Технология разработки телекоммуникационных сервисов. Лабораторная работа 2. Общий вариант

Лабораторная работа №2

РЕАЛИЗАЦИЯ КЛИЕНТ-СЕРВЕРНОЙ АРХИТЕКТУРЫ С ПОМОЩЬЮ СОКЕТОВ

Цель работы:Изучение методов программирования сокетов с использованием пакета java.net.

Подготовка к лабораторной работе:

1. Изучить лекционный материал дисциплины "Технологии разработки телекоммуникационных сервисов" по темам "Распределённые приложения" и "Реализация клиент-серверной архитектуры на сокетах".

2. Изучить соответствующие разделы в литературе [3, 4].

3. Повторить принципы работы в среде Eclipse.

Краткая теория

В данной лабораторной работе используются классы и методы пакета java.net, поэтому в начале программы необходимо вставить строки импорта содержимого пакетов:

import java.net.*;

import java.io.*;

Вторая строка необходима для использования классов потокового ввода-вывода:

· InputStream

· OutputStream

· DataInputStream

· DataOutputStream

иихметодов:

· getInputStream()

· getOutputStream()

для передачи данных от клиента к серверу и наоборот.

Для соединения компьютеров необходимо определить адрес узла, на котором будет запущен сервер и порт приложения, обрабатывающего полученную информацию.

Системными службами зарезервированы порты с 1 по 1024, поэтому для своего приложенияможно использовать любой другой порт.

Чтобы получить javaобъект IPадреса хоста необходимо использовать статический метод InetAddress.getByName() класса InetAddressпакета java.net.

Приведённый ниже пример иллюстрирует использование метода InetAddress.getByName()для получения своего IPадреса в виде javaобъекта.




Пример:

// ip_Address.java

//Должно быть установлено соединение с Internet

import java.io.*;

import java.net.*;



publicclassip_Address {

publicstaticvoid main(String[] args) throws Exception {

BufferedReader keyboard = newBufferedReader(newInputStreamReader(System.in));

System.out.println("Введи имя компьютера");

String line = keyboard.readLine();

InetAddressaddr = InetAddress.getByName(line);

System.out.println(addr);

}

}

При запуске клиента и сервера на одном компьютере необходимо использовать адрес «заглушки», так называемый localhost, который можно получить следующими способами:

InetAddressaddr = InetAddress.getByName(null);

или:

InetAddressaddr = InetAddress.getByName("localhost");

или:

InetAddressaddr = InetAddress.getByName("127.0.0.1");

Существует два класса сокетов, основанных на потоках: ServerSocket, который использует сервер для "прослушивания" входящих соединений, и Socket, который использует клиент для инициализации соединения. Как только клиент создаст сокетное соединение, ServerSocket возвратит, используя свой метод accept(), соответствующий Socket, через который может происходить коммуникация на стороне сервера.

Пример (серверная часть):

…

intport = 6666;

// созданиесокетасервера

ServerSocketss = newServerSocket(port);

…

// установлениесервером соединения клиент-сервер,

// инициированного клиентом

Socketsocket = ss.accept();

…

Для общения сокетов клиента и сервера используются методы getInputStream() и getOutputStream() для получения соответствующих объектов классов InputStream и OutputStream для каждого сокета.Для обработки потоков более удобно использовать потомки этих классов DataInputStream и DataOutputStream, которые содержат готовые методы чтения/записи всех типов данныхreadUTF()/writeUTF.

Пример (клиентскаячасть):

…

Socket sock = newSocket(addr,port)

…

DataInputStream in = newDataInputStream (sock.getInputStream());

DataOutputStream out = newDataOutputStream (sock.getOutputStream());

…

Stringstr = null;

while (true) { // бесконечныйциклсеансасвязи

strin.readUTF(); // считываниеданныхизпотока

out.writeUTF(); // запись данных в поток

out.flush(); // окончание потока передачи

}

…

По окончании сеанса связи сокеты необходимо закрыть методом close():

sock.close();

Для реализации соединения необходимо использовать конструкцию обработки исключений:

try { // попытка соединения}

catch{ // не получилось}

finally{ // выполнится в любом случае}

Пример:

try {

…

System.out.println("Успех");

} catch (Exception x) {

System.out.println("Ошибка");

x.printStackTrace(); //выводсодержимогостека

}

} finally {

sock.close();

}

Вместо конструкцииtry…catch…finally можно использовать операторthrowsдля задания списка исключений, которые могут возбуждаться методом.

Пример:

publicstaticvoidmain(String[]args)throwsIOException{

…

}

Задание:

Создать два класса: Clientи Server, использующие классы и методы пакета java.net, для связи двух процессов на основе протокола TCP. Проверить передачу текстовой строки от клиента серверу и обратно. Использовать созданные классы для продолжительного сеанса связидвух процессов. Обеспечить ввод с клавиатуры потоков данных для передачи клиентом серверу и обратно, окончание сеанса связи, и закрытие сокетов (клиента и сервера) по введённому с клавиатуры кодовому слову, например, «END».

Порядок выполнения работы:

1. Запустить среду Eclipse, установленную на компьютере.

2. Создать новый проект. Указать его название и местоположение.

3. Создать класс-клиент,содержащий метод main(). Добавить в класс средства для ввода строки с клавиатуры:

BufferedReader keyboard = newBufferedReader(newInputStreamReader(System.in));

…

String str = keyboard.readLine();

4. Создать класс-сервер,содержащий метод main().

5. Компилировать классы.

6. При необходимости исправить найденные ошибки и повторить п.5.

7. Запустить на выполнение класс-сервер.

8. Запустить на выполнение класс-клиент.

9. Проследить за передачейтекста от клиента к серверу и обратно.

10. Обеспечить сеанс связиклиент-сервер до завершения его пользователем (передать несколько введённых с клавиатуры текстовых строк).

11. Если есть возможность, проверить работу клиент-серверного приложения на двух, соединённых в сеть, компьютерах.

12. Оформить отчёт.

13. Сдать работу.

Содержание отчёта:

1. Номер, название и цель лабораторной работы.

2. Задание по варианту.

3. Описание классов: их полей и методов.

4. Тексты классов.

5. Результаты работы программы.

6. Описание полученных результатов.

7. Вывод по проделанной работе.

Контрольные вопросы:

1. Чем передача данных по протоколу UDPотличается от передачи по протоколу TCP?

2. Что такое сокет?

3. Какие существуют разновидности архитектуры клиент-сервер?

4. Чем отличается класс ServerSocketот класса Socket?

5. Какие классы сокетов для протокола UDPвы знаете?

6. Какой пакет java используется для работы с сокетами?

Зачёт.