如何用Java构建FTP服务器

桃扇骨 2022-08-03 13:50 206阅读 0赞

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)。本文将要讲述使用Java实现FTP服务器的方法。

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：

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td> <pre>public class ftpServer extends Thread{
private Socket socketClient;
private int counter;
private static String initDir;
public static void main(String[] args){
if(args.length != 0) {
initDir = args[0];
}else{ initDir = "c:";}
int i = 1;
try{
System.out.println("ftp server started!");
//监听21号端口
ServerSocket s = new ServerSocket(21);
for(;;){
//接受客户端请求
Socket incoming = s.accept();
//创建服务线程
new ftpServer(incoming,i).start();
i++;
}
}catch(Exception e){}
}
</pre> </td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

**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：

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td> <pre><span style="line-height:18px; font-family:Verdana; color:rgb(51,51,51); white-space:normal; border-collapse:separate">if(str.startsWith("USER")){
        <br style="padding-right:0px; padding-left:0px; padding-bottom:0px; margin:0px; padding-top:0px">user = str.substring(4);<br style="padding-right:0px; padding-left:0px; padding-bottom:0px; margin:0px; padding-top:0px">user = user.trim();<br style="padding-right:0px; padding-left:0px; padding-bottom:0px; margin:0px; padding-top:0px">out.println("331 Password");}<br style="padding-right:0px; padding-left:0px; padding-bottom:0px; margin:0px; padding-top:0px">if(str.startsWith("PASS"))<br style="padding-right:0px; padding-left:0px; padding-bottom:0px; margin:0px; padding-top:0px">out.println("230 User "+user+" logged in.");</span></pre> </td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

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：

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td> <pre><span style="line-height:18px; font-family:Verdana; color:rgb(51,51,51); white-space:normal; border-collapse:separate; widows:2; orphans:2">if(str.startsWith("CWD")){
String str1 = str.substring(3);
dir = dir+"/"+str1.trim();
out.println("250 CWD command succesful");
}</span></pre> </td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

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

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td> <pre><span style="line-height:18px; font-family:Verdana; color:rgb(51,51,51); white-space:normal; border-collapse:separate; widows:2; orphans:2">if(str.startsWith("CDUP")){
int n = dir.lastIndexOf("/");
dir = dir.substring(0,n);
out.println("250 CWD command succesful");
}</span></pre> </td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

◆ QUIT命令处理代码如下：

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：

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td> <pre><span style="line-height:18px; font-family:Verdana; color:rgb(51,51,51); white-space:normal; border-collapse:separate; widows:2; orphans:2">if(str.startsWith("PORT")) {
out.println("200 PORT command successful");
int i = str.length() - 1;
int j = str.lastIndexOf(",");
int k = str.lastIndexOf(",",j-1);
String str1,str2;
str1="";
str2="";
for(int l=k+1;lstr1 = str2 + str.charAt(l);
}
for(int l=j+1;l&lt;=i;l++){
str2 = str2 + str.charAt(l);
}
tempPort = Integer.parseInt(str1) * 16 *16 +Integer.parseInt(str2);
}</span></pre> </td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

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：

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：

if(str.startsWith("RETR")){
    out.println("150 Binary data connection");
    str = str.substring(4);
    str = str.trim();
    RandomAccessFile outFile = new
    RandomAccessFile(dir+"/"+str,"r");
    Socket tempSocket = new Socket(host,tempPort);
    OutputStream outSocket
    = tempSocket.getOutputStream();
    byte byteBuffer[]= new byte[1024];
    int amount;
    try{
    while((amount = outFile.read(byteBuffer)) != -1){
    outSocket.write(byteBuffer, 0, amount);
    }
    outSocket.close();
    out.println("226 transfer complete");
    outFile.close();
    tempSocket.close();
    }
    catch(IOException e){}
    }
    if(str.startsWith("STOR")){
    out.println("150 Binary data connection");
    str = str.substring(4);
    str = str.trim();
    RandomAccessFile inFile = new
    RandomAccessFile(dir+"/"+str,"rw");
    Socket tempSocket = new Socket(host,tempPort);
    InputStream inSocket
    = tempSocket.getInputStream();
    byte byteBuffer[] = new byte[1024];
    int amount;
    try{
    while((amount =inSocket.read(byteBuffer) )!= -1){
    inFile.write(byteBuffer, 0, amount);
    }
    inSocket.close();
    out.println("226 transfer complete");
    inFile.close();
    tempSocket.close();
    }
    catch(IOException e){}
    }

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：

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td> <pre><span style="line-height:18px; font-family:Verdana; color:rgb(51,51,51); white-space:normal; border-collapse:separate; widows:2; orphans:2">if(str.startsWith("DELE")){
str = str.substring(4);
str = str.trim();
File file = new File(dir,str);
boolean del = file.delete();
out.println("250 delete command successful");
}</span></pre> </td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

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：

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td> <pre><span style="line-height:18px; font-family:Verdana; color:rgb(51,51,51); white-space:normal; border-collapse:separate; widows:2; orphans:2">if(str.startsWith("LIST")) {
try{
out.println("150 ASCII data");
Socket tempSocket = new Socket(host,tempPort);
PrintWriter out2= new PrintWriter(tempSocket.getOutputStream(),true);
File file = new File(dir);
String[] dirStructure = new String[10];
dirStructure= file.list();
String strType="";
for(int i=0;iif( dirStructure[i].indexOf(".") == -1) {
strType = "d ";}
else
{strType = "- ";}
out2.println(strType+dirStructure[i]);
}
tempSocket.close();
out.println("226 transfer complete");
}
catch(IOException e){}</span></pre> </td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

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。