ネットワークプログラミング演習 第1回 ～ガイダンス

スタッフ
ネットワークプログラミング演習
第１回 ～ガイダンス～
•  教員
–  屋代　[email protected]
–  須田先生
–  中川先生
9時00分に開始します．席は自由です．
前方に置いてあるシラバス原簿を各自１部ずつ
持っていってください．
本日の資料は（履修登録済みの人は）授業支援システム
から，または下記URLから入手可能です．
http://www.ysr.net.it-chiba.ac.jp/yashiro/enshu1/
•  TA(Teaching Assistant)
–  澤田真幸（八島研M1）
–  丹裕希（八島研M1）
–  溝口紗耶（中村研M1）
※わからないことはどんどん質問してください．
2016年４月12日（火）
屋代智之，須田宇宙，中川泰宏
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ネットワークプログラミング演習について
•  前期(ネットワークプログラミング演習)と後期(ネット
ワークプログラミング応用演習)は連続した内容で開
講する．前期を修得しないで後期だけ履修すると，
単位取得が極めて困難になるので注意．
•  さらに，本演習の内容は3年前期の「Webシステム
基礎実験」，「Webアプリケーション構築実験」につ
ながるものであり，未修得のままだと3年次の実験
科目でもさまざまな困難が予想される．注意．
•  シラバスに記載した内容は予定であり，進度によっ
て若干前後したり，内容が変更になることがある．
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ネットワークプログラミング演習の内容 (2)
•  前提知識
–  1年生で学習したC言語の知識
if/else，forは使いこなせること
–  演習室環境の利用技術(Linux / エディタ / 仮想
計算機 / 印刷方法 / ファイル転送 etc.)
•  関連科目
–  コンピュータネットワーク基礎(3S:八島先生)
【特に後期】
他
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ネットワークプログラミング演習の内容
Java言語によるプログラミングを行う．
•  前期はさまざまな例題を用いてJava言語を
学習する．なお，本演習では，オブジェクト指
向を理解することは目標としていないが、概
念は必要となる．
•  いわゆるドローソフトと呼ばれるお絵かきプロ
グラムの簡単なものを作成する。
•  後期はsocketと呼ばれるものを用いてネット
ワーク上で通信を行うプログラムを作成し、例
題として，動画（のようなもの）の転送を行う．
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参考書
宮坂雅輝　「エッセンシャルJava 2nd Edition」 ソフトバ
ンクパブリッシング・・・は入手困難．
演習中に必要最小限+αの資料は配布するが、
これ以外にJavaの解説書を購入すること．
自分にあった本を選ぶこと．例えば，
•  「やさしいJava第5版」 高橋 麻奈（\2808）
•  「Java言語プログラミングレッスン第３版」
結城 浩（上下各\2592)
•  「独習Java第４版」ジョゼフ・オニール（\3456）
•  「Head First Java 第2版 ―頭とからだで覚えるJava
の基本」 Kathy Sierra , Bert Bates（\4320)
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注意事項（１）
評価方法
•  演習は9時00分開始．来週から，9時00分までにログ
イン，仮想計算機の起動などは済ませておくこと．
•  プリントを配布し，説明する時間と作業する時間があ
る．説明中は作業しないこと．私語厳禁．
•  遅刻・私語・寝ている場合などは適宜減点対象とする．
•  この部屋は飲食厳禁．特に飲み物などはかばんなど
の中にしまっておくこと．
•  調子の悪いマシンを見つけたときには，スタッフに伝
えること．
1.  来週から，毎回演習内レポートを提出．
授業支援システムを利用する．
2.  後半にレポートを２回程度提出．
授業支援システムを利用する。
3.  14週（予定）に実力確認試験を実施．
1: 10% 2: 40% 3: 50%で成績評価を行う．
ただし，実力確認試験で合格点を取らないと
単位は取得できない．
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注意事項（２）
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確認事項
•  早く出来ることは重要ではない．打ち込み訓練でもない．
プリントに書かれたプログラムリストをとにかく打ち込ん
で，それで満足する人が見受けられるが，「理解」しなけ
れば無意味．
•  こうやったら出来ますか？という質問の多くはやってみ
ればわかる．そのための演習環境である．
•  「なんかエラーっぽいのが出た」らそれを読もう．
•  ファイルはフォルダ分けするなど，整理して保存すること
が望ましい．（うまく行かなかった場合に，前の状態に戻
せる）
