برمجة الشبكات بالجافا من الصفر

هل أنت مهتم بتعلم كيفية إنشاء تطبيقات الشبكة باستخدام Java؟ إذا كان الأمر كذلك، فأنت في المكان الصحيح. في منشور المدونة هذا، سوف نستكشف أساسيات برمجة الشبكات في Java ونناقش بعضًا من أفضل الأدوات والتقنيات لإنشاء تطبيقات قوية. لذلك دعونا نبدأ!

مقدمة في برمجة الشبكات

في هذه المقالة، ستتعلم كيفية استخدام مكتبة فئة الشبكات في Java لإنجاز مهام الشبكات الشائعة بسرعة وسهولة مثل كتابة خوادم متعددة الخوادم وتشفير البيانات والاتصال بأجهزة الكمبيوتر البعيدة. سوف تتعلم أيضًا كيفية إنشاء برامج العميل والخادم، وكيفية استكشاف مشكلات الشبكة وإصلاحها. بنهاية هذه المقالة، سيكون لديك فهم جيد لبرمجة الشبكات في Java.

إذا كنت مبتدئًا في البرمجة، أو إذا كنت معتادًا على Java ولكنك ترغب في معرفة المزيد عن برمجة الشبكات، فهذه المقالة مناسبة لك. باستخدام Java، يمكنك إنشاء شبكات موثوقة بسرعة وسهولة يمكن استخدامها لمجموعة متنوعة من الأغراض.

عندما تنتهي من قراءة هذا المقال، ستعرف كيفية:

1. اكتب خوادم متعددة مؤشرات الترابط باستخدام واجهة برمجة تطبيقات الترابط.
2. تشفير البيانات باستخدام طبقة المقابس الآمنة (SSL).
3. الاتصال بأجهزة الكمبيوتر البعيدة باستخدام Network Connections API.
4. استكشاف مشاكل الشبكة وإصلاحها.

فلماذا لا تبدأ بقراءة المقال؟ قد تتفاجأ من مدى سهولة برمجة الشبكات باستخدام Java.

نظرة عامة على برمجة الشبكات في Java

إذا كنت معتادًا على Java وترغب في معرفة المزيد عن برمجة الشبكات، فهذه هي القائمة المناسبة لك! في هذه المقالة، سنناقش أساسيات برمجة الشبكات في Java باستخدام أمثلة بسيطة. بنهاية هذه المقالة، سيكون لديك فهم جيد لكيفية إنشاء تطبيقات شبكة بسيطة باستخدام Java.

إذن ما هي برمجة الشبكة؟

برمجة الشبكة، في أبسط المصطلحات، هي كتابة التعليمات البرمجية التي يمكن تنفيذها على أجهزة متعددة (أجهزة الكمبيوتر). للقيام بذلك، نحتاج إلى توصيل هذه الأجهزة معًا. يمكن القيام بذلك بعدة طرق، ولكن الطريقة الأكثر شيوعًا هي استخدام مقبس الشبكة. مقبس الشبكة هو نوع خاص من الاتصال يسمح لجهازين أو أكثر بالاتصال ببعضهما البعض. هذا يعني أنه يمكننا كتابة التعليمات البرمجية التي سيتم تنفيذها على الأجهزة المعنية المتصلة بمقبس الشبكة.

ما هي بعض التطبيقات الشائعة لبرمجة الشبكة؟

غالبًا ما تستخدم برمجة الشبكة لسببين:

1) لمشاركة الموارد: يمكن استخدام الشبكات لمشاركة الملفات أو الطابعات أو قواعد البيانات بين أجهزة متعددة.
2) للتفاعل مع الأنظمة البعيدة: يمكن أيضًا استخدام الشبكات للتفاعل مع الأنظمة الموجودة خارج منطقتك المحلية. هذا مفيد لمهام مثل الاتصال بالإنترنت، أو التفاعل مع الأنظمة التي لا تعمل على جهاز كمبيوتر محلي.

بناء خادم أساسي وبرنامج عميل في Java

في هذه المقالة، سوف نستكشف أساسيات برمجة الشبكات في Java. سنقوم ببناء خادم أساسي وبرنامج عميل، وفهم المفاهيم الكامنة وراء برمجة العميل / الخادم. سنناقش أيضًا كيفية عمل المقابس في Java، وكيفية إنشاء عملاء وخوادم باستخدام المقابس. أخيرًا، سنختتم المقالة ببعض النصائح حول كيفية تحسين مهاراتك كمبرمج Java عند العمل مع المقابس.

