luiz carlos d´oleron [email protected] sjcp java sockets java avançado

Luiz Carlos d´[email protected]

SJCP

Java Sockets

Java Avançado

Luiz Carlos d´Oleron – [email protected]

Sistemas Distribuídos

“Um sistema distribuído é uma coleção de processadores pouco acoplados, interconectados por uma rede de comunicação”

Sistemas Operacionais com JavaSilberschatz, Galvin e Gagne

Principais Vantagens:

1. Compartilhamento de Recursos

2. Aumento da Velocidade de Computação

3. Confiabilidade

4. Comunicação

5. ...


Camadas de Rede

Aplicação

Transporte

Rede

Enlace

Física

Aplicação

Transporte

Rede

Enlace

Física


Protocolos de Rede

Aplicação

Transporte

Rede

Enlace

Física

Aplicação

Transporte

Rede

Enlace

Física

HTTP,RMI, etc

TCP e UDP

IPv4 e IPv6

Ethernet e ATM


TCP

• Principais Características:

– Protocolo da camada de transporte– Complexo– Orientado à conexão– Confiável– Multiplexação/Demultiplexação– Detecção de Erros– Controle de Congestionamento– Menos performático do que UDP– Utilizado em diversas aplicações: FTP, email, HTTP,

RMI, etc...


Sockets e Portas

• TCP usa duas abstrações chamadas Sockets e Portas

• Portas e Sockets não existem fisicamente

• Em Java, um socket é um objeto que sabe como enviar e receber dados de (e para) um outro computador através de uma rede

• Java Sockets usam TCP, apesar que não é necessário saber isso para usar Sockets (encapsulamento)


Servidores e Portas

• Servidores (Servers) são computadores que disponibilizam serviços através de Portas

• Cada serviço é disponibilizado através de uma porta

• Quando queremos usar um serviço, usamos TCP, informando o endereço IP da máquina e a Porta do serviço

• Por exemplo, o serviço de um HTTP server normalmente atende pela porta 80 (default)

• Entretanto, muitos Application Server (Tomcat por exemplo) são normalmente configurados para atender pela porta 8080


Sockets e Portas

• Exemplos:

– http://172.17.0.13/ (acesso pela porta 80)

– http://172.17.0.14:8080/ (acesso pela porta 8080)

– mysql://arcoverde:3306/jornada

– rmi://localhost:1099/server


Sockets em Java

• É representado pela classe java.net.Socket

• Usa TCP, logo herda todas as características dele (principalmente a confiabilidade)

• Exemplo de Construtor:

public Socket(String ipserver, int porta) throws IOException;

• Após o construtor executar, o socket já estará apto para se comunicar

• Se o socket não conseguir se comunicar, será lançada uma IOException

• Permite escrita e leitura através de Input e OutputStream´s


Java Sockets e I/O


ServerSocket

• É representado pela classe java.net.ServerSocket

• A função principal de um ServerSocket é aguardar pela conexão de um Socket

• Um dos construtores mais utilizados é:

public ServerSocket(int porta) throws IOException;

• Se o ServerSocket não conseguir se instalar na porta, será lançada uma IOException

• Diferente do Socket, após o construtor executar, o ServerSocket deverá chamar acept() para aguardar uma conexão

• acept() retorna um socket. Após acept() retornar, o ServerSocket poderá se comunicar com este socket.


ServerSocket


Streams e Serialização

• Objetos são estruturas complexas

• ...Possuem vários atributos

• ...Seus atributos podem ser outros objetos

• ...Que possuem mais atributos

• ...Criando uma estrutura em árvore

• E olhe que nem falamos dos métodos, atributos de classe, etc...

• Como enviar via rede um objeto complexo?

• Com serialização


Streams e Serialização

• Serialização é o processo de transformar uma estrutura de dados complexa, como um objeto, em uma série de bytes

• A série gerada é “enviada pelo fio” da rede

• Do outro lado, o objeto é rematerializado

• Graças ao Java Team, a JVM faz isso para nós

• Basta que indiquemos que a classe do objeto implementa a interface java.io.Serializable

• Obs.: os atributos do objeto devem ser Serializable também

• Isso é o mesmo processo usado para se gravar um objeto em um arquivo


UnmarshalException

• Se você tentar enviar um objeto via rede que não pode ser serializado, será lançada uma UnmarshalException

• Marshaling e UnMarshaling são outros nomes dados para os processos de Desmaterizalizar e Materializar o objeto

• Quando ocorrer, observe se o objeto que você está enviando é Serializable (lembre-se dos atributos)


Sockets e Threads

• O normal é que tenhamos vários clientes para poucos servidores

• Assim, um servidor deve poder atender a vários clientes ao mesmo tempo

• Isto é feito escalonando Threads no lado do servidor, de forma que cada Thread cuide de um cliente


Exercício: Um servidor de arquivos

• Realizar em dupla• Criar um cliente que use um Socket para se conectar a um servidor

e enviar automaticamente um arquivo do sistema operacional (Upload)

• Os primeiros 50 bytes enviados serão usados para enviar o nome do arquivo (só o nome com extensão)

• Os arquivos podem ser de qualquer tipo• Criar um servidor que aguarde conexões. Quando algum socket

conectar a ele, automaticamente o servidor irá coletar os bytes enviados e irá criar um arquivo em uma pasta do Sistema Operacional.

• Nos primeiros 50 bytes recebidos, estará o nome do arquivo enviado.

• O servidor poderá ser conectado por vários clientes ao mesmo tempo


Expansão do Exercício (opcional)

• Os arquivos enviados pelo cliente ao servidor podem ser enormes, maiores do que 1 Gb

• O cliente poderá enviar vários arquivos ao mesmo tempo

• O servidor poderá atender apenas a um número limitado (k <=10) de clientes simultaneamente

• No final do Upload, o servidor envia uma mensagem de confirmação para o cliente

• O cliente poderá efetuar além de uploads, downloads de arquivos do servidor

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