Programmation avancée

Préambule

La communication entre deux objets connectés ou bien entre un objet et un serveur passe forcément par des protocoles proches du matériel, tels que le bluetooth, wifi, ethernet, ou un peu au-dessus IP/TCP. Bien entendu, cette utilisation peut être masquée par l'utilisation de protocoles de niveau applicatifs qui s'appuient sur ces derniers, comme quand par exemple un capteur avec wifi envoie son résultat à un serveur web via HTTP. Un des avantages de ces protocoles est qu'ils sont généralement utilisables dans bons nombres d'objets connectés fonctionnant avec un minimum de système d'exploitation (comme avec un raspberry), ou disons de fonctionnalités similaires (comme avec un arduino).

Ce TP est l'occasion de se familiariser avec TCP, l'établissement d'une connexion et la communication entre deux applications Java. Pour faire ces exercices, pas besoin de s'encombrer d'un raspberry : un seul ordinateur suffit. 

Exercice 1

NB : cet exercice est un simple tutoriel permettant de voir une application client/serveur simple en Java

• Copiez/collez le code suivant dans un fichier EchoServer.java 

import java.io.*;
import java.net.*;
 
class EchoServer  {
 
    public static void main(String []args) {
 
	BufferedReader br = null; // pour lire du texte sur la socket
	PrintStream ps = null; // pour envoyer du texte sur la socket
	String line = null; // la ligne reçu/envoyée
	ServerSocket conn = null; 
	Socket sock = null;
	int port = -1;
 
	if (args.length != 1) {
	    System.out.println("usage: Server port");
	    System.exit(1);
	}
 
	try {
	    port = Integer.parseInt(args[0]); // récupération du port sous forme int
	    conn = new ServerSocket(port); // création socket serveur
	}
	catch(IOException e) {
	    System.out.println("problème création socket serveur : "+e.getMessage());
	    System.exit(1);
	}
 
	try {
	    sock = conn.accept(); // attente connexion client
	    br = new BufferedReader(new InputStreamReader(sock.getInputStream())); // creation flux lecture lignes de textes
	    ps = new PrintStream(sock.getOutputStream()); // création flux écriture lignes de texte
 
	    line = br.readLine(); // réception d'une ligne
	    System.out.println("le client me dit : "+line); // affichage debug
 
	    ps.println(line); // envoi de la ligne précédemmetn reçue
	    br.close();
	    ps.close();
	}
	catch(IOException e) {
	    System.out.println(e.getMessage());
	}
    }
}

• Principe du serveur :
  • attend une connexion,
  • instancie un BufferedReader et un PrintStream grâce à la socket de communication obtenue,
  • attend une ligne de texte envoyée par le client et l'affiche à l'écran,
  • renvoie cette ligne au client.

• Copiez/collez le code ci-dessous dans un fichier EchoClient.java

import java.io.*;
import java.net.*;
 
class EchoClient  {
 
    public static void main(String []args) {
 
	BufferedReader br = null; // pour lire du texte sur la socket
	PrintStream ps = null; // pour écrire du texte sur la socket
	String line = null;
	Socket sock = null;
	int port = -1;
 
	if (args.length != 3) {
	    System.out.println("usage: EchoClient ip_server port message");
	    System.exit(1);
	}
 
	try {
	    port = Integer.parseInt(args[1]); // récupération du port sous forme int
	    sock = new Socket(args[0],port); // création socket client et connexion au serveur donné en args[0]
	}
	catch(IOException e) {
	    System.out.println("problème de connexion au serveur : "+e.getMessage());
	    System.exit(1);
	}
 
	try {
	    br = new BufferedReader(new InputStreamReader(sock.getInputStream())); // création flux lecture lignes de texte
	    ps = new PrintStream(sock.getOutputStream()); // création flux écriture lignes de texte
 
	    ps.println(args[2]); // envoi du texte donné en args[2] au serveur
	    line = br.readLine(); // lecture réponse serveur
	    System.out.println("le serveur me repond : "+line); // affichage debug
	    br.close();
	    ps.close();
	}
	catch(IOException e) {
	    System.out.println(e.getMessage());
	}
    }
}

• Principe du client : 
  • se connecte au serveur,
  • instancie un BufferedReader et un PrintStream, grâce à la socket de communication,
  • envoie une ligne de texte au serveur,
  • attend une ligne de texte au serveur et l'affiche.
• Pour exécuter le client et le serveur :
  • ouvrez deux terminaux, et pour chacun, allez dans le répertoire où se trouve vos deux fichiers java.
  • dans un des deux terminaux, compilez les 2 fichiers (i.e. javac EchoClient.java et javac EchoServer.java)
  • dans le premier terminal, lancez le serveur en choisissant un n° de port (par ex. 12345) : java EchoServer 12345
  • dans le deuxième, lancez le client en donnant comme adresse IP du serveur localhost, le même port et un message : java EchoClient localhost 12345 "bonjour ca va?"
• Normalement, le serveur affiche le message du client et lui renvoie.

Exercice 2

• Le serveur du l'exercice 1 n'est pas écrit comme un serveur habituel : il s'arrête après avoir traité une seule requête, d'un seul client.
• Modifiez le code de EchoServer afin que le serveur puisse répondre à un nombre potentiellement infini de clients successifs (= tant que l'on arrête pas le serveur).

Remarques :

• comme dans l'exercice 1, le client n'envoie qu'un seul message avant de se terminer.
• tant que le serveur est en train de répondre à un client, il ne peut pas accepter de connexion de la part d'un autre.