لذلك إذا كنت تتطلع إلى التعرف على برمجة الشبكات في Java، فهذه المقالة مناسبة لك! تعد برمجة الشبكات مفهومًا أساسيًا في تطوير البرامج، ومن المهم فهم الأساسيات قبل الانتقال إلى مفاهيم أكثر تقدمًا. بنهاية هذه المقالة، ستكون قد تعلمت كيفية إنشاء برنامج خادم وعميل أساسي، وكذلك كيفية عمل المقابس في Java. يتمتع!

برمجة الشبكات في جافا: المفاهيم الأساسية والبروتوكولات والمصطلحات
Java 7 متوافق مع الإصدار الثالث لاري براون ومارتي هول
Java 7 متاح الآن، مما يعني أن الوقت قد حان لإصدار جديد من Networking for Java. يتخذ هذا الكتاب مقاربة شاملة لتدريس أساسيات التواصل من الألف إلى الياء. أولاً، سنغطي المفاهيم الأساسية للشبكات: ماهيتها، وماذا تفعل، ولماذا هي مهمة. بعد ذلك، سننظر في بروتوكولات الشبكة: اللغة التي تستخدمها الشبكات للتواصل. سننظر في كل من بروتوكول التحكم في الإرسال (TCP) وبروتوكول مخطط بيانات المستخدم (UDP)، ونناقش أوجه التشابه والاختلاف بينهما. ثم سنلقي نظرة على مصطلحات الشبكات: المصطلحات التي ستسمعها في أي وقت تقرأ فيه عن الشبكات على الإنترنت أو في المناقشات مع المبرمجين الآخرين. سننتهي من خلال تغطية بعض التطبيقات الواقعية للشبكات: كيف يتم تنفيذها في برامج Java، وبعض النصائح لبدء برمجة الشبكات في Java. بحلول نهاية هذا الكتاب، سيكون لديك أساس قوي لبناء برامج الشبكة الخاصة بك

التعامل مع اتصالات متعددة في جافا

مع انتشار الأجهزة التي تدعم الشبكة، فليس من المستغرب أن تصبح برمجة الشبكة جزءًا مهمًا من تطوير Java. في هذا البرنامج التعليمي، سنقدم لك أساسيات برمجة الشبكات في Java، والتي تغطي موضوعات مثل المقابس وشبكات TCP / IP. سنوضح لك أيضًا كيفية التعامل مع اتصالات متعددة في Java، مما يجعل من السهل إنشاء تطبيقات قوية من جانب الخادم.

بنهاية هذه المقالة، سيكون لديك فهم جيد لكيفية كتابة تطبيقات جافا التي تدعم الشبكة.

إذا كنت تتطلع إلى الارتقاء بمهاراتك التنموية إلى المستوى التالي، فتأكد من مراجعة مقالاتنا الأخرى حول تطوير Java. على وجه الخصوص، تأكد من مراجعة مقالاتنا حول البرمجة الشيئية وتطوير قواعد البيانات.

فلنبدأ مع برمجة الشبكات في جافا!

فهم مكتبة فئة الشبكة

إذا كنت تبحث عن برمجة الشبكات في Java، فإن الخطوة الأولى هي التعرف على مكتبة فئة الشبكة. تحتوي هذه المكتبة على العديد من الفئات التي تم تصميمها خصيصًا لتطبيقات الشبكة. في هذه المقالة، سوف نستكشف بعضًا من أهم الفصول الدراسية في المكتبة ونوضح لك كيفية استخدامها.

أولاً، سنلقي نظرة على فئة المصادقة. توفر هذه الفئة تسهيلات للتحقق من صحة بيانات اعتماد المستخدم وإدارة مفاتيح التشفير.

بعد ذلك، سنلقي نظرة على فئة NetworkInterface. توفر هذه الفئة تسهيلات لإنشاء اتصالات الشبكة وإدارة معلمات الشبكة.

