CS ¡10: ¡ Problem ¡solving ¡via ¡Object ¡Oriented ¡ Programming ¡ Winter ¡2017 ¡ ¡ Tim ¡Pierson ¡ 260 ¡(255) ¡Sudikoff ¡ Day ¡22 ¡– ¡Client/Server ¡
Agenda ¡ 1. Sockets ¡ 2. Server ¡ 3. MulLthreaded ¡server ¡ 4. Chat ¡server ¡ 2 ¡
Sockets ¡are ¡a ¡way ¡for ¡computers ¡to ¡ communicate ¡ • Client ¡1 ¡makes ¡ connecLon ¡over ¡ socket ¡ IP: ¡1.2.3.4 ¡ Client ¡1 ¡ HTTP ¡ • Server ¡receives ¡ Port: ¡80 ¡ connecLon, ¡moves ¡ communicaLons ¡ Server ¡ to ¡own ¡socket ¡ Server ¡is ¡listening ¡on ¡ a ¡socket ¡ (socket ¡= ¡IP ¡address ¡ ¡ ¡ ¡+ ¡protocol ¡ ¡ ¡ ¡+ ¡port) ¡ ¡ 3 ¡ Port ¡80 ¡= ¡HTTP ¡
Sockets ¡are ¡a ¡way ¡for ¡computers ¡to ¡ communicate ¡ • Client ¡1 ¡makes ¡ connecLon ¡over ¡ socket ¡ IP: ¡1.2.3.4 ¡ ¡ Client ¡1 ¡ HTTP ¡ • Server ¡receives ¡ Port: ¡80 ¡ connecLon, ¡moves ¡ communicaLons ¡ Server ¡ to ¡own ¡socket ¡ Server ¡is ¡listening ¡on ¡ a ¡socket ¡ • Server ¡returns ¡to ¡ (socket ¡= ¡IP ¡address ¡ ¡ listening ¡ ¡ ¡+ ¡protocol ¡ ¡ ¡ ¡+ ¡port) ¡ • Server ¡talking ¡to ¡ ¡ Client ¡1 ¡and ¡ready ¡ 4 ¡ Port ¡80 ¡= ¡HTTP ¡ for ¡others ¡
Sockets ¡are ¡a ¡way ¡for ¡computers ¡to ¡ communicate ¡ • Client ¡2 ¡makes ¡ connecLon ¡over ¡ socket ¡ IP: ¡1.2.3.4 ¡ Client ¡1 ¡ HTTP ¡ Port: ¡80 ¡ Server ¡ Server ¡is ¡listening ¡on ¡ a ¡socket ¡ (socket ¡= ¡IP ¡address ¡ ¡ Client ¡2 ¡ ¡ ¡+ ¡protocol ¡ ¡ ¡ ¡+ ¡port) ¡ ¡ 5 ¡ Port ¡80 ¡= ¡HTTP ¡
Sockets ¡are ¡a ¡way ¡for ¡computers ¡to ¡ communicate ¡ • Client ¡2 ¡makes ¡ connecLon ¡over ¡ socket ¡ IP: ¡1.2.3.4 ¡ Client ¡1 ¡ HTTP ¡ • Server ¡receives ¡ Port: ¡80 ¡ connecLon, ¡moves ¡ communicaLons ¡ Server ¡ to ¡own ¡socket ¡ Server ¡is ¡listening ¡on ¡ a ¡socket ¡ • Server ¡returns ¡to ¡ (socket ¡= ¡IP ¡address ¡ ¡ listening ¡ Client ¡2 ¡ ¡ ¡+ ¡protocol ¡ ¡ ¡ ¡ ¡+ ¡port) ¡ • Server ¡talking ¡to ¡ ¡ client ¡1 ¡and ¡2 ¡ 6 ¡ Port ¡80 ¡= ¡HTTP ¡ ready ¡for ¡others ¡
Java ¡provides ¡a ¡convenient ¡Socket ¡class ¡ WWWSocket.java ¡ • Run, ¡type ¡~tjp/cs10/index.php ¡ • Output ¡stream ¡= ¡from ¡your ¡computer ¡to ¡somewhere ¡else ¡ out.println ¡sends ¡data ¡to ¡another ¡computer ¡ • • Input ¡stream ¡= ¡from ¡another ¡computer ¡to ¡your ¡computer ¡ in.readLine ¡reads ¡data ¡sent ¡to ¡your ¡computer ¡ • 7 ¡
Agenda ¡ 1. Sockets ¡ 2. Server ¡ 3. MulLthreaded ¡server ¡ 4. Chat ¡server ¡ 8 ¡
We ¡can ¡create ¡our ¡own ¡server ¡ HelloServer.java ¡ public public static static void void main(String[] main(String[] args args) ) throws throws IOException IOException { { // Listen on a server socket for a connection System. out out.println .println("waiting for someone to connect" "waiting for someone to connect"); ); ServerSocket listen = new new ServerSocket ServerSocket(4242); (4242); // When someone connects, create a specific socket for them IP: ¡localhost ¡ Socket sock = listen.accept(); System. out out.println .println("someone connected" "someone connected"); ); TCP ¡ Port: ¡4242 ¡ // Now talk with them PrintWriter out = new new PrintWriter PrintWriter(sock sock.getOutputStream .getOutputStream(), (), true true); ); BufferedReader in = new new BufferedReader BufferedReader(new new InputStreamReader InputStreamReader(sock sock.getInputStream .getInputStream())); ())); out.println("who is it?"); String line; Server ¡ while while (( ((line line = = in in.readLine .readLine()) != ()) != null null) { ) { System. out out.println .println("received:" "received:" + + line line); ); out.println("hi " + line + "! anybody else there?"); } System. out out.println .println("client hung up" "client hung up"); ); // Clean up shop out.close(); in.close(); sock.close(); listen.close(); } ¡ Run, ¡then ¡from ¡terminal ¡type ¡telnet ¡localhost ¡4242 ¡ 9 ¡
