因为以前使用该用户名字的远程用户当时不一定登录。另外，由于聊天应用缓冲了它自己的PipeAdvertisement，用户不能在下一次会话中使用同一个名字。因此，如果必要，在启动应用之前可以清除Adv目录。 当聊天应用搜索完所有本地缓冲的PipeAdvertisement，且不能找到匹配的用户名字时，它将把搜索扩展到远程用户。如果用户名字已经被某个远程用户使用，聊天应用将向试图登录的用户提示该名字不可用。 在消息输入框输入消息内容，按Enter键广播消息。这时，聊天应用提取出所有缓冲的PipeAdvertisement，利用循环遍历每一个PipeAdvertisement，配置通信通道，构造消息，再通过输出管道把消息发送给远程Peer。在JXTA中，消息由net.jxta.endpoint包的Message接口描述，输出管道由net.jxta.pipe包的OutputPipe接口描述。 为了回应传入的消息，聊天程序（P2PWithJXTA类）应该一直监听着消息。P2PWithJXTA类实现了Runnable接口，为监听任务构造了一个线程。run()方法利用一个没有结束条件的while循环，实现对传入消息的监听。 为了接收消息，JXTA应用必须有一个输入管道。输入管道由net.jxta.pipe包的InputPipe接口描述。接收到消息时，InputPipe的waitForMessage()方法返回一个Message对象。Message对象定义了一个XML信封，允许传输任意类型的数据。消息可以包含任意数量的命名区域，这些区域可以包含任意形式的数据。在XML文档体内利用Base64编码技术，Message对象甚至可以封装二进制数据。获得Message对象之后，接下来就可以提取Message对象的内容，并把它显示到聊天应用的屏幕上。 整个聊天应用由一个P2PWithJXTA类实现。P2PWithJXTA首先声明一系列作用范围为类的域： private PeerGroup group; PeerGroup接口描述了Peer组。利用Peer组的成员服务，Peer可以加入和参与到组。Peer组通常由一系列认可一组共同服务的Peer构成。每一个Peer组对应一个唯一的Peer组ID以及一个Peer组广告，Peer组广告定义了各种组服务（membership，discovery，resolver，等等）。 JXTA带有两个Peer组子类： latform：该子类描述了默认的World组。每一个Peer启动时自动成为该组的一部分。这个组提供了寻找其他组所需要的最低限度的核心服务。World组的ID是不变的。 StdPeergroup：当前，该子类用来实现所有其他类型的Peer组。这类组中的第一个称为the Net Peer Group。平台启动之后，它可以（可选地）在本地网络上搜索The Net Peer Group，如果找到，则创建其实例。否则，实例化默认配置的The Net Peer Group。在启动Peer的网络域内，网络管理员可以设置一个非默认配置的The Net Peer Group。 每一个网络资源都由一个广告描述，Peer、组、管道、服务都有广告。当一个网络资源发布了广告，远程Peer需要某种方式找到该广告。JXTA通过提供DiscoveryService使得这种发现成为可能。DiscoveryService提供了一种发现广告的异步机制。发现操作的范围可以通过指定一个名字/属性对和一个极限控制，这个极限是请求的Peer指定的广告数量的上限——应答的Peer不能超过这个限制。每一个PeerGroup有一个DiscoveryService的实例，发现操作的范围局限于组内。 P2PWithJXTA必须实现net.jxta.platform.Application接口，包括Application接口的三个方法：init()、startApp()和stopApp()。在本例中，startApp()和stopApp()实际上不做任何事情，这是允许的。init()方法将在JXTA平台启动之后被调用。 JXTA平台传递给init()方法的参数是一个PeerGroup对象group和一个Advertisement对象adv，其中group是本应用从中启动的PeerGroup，adv是应用的广告。 init()方法执行两方面的操作。首先，它初始化变量， this.adv = adv; 接着，init()方法调用prepareFrame()方法设置应用的界面布局。 聊天程序利用一个名为screen的JTextArea显示所有的消息，用一个名为username的JTextField让用户输入名字。输入名字后，用户点击名为login的JButton就可以登录。最后，用户可以在名为messageBox的JTextField中输入需要广播的消息。 有两个ActionListener对象分别被加入到login JButton和messageBox JTextField（参见下面的代码片断）。第一个对象的作用是，当用户点击login JButton时，调用login()方法，并传入username JTextField中输入的文字。第二个ActionListener对象的作用是，当用户在messageBox JTextField中输入文字并按下Enter键，它将调用sendAll()方法，并清除messageBox。 login.addActionListener( toDisplay()方法接受一个String类型的参数，并把这个String插入到screen JTextArea。 findUserAd()方法的参数是一个广告名字，如果找到与该名字匹配的广告，findUserAd()返回广告；否则，返回null。findUserAd()方法首先在本地搜索广告，如果没有找到，则进行远程搜索。 首先，findUserAd()方法调用Discovery接口的getLocalAdvertisements()方法。getLocalAdvertisements()方法返回一个Enumeration对象，其中包含以前缓冲的名字为“JxtaChatUserName:name”的广告。