Java的网络编程：用Java实现FTP服务器

cnangel

   FTP(File Transfer Protocol 文件传输协议)是Internet 上用来传送文件的协议。在Internet上通过FTP 服务器可以进行文件的上传(Upload)或下载(Download)。FTP是实时联机服务，在使用它之前必须是具有该服务的一个用户(用户名和口令)，工作时客户端必须先登录到作为服务器一方的计算机上，用户登录后可以进行文件搜索和文件传送等有关操作，如改变当前工作目录、列文件目录、设置传输参数及传送文件等。使用FTP可以传送所有类型的文件，如文本文件、二进制可执行文件、图象文件、声音文件和数据压缩文件等。


FTP 命令


FTP 的主要操作都是基于各种命令基础之上的。常用的命令有：　

◆ 设置传输模式，它包括ASCⅡ(文本) 和BINARY 二进制模式;　

◆ 目录操作，改变或显示远程计算机的当前目录(cd、dir/ls 命令);　

◆ 连接操作，open命令用于建立同远程计算机的连接；close命令用于关闭连接;　

◆ 发送操作，put命令用于传送文件到远程计算机；mput 命令用于传送多个文件到远程计算机;　

◆ 获取操作，get命令用于接收一个文件；mget命令用于接收多个文件。　


编程思路


根据FTP 的工作原理，在主函数中建立一个服务器套接字端口，等待客户端请求，一旦客户端请求被接受，服务器程序就建立一个服务器分线程，处理客户端的命令。如果客户端需要和服务器端进行文件的传输，则建立一个新的套接字连接来完成文件的操作。　


编程技巧说明


1.主函数设计　

在主函数中，完成服务器端口的侦听和服务线程的创建。我们利用一个静态字符串变量initDir 来保存服务器线程运行时所在的工作目录。服务器的初始工作目录是由程序运行时用户输入的，缺省为C盘的根目录。　

具体的代码如下：　

1. public class ftpServer extends Thread{
2. private Socket socketClient;
3. private int counter;
4. private static String initDir;
5. public static void main(String[] args){
6. if(args.length != 0) {
7. initDir = args[0];
8. }else{ initDir = "c:";}
9. int i = 1;
10. try{
11. 　System.out.println("ftp server started!";
12. 　//监听21号端口
13. 　ServerSocket s = new ServerSocket(21);
14. 　for(;{
15. 　 //接受客户端请求
16. 　 Socket incoming = s.accept();
17. 　 //创建服务线程
18. 　 new ftpServer(incoming,i).start();
19. 　i++;
20. 　 }
21. 　}catch(Exception e){}
22. }
23. 　

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2. 线程类的设计　

线程类的主要设计都是在run()方法中实现。用run()方法得到客户端的套接字信息，根据套接字得到输入流和输出流，向客户端发送欢迎信息。　

3. FTP 命令的处理

(1) 访问控制命令　

◆ user name(user) 和 password (pass) 命令处理代码如下：　

1. if(str.startsWith("USER"){
2. user = str.substring(4);
3. user = user.trim();
4. out.println("331 Password";}
5. if(str.startsWith("PASS")
6. out.println("230 User "+user+" logged in.";
7. 　

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User 命令和 Password 命令分别用来提交客户端用户输入的用户名和口令。　

◆ CWD (CHANGE WORKING DIRECTORY) 命令处理代码如下：　

1. if(str.startsWith("CWD"){
2. String str1 = str.substring(3);
3. dir = dir+"/"+str1.trim();
4. out.println("250 CWD command succesful";
5. }
6. 　

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该命令改变工作目录到用户指定的目录。　

◆ CDUP (CHANGE TO PARENT DIRECTORY) 命令处理代码如下：　

1. if(str.startsWith("CDUP"){
2. int n = dir.lastIndexOf("/";
3. dir = dir.substring(0,n);
4. out.println("250 CWD command succesful";
5. }
6. 　

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该命令改变当前目录为上一层目录。　

◆ QUIT命令处理代码如下：　

1. if(str.startsWith("QUIT") {
2. out.println("GOOD BYE";
3. done = true;
4. }
5. 　

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该命令退出及关闭与服务器的连接，输出GOOD BYE。

(2) 传输参数命令　

◆ Port命令处理代码如下：　

1. if(str.startsWith("PORT") {
2. out.println("200 PORT command successful";
3. int i = str.length() - 1;
4. int j = str.lastIndexOf(",";
5. int k = str.lastIndexOf(",",j-1);
6. String str1,str2;
7. str1="";
8. str2="";
9. for(int l=k+1;l<j;l++){
10. 　str1 = str2 + str.charAt(l);
11. }
12. for(int l=j+1;l<=i;l++){
13. 　str2 = str2 + str.charAt(l);
14. }
15. tempPort = Integer.parseInt(str1) * 16 *16 +Integer.parseInt(str2);
16. }
17. 　

