SD 2018-Q2 - Prática
Correção Exercícios - Prática Aula 01

Segundo Quadrimestre de 2018
Professor: Emilio Francesquini
E-mail: e.francesquini@ufabc.edu.br

Índice

Exercício 1

  • Utiliza TCP/IP - Orientado a conexão
  • Um único cliente por servidor
  • Desperdiça CPU pois fica num laço de espera ocupada

Download do .java para o Servidor e para o Cliente:

Cliente

import java.io.*;
import java.net.*;

public class Aula01_Ex01_Cliente {
    public static void main(String[] args) throws IOException {

        if (args.length != 2) {
            System.err.println(
                "Forma de uso: java Aula01_Ex01_Cliente <end. servidor> <porta>");
            System.exit(1);
        }

        String hostName = args[0];
        int portNumber = Integer.parseInt(args[1]);

        try (
            Socket socket = new Socket(hostName, portNumber);
            PrintWriter socketOut =
                new PrintWriter(socket.getOutputStream(), true);
            BufferedReader socketIn =
                new BufferedReader(
                    new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
            BufferedReader stdIn =
                new BufferedReader(
                    new InputStreamReader(System.in))
        ) {
            while (true) {
                if (stdIn.ready()) {
                    String userInput = stdIn.readLine();
                    socketOut.println(userInput);
                    if ("SAIR".equals(userInput))
                        break;
                }
                if (socketIn.ready()) {
                    String msg = socketIn.readLine();
                    System.out.println(">" + msg);
                    if ("SAIR".equals(msg))
                        break;
                }
            }
        } catch (UnknownHostException e) {
            System.err.println("Endereço desconhecido " + hostName);
            System.exit(1);
        } catch (IOException e) {
            System.err.println("Erro conectanto em: " +
                hostName);
            System.exit(1);
        }
    }
}

Servidor

import java.net.*;
import java.io.*;

public class Aula01_Ex01_Servidor {
    public static void main(String[] args) throws IOException {

        if (args.length != 1) {
            System.err.println("Forma de uso: java Aula01_Ex01_Servidor <porta>");
            System.exit(1);
        }

        int portNumber = Integer.parseInt(args[0]);

        try (
            ServerSocket serverSocket =
                new ServerSocket(Integer.parseInt(args[0]));
            Socket clientSocket = serverSocket.accept();
            PrintWriter clientOut =
                new PrintWriter(clientSocket.getOutputStream(), true);
            BufferedReader clientIn = new BufferedReader(
                new InputStreamReader(clientSocket.getInputStream()));
            BufferedReader stdIn =
                new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in))
        ) {
            while (true) {
                if (stdIn.ready()) {
                    String userInput = stdIn.readLine();
                    clientOut.println(userInput);
                    if ("SAIR".equals(userInput))
                        break;
                }
                if (clientIn.ready()) {
                    String msg = clientIn.readLine();
                    System.out.println(">" + msg);
                    if ("SAIR".equals(msg))
                        break;
                }
            }
        } catch (IOException e) {
            System.out.println("Ocorreu um erro ao tentar escutar na porta "
                + portNumber);
            System.out.println(e.getMessage());
        }
    }
}

Exercício 2

  • Utiliza TCP/IP - Orientado a conexão
  • Aceita conexão de mais de um cliente por servidor
  • Não desperdiça CPU pois emprega threads para evitar um laço de espera ocupada

Download do .java para o Servidor e para o Cliente:

Cliente

import java.io.*;
import java.net.*;

public class Aula01_Ex02_Cliente {

    static class ConexaoServidor implements Runnable {

        private final Socket socket;
        private final PrintWriter socketOut;
        private final BufferedReader socketIn;
        private final String nick;

        public ConexaoServidor (Socket socket, String nick) throws IOException {
            this.socket = socket;
            this.nick = nick;
            socketOut =
                new PrintWriter(socket.getOutputStream(), true);
            socketIn = new BufferedReader(
                new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
        }

        public void enviaMensagem(String msg) {
            socketOut.println(nick + "> " +  msg);
        }

        public void run () {
            try{
                while (true) {
                    String msg = socketIn.readLine();
                    if (msg == null) {
                        System.out.println("Conexão perdida.");
                        System.exit(1);
                    }
                    System.out.println(msg);
                }
            } catch (Exception e) {
                System.out.println(e.getMessage());
            } finally {
                try {
                    socketIn.close();
                    socketOut.close();
                    socket.close();
                } catch (Exception e) {
                    //já não ha mais o que se fazer
                }
            }
        }
    }


    public static void main(String[] args) throws IOException {

        if (args.length != 3) {
            System.err.println(
                "Forma de uso: java Aula01_Ex02_Cliente <end. servidor> <porta> <nick>");
            System.exit(1);
        }