أخيرًا، سنلقي نظرة على فئة ServerSocket. توفر هذه الفئة تسهيلات لإنشاء مآخذ يمكن استخدامها بواسطة الخوادم.

باتباع هذه الخطوات، ستكون في طريقك إلى كتابة برامج الشبكة في Java!

نظرة عامة على مكتبة فئة شبكة Java

في هذا البرنامج التعليمي لـ Java، سنستكشف مكتبة فئة شبكة Java. توفر هذه المكتبة عددًا من الفئات المفيدة لبرمجة الشبكة، بما في ذلك برمجة المقبس و inetAddress. سننظر أيضًا في كيفية استخدام المكتبة لكتابة خوادم متعددة مؤشرات الترابط وإنشاء فئات عناوين URL. بنهاية هذا البرنامج التعليمي، سيكون لديك فهم كامل لكيفية استخدام مكتبة فئة الشبكة في Java.

إذا كنت جديدًا في برمجة Java وترغب في تعلم كيفية كتابة تطبيقات الشبكة بسرعة وسهولة، فهذا البرنامج التعليمي يناسبك. بنهاية هذا البرنامج التعليمي، ستكون قد تعلمت كيفية استخدام مكتبة فئة شبكة Java لكتابة خوادم متعددة مؤشرات الترابط وإنشاء فئات URL والمزيد. لذلك لا تفوتها!

استخدام فئة InetAddress

في Java، يتم التعامل مع الشبكات باستخدام فئة InetAddress. توفر هذه الفئة طرقًا للحصول على عنوان IP لأي اسم مضيف. على سبيل المثال، يقوم مقتطف الشفرة التالي بطباعة عنوان IP الخاص بـ www.oreilly.com:

عنوان InetAddress = InetAddress.getByName ("www.oreilly.com") ؛

يوضح مقتطف التعليمات البرمجية هذا أيضًا كيفية استخدام فئة InetAddress لإنشاء كائن مأخذ توصيل وربطه بعنوان IP. يوضح مقطع التعليمات البرمجية التالي كيفية استخدام كائن المقبس لإنشاء اتصال مأخذ توصيل إلى المنفذ 8000 على www.oreilly.com:

مقبس = مقبس جديد () ؛

مقبس = مقبس جديد () ؛

socket.connect (العنوان، 8000) ؛

يمكن أيضًا استخدام كائن مأخذ التوصيل لإرسال البيانات واستلامها. يوضح مقطع التعليمات البرمجية التالي كيفية إرسال البيانات إلى كائن مأخذ التوصيل باستخدام طريقة send ():

بايت [] بيانات = بايت جديد [1024] ؛

socket.send (بيانات) ؛

يوضح مقطع التعليمات البرمجية التالي كيفية تلقي البيانات من كائن مأخذ التوصيل باستخدام طريقة recv ():

بايت [] data = socket.recv (1024) ؛

كتابة خوادم متعددة مؤشرات الترابط

في هذه المقالة، سنناقش برمجة الشبكات في Java. سنغطي موضوعات مثل برمجة المقابس وهياكل خادم العميل وتشفير الاتصالات. سنشرح أيضًا كيفية كتابة خادم متعدد مؤشرات الترابط.

تشفير بيانات الشبكة

في هذه المقالة، سنناقش برمجة الشبكات في Java. سنغطي أساسيات برمجة المقابس وكيف يمكن استخدامها لحماية البيانات الحساسة عبر الشبكات العامة. أخيرًا، سنعرض لك طريقتين لتشفير بيانات الشبكة في Java. شكرا للقراءة!

استخدام مآخذ لاتصالات الشبكة

تعتبر المقابس طريقة رائعة لإنشاء اتصالات الشبكة في Java. إنها توفر وسيلة اتصال بسيطة بين برنامجين يعملان على الشبكة، وهي مثالية للتطبيقات التي تحتاج إلى التواصل مع بعضها البعض. سيعلمك هذا البرنامج التعليمي كيفية استخدام المقابس في Java، ويوضح لك كيف يمكن استخدامها لإنشاء تطبيقات عميل / خادم بسيطة.

تطوير التطبيقات مع مآخذ الإرسال المتعدد

تعد المقابس متعددة الإرسال طريقة لإرسال الرسائل إلى مجموعة من أجهزة الاستقبال على أساس دوري.