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使用该命令时，客户端必须发送客户端用于接收数据的32位IP 地址和16位 的TCP 端口号。这些信息以8位为一组，使用十进制传输，中间用逗号隔开。　

◆ TYPE命令处理代码如下：　

1. if(str.startsWith("TYPE"){
2. out.println("200 type set";
3. }

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TYPE 命令用来完成类型设置。

(3) FTP 服务命令　

◆ RETR (RETEIEVE) 和 STORE (STORE)命令处理的代码　

1. if(str.startsWith("RETR"){
2. 　　　　　 out.println("150 Binary data connection";
3. 　　　　　 str = str.substring(4);
4. 　　　　　 str = str.trim();
5. 　　　　　 RandomAccessFile outFile = new
6. 　　　　　 RandomAccessFile(dir+"/"+str,"r";
7. 　　　　　 Socket tempSocket = new Socket(host,tempPort);
8. 　　　　　 OutputStream outSocket
9. 　　　　　 = tempSocket.getOutputStream();
10. 　　　　　 byte byteBuffer[]= new byte[1024];
11. 　　　　　 int amount;
12. 　　　　　try{
13. 　　　　　 while((amount = outFile.read(byteBuffer)) != -1){
14. 　　　　　 outSocket.write(byteBuffer, 0, amount);
15. 　　　 }
16. 　　　　　 outSocket.close();
17. 　　　　　 out.println("226 transfer complete";
18. 　　　　　 outFile.close();
19. 　　　　　 tempSocket.close();
20. 　　　 }
21. 　　　　　 catch(IOException e){}
22. 　　　 }
23. 　　　　　if(str.startsWith("STOR"){
24. 　　　　　 out.println("150 Binary data connection";
25. 　　　　　 str = str.substring(4);
26. 　　　　　 str = str.trim();
27. 　　　　　 RandomAccessFile inFile = new
28. 　　　　　 RandomAccessFile(dir+"/"+str,"rw";
29. 　　　　　 Socket tempSocket = new Socket(host,tempPort);
30. 　　　　　 InputStream inSocket
31. 　　　　　 = tempSocket.getInputStream();
32. 　　　　　 byte byteBuffer[] = new byte[1024];
33. 　　　　　 int amount;
34. 　　　　　try{
35. 　　　　　 while((amount =inSocket.read(byteBuffer) )!= -1){
36. 　　　　　 inFile.write(byteBuffer, 0, amount);
37. 　　　 }
38. 　　　　　 inSocket.close();
39. 　　　　　 out.println("226 transfer complete";
40. 　　　　　 inFile.close();
41. 　　　　　 tempSocket.close();
42. 　　　 }
43. 　　　　　 catch(IOException e){}
44. 　　　　　}
45. 　

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文件传输命令包括从服务器中获得文件RETR和向服务器中发送文件STOR，这两个命令的处理非常类似。处理RETR命令时，首先得到用户要获得的文件的名称，根据名称创建一个文件输入流，然后和客户端建立临时套接字连接，并得到一个输出流。随后，将文件输入流中的数据读出并借助于套接字输出流发送到客户端，传输完毕以后，关闭流和临时套接字。　

STOR 命令的处理也是同样的过程，只是方向正好相反。　

◆ DELE (DELETE)命令处理代码如下：　

1. if(str.startsWith("DELE"){
2. str = str.substring(4);
3. str = str.trim();
4. File file = new File(dir,str);
5. boolean del = file.delete();
6. out.println("250 delete command successful";
7. }

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DELE 命令用于删除服务器上的指定文件。　

◆ LIST命令处理代码如下：　

1. if(str.startsWith("LIST") {
2. try{
3. 　out.println("150 ASCII data";
4. 　Socket tempSocket = new Socket(host,tempPort);
5. PrintWriter out2= new PrintWriter(tempSocket.getOutputStream(),true);
6. 　File file = new File(dir);
7. 　String[] dirStructure = new String[10];
8. 　dirStructure= file.list();
9. 　String strType="";
10. 　for(int i=0;i<dirStructure.length;i++){
11. 　 if( dirStructure.indexOf("." == -1) {
12. 　 strType = "d ";}
13. 　else
14. 　{strType = "- ";}
15. 　out2.println(strType+dirStructure);
16. }
17. tempSocket.close();
18. out.println("226 transfer complete";
19. }
20. catch(IOException e){}
21. 　

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LIST 命令用于向客户端返回服务器中工作目录下的目录结构，包括文件和目录的列表。处理这个命令时，先创建一个临时的套接字向客户端发送目录信息。这个套接字的目的端口号缺省为1，然后为当前工作目录创建File 对象，利用该对象的list()方法得到一个包含该目录下所有文件和子目录名称的字符串数组，然后根据名称中是否含有文件名中特有的“.”来区别目录和文件。最后，将得到的名称数组通过临时套接字发送到客户端。