基于JXTA的P2P应用开发

　　P2P计算被Intel喻为第三代网络革命的“点对点分散式网络架构”。JXTA是Sun旨在建立P2P通用技术基础的计划，定义了一组P2P协议。本文以一个简单的聊天应用为例，介绍基于JXTA的P2P应用开发。
　　概述
　　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）。
　　　
　　图一：JXTA应用体系
　　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。
　　
　　构造JXTA应用并不是一件很复杂的事情。只需实现net.jxta.platform.Application接口，并提供该接口定义的三个方法：init()，startApp()和stopApp()。下面显示的SimpleJXTA类就是一个最简单的JXTA应用（注意，程序必须导入net.jxta.document.Advertisement类和net.jxta.peergroup.PeerGroup接口，init()方法需要它们）。
　　
　　// 最简单的JXTA应用
　　import net.jxta.platform.Application;
　　import net.jxta.document.Advertisement;
　　import net.jxta.peergroup.PeerGroup;
　　
　　public class SimpleJXTA implements Application {
　　public void init(PeerGroup group,
　　　Advertisement adv) {
　　}
　　public int startApp(String[] args) {
　　　return 0;
　　}
　　public void stopApp() {
　　}
　　}
　　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。
　　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
　　int length = pipes.size();
　　for (int i = 0; i<length; i++) {
　　PipeAdvertisement adv = (PipeAdvertisement) pipes.get(i);
　　OutputPipe pipeOut = null;
　　try {
　　　// 1000这个值仅用于测试，
　　　// 可能需要等待更长时间
　　　pipeOut = pipe.createOutputPipe(adv, Pipe.NonBlocking, 1000);
　　}　catch (Exception e) { }
　　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 msg = null;
　　String userInput = null;
　　InputStream inputStream = null;
　　try {
　　　// 构造一个消息
　　　msg = pipe.createMessage();
　　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(
　　 messageBox.getText().getBytes());
　　msg.push(SENDER_TEXT, inputStream);
　　inputStream = new ByteArrayInputStream(sender.getBytes());
　　msg.push(SENDER_ID, inputStream);
　　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
　　while