We ¡can ¡also ¡create ¡our ¡own ¡client ¡too ¡ HelloServer.java ¡and ¡HelloClient.java ¡ HelloServer.java ¡ 10 ¡
We ¡can ¡create ¡our ¡own ¡client ¡too ¡ HelloClient.java ¡ public public class class HelloClient HelloClient { { public public static static void void main(String[] main(String[] args args) ) throws throws Exception { Exception { Scanner console = new new Scanner( Scanner(System. System. in in); ); // Open the socket with the server, and then the writer and reader System. out out.println .println("connecting..." "connecting..."); ); Socket sock = new new Socket( Socket("localhost" "localhost",4242); ,4242); //new Socket("129.170.212.159", 4242); //new Socket("129.170.212.159", 4242); PrintWriter out = new new PrintWriter PrintWriter(sock sock.getOutputStream .getOutputStream(), (), true true); ); BufferedReader in = new new BufferedReader BufferedReader(new new InputStreamReader InputStreamReader(sock sock.getInputStream .getInputStream())); ())); System. out out.println .println("...connected" "...connected"); ); // Now listen and respond Client ¡ ¡ String line; while while (( ((line line = = in in.readLine .readLine()) != ()) != null null) { ) { // Output what you read System. out out.println .println(line line); ); // Get some more input (from the user) to write to the open socket (server) String name = console.nextLine(); out.println(name); } System. out out.println .println("server hung up" "server hung up"); ); // Clean up shop out.close(); in.close(); sock.close(); } } ¡ Run ¡HelloServer.java ¡ Then ¡run ¡HelloClient.java ¡ ¡ 11 ¡
Friends ¡can ¡connect ¡to ¡your ¡server ¡if ¡they ¡ connect ¡to ¡the ¡right ¡IP ¡address ¡ Run ¡MyIPAdressHelper.java ¡to ¡get ¡your ¡address, ¡edit ¡HelloClient.java ¡ ¡ 12 ¡
ConnecLng ¡from ¡another ¡machine ¡ HelloServer.java ¡and ¡HelloClient.java ¡ • Run ¡MyIPAddressHelper ¡on ¡server ¡to ¡get ¡IP ¡ • Start ¡HelloClient.java ¡on ¡server ¡ • Edit ¡HelloClient.java ¡to ¡change ¡localhost ¡to ¡server ¡IP ¡address ¡ • Run ¡HelloClient ¡on ¡client ¡machines ¡and ¡make ¡connecLon ¡ ¡ • Connect ¡from ¡student ¡machine? ¡ 13 ¡
Agenda ¡ 1. Sockets ¡ 2. Server ¡ 3. MulLthreaded ¡server ¡ 4. Chat ¡server ¡ 14 ¡
Currently ¡our ¡server ¡can ¡only ¡handle ¡one ¡ client ¡at ¡a ¡Lme ¡ Using ¡Java’s ¡Thread ¡mechanism ¡to ¡overcome ¡single ¡client ¡issue ¡ • We ¡would ¡like ¡our ¡server ¡to ¡talk ¡to ¡mulLple ¡clients ¡at ¡a ¡ Lme ¡ • Trick ¡is ¡to ¡give ¡each ¡client ¡its ¡own ¡socket ¡ • That ¡way ¡the ¡server ¡can ¡talk ¡“concurrently” ¡with ¡mulLple ¡ clients ¡ • Java ¡provides ¡a ¡Thread ¡class ¡to ¡handle ¡concurrency ¡ (mulLple ¡processes ¡running ¡at ¡same ¡Lme) ¡ • Threads ¡are ¡much ¡lighter ¡than ¡running ¡mulLple ¡instances ¡ of ¡a ¡program ¡(more ¡on ¡threads ¡next ¡class) ¡ • Inherit ¡from ¡Thread ¡class ¡and ¡override ¡ run ¡ method ¡ • Start ¡thread ¡using ¡ start ¡method ¡ 15 ¡
We ¡can ¡create ¡a ¡“Communicator” ¡on ¡a ¡ separate ¡thread ¡for ¡each ¡connecLon ¡ One ¡Communicator ¡allocated ¡for ¡a ¡single ¡client ¡ 16 ¡
We ¡can ¡create ¡a ¡“Communicator” ¡on ¡a ¡ separate ¡thread ¡for ¡each ¡connecLon ¡ MulGple ¡Communicators ¡allocated ¡for ¡mulGple ¡clients ¡ 17 ¡
We ¡can ¡create ¡a ¡“Communicator” ¡on ¡a ¡ separate ¡thread ¡for ¡each ¡connecLon ¡ HelloMulGthreadedServer.java ¡ • Starts ¡new ¡thread ¡with ¡new ¡HelloServerCommunicator ¡on ¡each ¡ connecLon ¡ HelloServerCommunicator.java ¡ • Extends ¡Thread ¡ • Override ¡run ¡ • Tracks ¡thread ¡ID ¡ • Otherwise ¡the ¡same ¡as ¡single ¡threaded ¡version ¡ ¡ Run ¡HelloMulGthreadedServer.java ¡with ¡mulGple ¡telnets ¡ 18 ¡
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