ستعلمك هذه المقالة كيفية استخدام واجهات برمجة تطبيقات برمجة شبكات Java لإنشاء مآخذ بث متعدد وإرسال رسائل إلى تلك المقابس.

أولاً، سننشئ كائن MulticastSocket على الجهاز المحلي باستخدام Java Socket APIs.

بعد ذلك، سننضم إلى مجموعة الإرسال المتعدد لعنوان IP المحدد.

أخيرًا، سنقوم بعمل حلقة عبر كائنات MulticastSocket وإرسال الرسائل إليهم.

هذه تقنية ممتازة لإرسال الرسائل إلى مجموعة من المستلمين على أساس دوري.

البرمجة باستخدام مآخذ مخطط البيانات

إذا كنت تبحث عن طريقة للتواصل عبر شبكة دون الحاجة إلى اتصال TCP، فستحتاج إلى التفكير في استخدام فئة DatagramSocket من Java. DatagramSocket هي آلية تستخدم لنقل حزم البيانات، مما يلغي الحاجة إلى المفاضلة بين السرعة والموثوقية. تم تصميم DatagramSocket خصيصًا للعمل عبر UDP بدلاً من TCP، والذي يوفر بعض المزايا مقارنة بالأخير.

DatagramSocket هي فئة Java تنفذ واجهة المقبس. يمكنك استخدامه لإرسال حزم البيانات واستلامها. حزم البيانات هي حزم صغيرة من البيانات يتم إرسالها بين جهازي كمبيوتر في الشبكة.

يعتبر DatagramSocket مفيدًا عندما تريد الاتصال دون الحاجة إلى اتصال TCP. لا يزال بروتوكول UDP مكونًا من طبقات أعلى IP، لذلك يحدث الاتصال في شكل رسائل منفصلة يتم إرسالها من المرسل إلى المستلم. هذا يجعله أسرع من دفق البيانات باستخدام TCP، حيث لا توجد نفقات إضافية مرتبطة بـ TCP.

يحتوي DatagramSocket أيضًا على بعض المزايا مقارنة بـ TCP. أولاً، يعتبر UDP أكثر موثوقية من TCP. هذا لأن UDP لا يعتمد على ضمانات تسليم الحزم التي تقدمها الشبكة. علاوة على ذلك، لا يعاني UDP من مشكلات الازدحام التي يمكن أن تحدث مع TCP.

يتم تطبيق DatagramSocket كفئة Java، لذا يمكنك استخدامه للتواصل مع تطبيقات أو خوادم Java الأخرى. يمكنك أيضًا استخدامه للوصول إلى الموارد البعيدة على الإنترنت.

بالإضافة إلى استخدام DatagramSocket لأغراض الشبكات، يمكنك أيضًا استخدامه لكشط الويب واستخراج البيانات. لتجريف الويب، يمكنك استخدامه لاستخراج البيانات من صفحات الويب. يمكنك أيضًا استخدامه للحصول على معلومات حول بنية صفحة الويب ومحتوياتها. لاستخراج البيانات، يمكنك استخدامه للحصول على البيانات من مصادر بعيدة وتخزينها محليًا على جهاز الكمبيوتر الخاص بك.

يوفر DatagramSocket طريقة سهلة للتواصل عبر الشبكة دون الحاجة إلى اتصال TCP. إذا كنت تبحث عن ملف

تحسين أداء الشبكة

إذا كنت تبحث عن تحسين أداء تطبيقات Java، فهناك بعض الأشياء التي يمكنك القيام بها. أحد الحلول الشائعة هو ضغط البيانات قبل إرسالها، حيث يمكن أن يوفر هذا غالبًا كميات كبيرة من النطاق الترددي. بالإضافة إلى ذلك، يمكنك استخدام أدوات تحسين الشبكة لتحسين أداء تطبيقاتك. في هذه المقالة، سنناقش اثنين من هذه الأدوات: iperf و jOptimizer.

iperf هي أداة لاختبار الشبكة يمكن استخدامها لقياس سرعة اتصالات الشبكة.

jOptimizer هي أداة يمكن استخدامها لتحسين أداء تطبيقات Java. باستخدام jOptimizer، يمكنك التأكد من تشغيل تطبيقاتك بأسرع ما يمكن على الشبكة.