如果getLocalAdvertisements()的返回值不是null，findUserAd()方法遍历Enumeration enum，返回第一个符合条件的广告。 如下所示： Enumeration enum = null; 如果未能找到匹配的广告，findUserAd()方法调用Discovery接口的getRemoteAdvertisements()方法，执行远程查找： discovery.getRemoteAdvertisements(null, Discovery.ADV, 依赖于网络的响应能力，getRemoteAdvertisements()方法可能需要一段时间才能返回： // 等待并获取远程应答 如果找到匹配的广告，则广告被缓冲到本地。因此，这时必须再次调用getLocalAdvertisements()方法，才能返回符合搜索条件的广告。 login()方法接受一个名为name的String参数，用一个名为userLoggedIn的boolean值检查用户是否已经登录。在应用生存期间，聊天应用只允许用户登录一次。login()方法首先检查名字是否已经被另外一个用户使用。如是，login()方法提示用户名字已经被使用，然后返回： PipeAdvertisement adv = findUserAd(name); 如果名字没有被使用，login()方法利用AdvertisementFactory的newAdvertisment()方法创建一个新的广告，把它定型（cast）成为PipeAdvertisement，然后设置新广告的名字和标识符： adv = (PipeAdvertisement) AdvertisementFactory.newAdvertisement( 创建好PipeAdvertisement（adv）之后，login()方法执行本地和远程的广告发布操作，声明该用户的存在： discovery.publish(adv, Discovery.ADV); 至此为止，聊天应用已经可以发送消息。为了接收消息，必须启动执行监听任务的线程。 sendAll()方法提取所有本地缓冲的PipeAdvertisement，以用户输入的文字为基础构造出一个消息，然后把消息发送给每一个PipeAdvertisement已经缓冲的远程用户。首先，sendAll()方法获取发送者的用户名字。接着，sendAll（）方法调用getAllPipeAd（）方法，获取一个包含所有本地缓冲的PipeAdvertisement的Vector。然后，sendAll()方法利用循环依次访问各个PipeAdvertisement，利用Pipe接口的createOutputPipe()方法构造一个OutputPipe对象。调用createOutputPipe()方法时传入找到的PipeAdvertisement。如下所示： // 广播广告 如果成功地创建了OutputPipe对象，接下来开始构造Message对象： if (pipeOut != null) { Message对象的push()方法用来以InputStream的形式插入一组数据。因此，先把用户消息（messageBox.getText()）转换成一个Byte数组，再转换成ByteArrayInputStream，然后，把InputStream以参数的形式提供给push()方法。另外，我们还要在消息中加入发送者的名字。为此，先从sender字符串构造出另一个InputStream，再把它作为参数传递给push()方法： inputStream = new ByteArrayInputStream( 准备好Message对象之后，把它作为参数传递给OutputPipe类的send()方法，把消息发送给接收的Peer： pipeOut.send(msg); 最后，关闭OutputPipe： pipeOut.close(); run()方法执行与sendAll()方法相反的操作。run()方法创建一个InputPipe，监听传入的消息，提取出Message对象的用户名字和内容，并调用toDisplay()方法显示出消息。 首先，run()方法利用当前Pipe对象（pipe）的createInputPipe()方法创建一个InputPipe。如果createInputPipe()方法返回null，则显示“不能打开InputPipe”错误信息；反之，如果成功地创建了InputPipe，run()方法开始一个无结束条件的while循环，监听传入的消息，如下所示： // 监听传入的消息 一旦接收到消息，run()方法获取消息的发送者名字和内容。Message接口的pop()方法执行与push()方法相反的操作：提取出发送者的名字和消息内容。 下面是传入消息的处理过程： InputStream inputStream = null; 运行JXTA应用 运行任何JXTA应用都必须先启动JXTA平台。JXTA应用的入口点是net.jxta.impl.peergroup.Boot类的static void main()方法。为了让Boot类能够在JXTA平台启动后调用聊天应用，必须配置jxtaConfig文件。 在jxtaConfig文件中，InitialNetPeerGroupAppCode的值决定了将要被调用的类，默认值是JXTA Shell应用的Shell类，现在应该用聊天应用的类名称替换这个值。jxtaConfig文件中的#字符用来注释一个行。为便于切换到原始的配置文件，最好保留原来的InitialNetPeerGroupAppCode值。下面是配置本文聊天应用的jxtaConfig文件片段： #InitialNetPeerGroupAppCode=net.jxta.impl.shell.bin.Shell.Shell 最后要做的事情就是调用Boot类： Java -cp jxta.jar net.jxta.impl.peergroup.Boot (佚名) |