•  休んだら，その分は自分で努力して取り戻すこと．資料
は申し出れば配布する．
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•  本講義では仮想計算機の利用を推奨する．
仮想計算機はUSB接続のメモリやHDD/SSD
でも，ESXサーバ上のものでも構わない．
•  USB接続の環境を利用する人は，来週以降，
必ずUSBメモリ/HDD/SSDを持参すること。
•  あれば昨年までの仮想計算機を利用しても
構わないが，来週新規に配布する予定。
•  iPad miniを持参すること。
本日の作業
HelloJava.java
•  まずはログインする．
•  エディタ(viまたはkateなどのテキストエディタ，ある
いはEclipseなど)を起動する．このとき，ファイル名
は “HelloJava.java”となるようにすること（大文字・
小文字の違いに注意！）．
•  次のプログラムを各自打ち込み，実行しなさい．
※なお、今回打ち込んだプログラムは、ログアウトする
と消えてしまう。保存しておきたいデータはUSBメモ
リやUSB接続のHDD/SSDなどにコピーしておくこと。
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class HelloJava {
public static void main(String args[ ]) {
System.out.println(”Hello World”);
}
※大文字，小文字は区別される．注意！
}
% javac HelloJava.java　←コンパイル
% java HelloJava　←実行(.javaなどはつけない）
※これが出来たら，自分の名前を表示するようにプログラ
ムを変更してから再度コンパイル・実行してみよう．
その際，1行目のHelloJavaを変更するとどうなるか確認せ
よ．
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HelloJava3.java
HelloJava2.java
class HelloJava2 {
public static void main(String args[ ]) {
System.out.println(”Hello World”);
System.out.println(”Hello Java”);
}
}
※今回はファイル名はHelloJava2.java
前のプログラム同様にコンパイルし，実行してみよう．
% ls ←どんなファイルがあるか確認
% javac HelloJava2.java
←コンパイル
% ls ←どんなファイルができたか確認
% java HelloJava2 ←実行(.javaなどはつけない）
（System.out.println()という関数の使い方を理解しよう）
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HelloJava4.java
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HelloJava5.java
class HelloJava5 {
public static void main(String args[ ]) {
int i;
for(i = 0; i < 10; i++){
if( i % 2 == 0){
System.out.println(”Hello World : ” + i);
}
}
}
}
このプログラムは，まず，実行したらなにが表示されるか予想しよう．
続いて，コンパイルし，実行してみよう．
（if文，==，%演算子の使い方を思い出そう）
class HelloJava4 {
public static void main(String args[ ]) {
int i;
for(i = 0; i < 10; i++){
System.out.println(”Hello World : ” + i);
}
}
}
このプログラムもコンパイルし，実行してみよう．
（for文の使い方はCとほぼ同じ。（）内の意味，書き方を
思い出そう） 5行目の"+"の意味を考えてみよう．
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Java言語の特徴
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オブジェクト指向プログラミング（OOP)
C言語と比べて…（今日の感想？）
•  mainを書くまでにいろいろと書かなければな
らない．大変そう．
•  実行するのに，プログラム名の前に”java ”が
必要．（java HelloJava)　毎回打つのは面倒．
•  printfの方が簡単だし，便利．
•  for文，if文，演算などはC言語とほぼ同じ．
それでも，Javaは便利である，ということ
で広く使われるようになってきている．
class HelloJava3 {
public static void main(String args[ ]) {
System.out.print(”Hello World”);
System.out.print(”Hello Java”);
}
}
前のプログラム同様にコンパイルし，実行してみよう．