كل من iperf و jOptimizer مجانيان للاستخدام، وكلاهما متاح في معظم الأنظمة الأساسية.

باستخدام هذه الأدوات، يمكنك تحسين أداء تطبيقات Java على الشبكة.

فهم أمن الشبكة

في منشور المدونة هذا، سوف نستكشف الجوانب المختلفة لبرمجة الشبكات في Java. سنناقش أهمية أمان الشبكة وكيف يمكن أن تساعد Java في الحفاظ عليه. أخيرًا، سنلقي نظرة على بعض الأمثلة حول كيفية استخدام Java لإنشاء تطبيقات متصلة بالشبكة.

عندما يتعلق الأمر بالبرمجة، هناك نوعان من الأشخاص: أولئك الذين يحبون أجهزة الكمبيوتر للتكنولوجيا التي تقدمها وأولئك الذين يحبون أجهزة الكمبيوتر من أجل البرمجة التي تقدمها. تعد Java لغة متعددة الاستخدامات يمكن استخدامها لكلا النوعين من الأشخاص. Java هي لغة عامة الغرض تم تصميمها لتكون مستقلة عن النظام الأساسي، مما يعني أنه يمكن تشغيلها على مجموعة متنوعة من الأنظمة، من الأجهزة المحمولة إلى أجهزة الكمبيوتر المركزية الكبيرة. تتمتع Java أيضًا بدعم قوي لبرمجة الشبكات، مما يجعلها خيارًا رائعًا لتطوير التطبيقات القائمة على الشبكة.

تتمثل إحدى المزايا الرئيسية لاستخدام Java لبرمجة الشبكة في استقلالية النظام الأساسي. هذا يعني أنه يمكنك كتابة البرامج الخاصة بك مرة واحدة، ثم إصدارها لاستخدامها بواسطة مجموعة متنوعة من الأنظمة المختلفة. هذا يجعل من السهل الحفاظ على البرامج الخاصة بك والتأكد من أنها تعمل بشكل جيد على مجموعة واسعة من الأنظمة.

ميزة أخرى لاستخدام Java لبرمجة الشبكة هي توافقها عبر الأنظمة الأساسية. هذا يعني أن برامجك ستعمل على كل من أنظمة Windows و Mac OS X، بالإضافة إلى العديد من نكهات Linux. وهذا يجعله خيارًا مثاليًا لتطوير التطبيقات عبر الأنظمة الأساسية.

أخيرًا، تتمثل إحدى أكبر مزايا استخدام Java لبرمجة الشبكات في سهولة استخدامها. على عكس بعض اللغات الأخرى، مثل C أو Python، فإن Java ليست صعبة التعلم والاستخدام. هذا يعني أنك ستتمكن من تطوير برامجك بسرعة أكبر وبجهد أقل مما لو كنت تستخدم لغة أخرى لبرمجة الشبكة.

باختصار، إذا كنت تبحث عن لغة متعددة الاستخدامات مناسبة تمامًا لبرمجة الشبكة، فيجب أن تكون Java في أعلى القائمة.

استنتاج

في هذه المقالة الأخيرة في سلسلة من أربعة أجزاء حول تطوير Java 2 Micro Edition (J2ME)، سننظر في إمكانات الشبكات لـ J2ME المضمنة في JDK. نظر الفصل 1 في سبب أهمية Java المتصلة بالشبكة، واستكشف الفصل 2 مكتبة شبكات Java. في هذه المقالة الختامية، سننظر في كيفية التنقل عبر واجهة برمجة تطبيقات الشبكة وكيفية استخدامها للتواصل مع الأجهزة البعيدة. سننظر أيضًا في بعض النظرية الكامنة وراء تعيين العملاء والخوادم، ونختتم بمناقشة حول استخدام تعيين Java في المشاريع.

إذا كنت تتطلع إلى البدء في برمجة الشبكات في Java، أو كنت مهتمًا ببساطة بما هو متاح، فهذه السلسلة تناسبك!

لمزيد من المعلومات حول برمجة الشبكة في Java، تأكد من مراجعة وثائق JDK أو الموارد عبر الإنترنت مثل JavaZone.net. شكرا للقراءة!

 

قد يهمك : دورة برمجة جافا