        String hostName = args[0];
        int portNumber = Integer.parseInt(args[1]);
        String nick = args[2];

        try (
             Socket socket = new Socket(hostName, portNumber);
             BufferedReader stdIn =
             new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in))
             ) {
            ConexaoServidor conexaoServidor = new ConexaoServidor(socket, nick);
            Thread th = new Thread (conexaoServidor);
            th.setDaemon(true);
            th.start();
            String userInput;
            while ((userInput = stdIn.readLine()) != null) {
                if ("SAIR".equals(userInput)) break;
                conexaoServidor.enviaMensagem(userInput);
            }
        } catch (UnknownHostException e) {
            System.err.println("Endereço desconhecido " + hostName);
            System.exit(1);
        } catch (IOException e) {
            System.err.println("Erro conectanto em: " + hostName);
            System.exit(1);
        }
    }
}

Servidor

import java.net.*;
import java.io.*;
import java.util.Set;
import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;

public class Aula01_Ex02_Servidor {

    static Set<ConexaoCliente> clientes = ConcurrentHashMap.newKeySet();

    static class ConexaoCliente implements Runnable {

        private final Socket socket;
        private final PrintWriter clientOut;
        private final BufferedReader clientIn;

        public ConexaoCliente (Socket clientSocket) throws IOException {
            socket = clientSocket;
            clientOut =
                new PrintWriter(clientSocket.getOutputStream(), true);
            clientIn = new BufferedReader(
                new InputStreamReader(clientSocket.getInputStream()));
            clientes.add(this);
        }

        public void enviaMensagem(String msg) {
            clientOut.println(msg);
        }

        public void run () {
            try{
                while (true) {
                    String msg = clientIn.readLine();
                    if (msg == null || msg.endsWith("SAIR"))
                        break;
                    for (ConexaoCliente conexao : clientes) {
                        if (conexao == this) continue;
                        conexao.enviaMensagem(msg);
                    }
                    System.out.println(msg);

                }
            } catch (IOException e) {
                System.out.println("> Ocorreu um erro com uma conexão:"
                    + e.getMessage());
            } finally{
                clientes.remove(this);
                System.out.println("> Cliente desconectado. Conexões ativas: "
                    + clientes.size());
                try{clientIn.close();
                clientOut.close();
                socket.close();} catch (IOException e) {
                    System.out.println("> Ocorreu um erro tentando fechar a conexão:"
                        + e.getMessage());
                }
            }
        }
    }

    public static void main(String[] args) throws IOException {

        if (args.length != 1) {
            System.err.println("Forma de uso: java Aula01_Ex02_Servidor <porta>");
            System.exit(1);
        }

        int portNumber = Integer.parseInt(args[0]);

        ServerSocket serverSocket =
                new ServerSocket(Integer.parseInt(args[0]));
        while (true) {
            System.out.println("> Esperando usuários. Conexões ativas: " + clientes.size());
            Socket clientSocket = serverSocket.accept();
            ConexaoCliente cliente = new ConexaoCliente(clientSocket);
            new Thread(cliente).start();
            System.out.println("> Recebida uma conexão.");
        }
    }

}

Exercício 3

  • Utiliza UDP/IP - Orientado a datagramas
  • Ao contrário do exercício 2, não é capaz de manter facilmente uma contagem dos clientes conectados
    • Para isto seria necessário implementar um sistema de verificação (essencialmente o que o TCP/IP faz)
    • Como este código não implementa o sistema acima, a lista dos clientes conectados nunca é limpa. Em um sistema real essa lista cresceria até o limite da memória