% javac HelloJava3.java
←コンパイル
% java HelloJava3 ←実行(.javaなどはつけない）
（System.out.print()という関数の使い方を理解しよう．
System.out.println()との違いを理解しよう．）
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Javaはオブジェクト指向言語である，といわれる．一方，
Cはオブジェクト指向言語ではない．
オブジェクト指向プログラミングとは？
オブジェクト指向プログラミングを構成する概念には、次のようなものが挙げ
られる。
• カプセル化
–  オブジェクト内部のデータを隠蔽したり(データ隠蔽)、オブジェクトの
振る舞いを隠蔽したり、オブジェクトの実際の型を隠蔽したりすること
をいう。
• 継承
–  あるオブジェクトが他のオブジェクトの特性を引き継ぐ場合、両者の
間に「継承関係」があると言われる。
• ポリモーフィズム (多態性)
–  あるオブジェクトへの操作が呼び出し側(sender)ではなく、受け手の
オブジェクト(receiver)によって定まる特性。
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HelloJava.javaの場合
Javaとオブジェクト指向
前述のようなプログラミングを容易に行うことができる
仕組みの用意されている言語が「オブジェクト指向言
語」と呼ばれるものである．
そのため，JavaはCに比べてさまざまな記法が導入さ
れている(詳細は今後)．結果として，簡単なプログラム
を書こうとすると，余計なものをいろいろと書かなくて
はならなくなる．
大規模なプログラミングでは，この「余計なもの」があ
るおかげで開発が大幅に楽になる，といわれている．
class HelloJava {
public static void main(String args[ ]) {
System.out.println(”Hello World”);
}
}
これをCで書くと，以下の4行で済む(若干異なる)．
int main() {
printf(”Hello World\n”);
return 0;
}
赤文字部分が，オブジェクト指向プログラミングを容易
にするため(？)に導入された部分である．
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C言語との類似点
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CとJavaのプログラムの構造
Cのプログラム
•  プログラムを書く上で、文法的に似ていると
ころは多い。
Javaのプログラム
データ（変数など）
–  for、if、while、switchなどの構造
–  変数を宣言してから使う
–  mainから実行を開始する
–  四則演算、%、代入、比較(==,<,>,!=など）
–  配列
関数
関数
関数
•  プログラムの枠組みが大きく異なる。
関数
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今後に向けて
class HelloJava {
public static void main(String args[ ]) {
System.out.println(”Hello World”);
}
}
上記赤下線部分は，毎回書く決まり文句だと思って欲し
い．(イタリックの部分は適宜変わる）．
この他，Javaの流儀はいろいろあるが，それらはこれか
ら慣れればよい．
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データ
データ
データ
データ（変数など）
関数
関数
データ
データ
クラス
データ
クラス
21
余力のある人は・・・
(1) 下のような九九の表を表示するJavaプログ
ラムを作成しなさい．
[ 九九の表の表示例 ]
123456789
-------------------------------
1|123456789
2|24681012141618
3|369121518212427
...
9|91827364554637281
23
4
余力のある人は・・・
余力のある人は・・・
(2) 下記のような九九の表を表示するJavaプロ
グラムを作成しなさい(右上半分だけ表示)．
[ 九九の表の表示例 ]
123456789
-------------------------------
1|123456789
2|4681012141618
3|9121518212427
...
8|6472
9|81
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(3) 1から100までの3の倍数を全て表示するプ
ログラムをつくりなさい．
[ 表示例 ]
3 6 9 12 15 18 21 24 … 93 96 99
(4) 1から100までの素数(1とその数自身以外で
は割り切れない数)を順に求め，表示するプロ
グラムを作りなさい．
[ 素数の表示例 ]
2 3 5 7 11 13 17 19 23 29 31 37 41 43 47 53
59 61 67 71 73 79 83 89 97
25
5