JDK 1.1 でのソケットの拡張

JDK 1.1 での java.net クラスのいくつかの改善によって、ソケット(Socket/ServerSocket) を拡張可能なクラスにすることができるようになりました。基本的な目標は、アプリケーションコードを書き直さずに、基底クラス Socket が使用されているところではどこでも拡張されたソケットを使用できるようにすることです。そこでたとえば、既存の電子メールクライアントには、Socket のサブクラスが透過的に処理するピア認証または暗号化を行う Socket のサブクラスを渡すことが可能です。他の例としては、圧縮を透過的に使用するソケット、または複数のサーバにトラフィックのミラーリングなどの機能を追加するソケットがあります (たとえば、信頼できる順番付けられたマルチキャストを使用)。

このドキュメントには次の節があります。

• JDK 1.0: SocketImpl および SocketImplFactory
• JDK 1.1: JDK 1.1 での変更
• Socket: Socket の変更
• ServerSocket: ServerSocket の変更

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JDK 1.0: SocketImpl および SocketImplFactory

JDK 1.0 では、ある非常に特別な方法でユーザがソケットの機能を拡張できるようにしました。ユーザは java.net.SocketImpl をサブクラス化し、必要に応じてこのようなクラスを返す拡張された java.net.SocketImplFactory() を提供できます。

SocketImpl/SocketImplFactory 方式は、異なるトランスポート機構を使用する環境間で移植性のある Java アプレットおよびアプリケーションを作成するのに有用であり、そのために設計されました。java.net.Socket を使用するクライアントアプリケーションは、ネットワーク接続が特定のことを実行する必要のある環境においてだけでなく、一般的なケース (Java Runtime が PlainSocketImpl を使用する) でも動作することができます。たとえば、その環境で適切な種類の SocketImpl が Java Runtime に対して設定されていると仮定すると、SOCKS のようなプロキシプロトコルを経由してインターネットに接続する必要があるファイアウォールの背後でも、Java のプログラムは動作できなければなりません。

SocketImpl は Java のアプレットにプロキシサポートを透過的に提供するようなものにとって有用ですが、このユーティリティは、ネットワークトランスポートの追加機能を提供する方法、あるいは TCP の上部に他のプロトコルを階層化する方法としては限定されています。さらに、Java Runtime に対しては単一型の SocketImpl をインストールすることだけが可能なため、大規模なアプリケーションを制限することになります。ServerSocket および Socket を拡張可能にする方法は明確であり、直感的にわかりやすいものです。

SocketImpl 機構は Socket のサブクラスが提供する機能に直交するように設計されていることに注意してください。たとえば、そのストリーム上で圧縮を実行できる Socket のサブクラスは、依然システムデフォルトの SocketImpl を使用し、ある種のファイアウォールの背後でプロキシサポートを得たいと希望する可能性があります。システムデフォルトの SocketImpl は、アプリケーション側からの配慮を必要としないトランスポート層の拡張として考えることができます。そして、Socket/ServerSocket のサブクラスはアプリケーション層で豊富な機能を提供します。

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JDK 1.1 での変更

JDK 1.1 では、Socket および ServerSocket は拡張可能になり、これは極めて簡単な変更です。主にセキュリティ上の理由で、サブクラスは、基底クラスの配下の SocketImpl に直接アクセスできないことに注意してください。しかし、それ以外では Socket/ServerSocket のサブクラスは、そのスーパークラスのメソッドを継承しオーバーライドできます。

JDK は次のように変更されました。

• Socket および ServerSocket クラスから final 修飾子を削除
• その final 修飾子を、セキュリティマネージャの呼び出しを迂回しないようにするために必要なメソッドだけに再接続
• 新しく受け入れられたソケットを初期化するとき使用するために、ServerSocket で新しいメソッドをシグニチャー protected final void implAccept(Socket client) とともに定義
• Socket サブクラスがスーパークラスで実際の接続をしないでそのスーパークラスを初期化できるように、デフォルトの Socket コンストラクタを公開。これは、ServerSocket サブクラスが accept() から正しい Socket サブクラスを返すためにも必要 (たとえば、FooServerSocket.accept() は FooSocket を返す)

次の一般形式の Socket の public コンストラクタは、スーパークラスを初期化するために使用できます。

	Socket(String host, int port) {
	  ...
	}

	protected Socket() {
	  /* install system-default SocketImpl */
	  ...
	}

	protected Socket(SocketImpl impl) {
	  this.impl = impl;
	}

ServerSocket のサブクラスはまた、これらに公開される protected コンストラクタを持ち、このコンストラクタは基底クラス内でデフォルトの SocketImpl を生成します。しかし、そうでない場合、これを初期化します。たとえば、impl.create()、impl.bind()、impl.listen() を呼び出しません。ServerSocket の public コンストラクタは、配下の SocketImpl を初期化します。

	protected ServerSocket() {
	  /* install system-default SocketImpl */
	  ...
	}

public class ServerSocket {
	...
	protected final void implAccept(Socket s) throws IOException {
	   ...
	   // on return from this call s will be connected to a client
	}
	...

class SSLServerSocket extends ServerSocket {
    ...
    public Socket accept () throws IOException
    {
	SSLSocket s = new SSLSocket (certChain, privateKey);
	// create an unconnected client SSLSocket, that we'll
	// return from accept

	implAccept (s);
	s.handshake ();
	return s;
    }
    ...
}

class SSLSocket extends java.net.Socket {
    ...
    public SSLSocket(CertChain c, PrivateKey k) {
	super();
	...
    }
    ...
}