Download do .java para o Servidor e para o Cliente:

Cliente

import java.io.*;
import java.net.*;

public class Aula01_Ex03_Cliente {

    static class ConexaoServidor implements Runnable {

        private final DatagramSocket socket;

        public ConexaoServidor (DatagramSocket socket) {
            this.socket = socket;
        }

        public void run () {
            try{
                while (true) {
                    DatagramPacket resposta =
                        new DatagramPacket (new byte[512], 512);
                    socket.receive (resposta);
                    System.out.println (new String(resposta.getData()));
                }
            } catch (Exception e) {
                System.out.println(e.getMessage());
            } finally {
                try {
                    socket.close();
                } catch (Exception e) {
                    //já não ha mais o que se fazer
                }
            }
        }
    }


    public static void main(String[] args) throws IOException {

        if (args.length != 3) {
            System.err.println(
                "Forma de uso: java Aula01_Ex03_Cliente <end. servidor> <porta> <nick>");
            System.exit(1);
        }

        String hostName = args[0];
        int porta = Integer.parseInt(args[1]);
        String nick = args[2];

        try (
             DatagramSocket socket = new DatagramSocket();
             BufferedReader stdIn = new BufferedReader(
                 new InputStreamReader(System.in))
             ) {
            InetAddress addr = InetAddress.getByName(hostName);
            ConexaoServidor conexaoServidor = new ConexaoServidor(socket);
            Thread th = new Thread (conexaoServidor);
            th.setDaemon(true);
            th.start();

            String userInput;
            while ((userInput = stdIn.readLine()) != null) {
                if ("SAIR".equals(userInput)) break;
                byte[] buffer = (nick + "> " + userInput).getBytes();
                DatagramPacket datagrama = new DatagramPacket (
                    buffer, buffer.length, addr, porta);
                socket.send (datagrama);
            }
        } catch (UnknownHostException e) {
            System.err.println("Endereço desconhecido " + hostName);
            System.exit(1);
        } catch (IOException e) {
            System.err.println("Erro conectanto em: " + hostName);
            System.exit(1);
        }
    }
}

Servidor

import java.net.*;
import java.io.*;
import java.util.*;

public class Aula01_Ex03_Servidor {

    static Set<Cliente> clientes = new HashSet<>();

    static class Cliente {
        InetAddress endereco;
        int porta;

        public Cliente (DatagramPacket pkt) {
            endereco = pkt.getAddress();
            porta = pkt.getPort();
        }

        static Cliente atualizaClientes (DatagramPacket pkt) {
            Cliente ret = new Cliente(pkt);
            clientes.add(ret);
            return ret;
        }

        public boolean equals(Object o) {
             return
                 o != null &&
                 getClass() == o.getClass() &&
                 endereco.equals(((Cliente)o).endereco) &&
                 porta == ((Cliente)o).porta;
        }

        public int hashCode() {
            return Objects.hash(endereco, porta);
        }

        public void enviaMensagem(byte[] buffer, DatagramSocket socket) throws IOException {
            DatagramPacket datagrama = new DatagramPacket (
                buffer, buffer.length,
                endereco, porta);
            socket.send (datagrama);
        }
    }


    public static void main(String[] args) {

        if (args.length != 1) {
            System.err.println("Forma de uso: java Aula01_Ex03_Servidor <porta>");
            System.exit(1);
        }

        int portNumber = Integer.parseInt(args[0]);


        try(
            DatagramSocket serverSocket =
                new DatagramSocket (Integer.parseInt(args[0]));
            ){
            while (true) {
                System.out.println("> Esperando mensagens.");
                DatagramPacket msg = new DatagramPacket (new byte[512], 512);
                serverSocket.receive (msg);
                System.out.println(new String(msg.getData()));
                Cliente cliente = Cliente.atualizaClientes(msg);
                for (Cliente cli: clientes) {
                    if (cli.equals(cliente)) continue;
                    cli.enviaMensagem(msg.getData(), serverSocket);
                }
            }
        } catch (IOException e) {
            System.out.println("Encerrando conexão.");
        }
    }

}

Autor: Emilio Francesquini

Created: 2018-06-14 Thu 17:28