sockets cliete servidor

INGENIERIA INFORMATICA

0 Materia: Inteligencia Artificial

Universidad Autnoma Juan Misael Saracho Facultad de Ciencias y Tecnologas

Carrera de Ingeniera Informtica

Tarija - Bolivia



SOCKETS CLIENTE -

SERVIDOR

Ral Morales Mendoza, Juan Edgar Mallea Machaca Ingeniera Informtica, Departamento de Ciencias y Tecnologas, Universidad Autnoma Juan Misael Saracho

[email protected], [email protected]

1. Objetivo

El objetivo de este trabajo es dar a conocer una de las tantas aplicaciones que la Tecnologa de

Programacin en Red ha logrado en este ltimo tiempo en el rea de la Informtica.

Entonces lo que vamos a hacer es aprender los fundamentos de la programacin con sockets en Java

ofrecida por el paquete java.net.

Es decir, vamos a comprender cmo es posible utilizar las facilidades proporcionadas por los sockets

de Java para desarrollar aplicaciones distribuidas, en las que uno o ms ordenadores intercambian

informacin a travs de una red de comunicaciones

2. INTRODUCCION

El paquete java.net de la plataforma Java proporciona una clase Socket, la cual implementa una de las

partes de la comunicacin bidireccional entre un programa Java y otro programa en la red.

La clase Socket se sita en la parte ms alta de una implementacin dependiente de la plataforma,

ocultando los detalles de cualquier sistema particular al programa Java. Usando la clase

java.net.Socket en lugar de utilizar cdigo nativo de la plataforma, los programas Java pueden

comunicarse a travs de la red de una forma totalmente independiente de la plataforma.

De forma adicional, java.net incluye la clase ServerSocket, la cual implementa un socket el cual los

servidores pueden utilizar para escuchar y aceptar peticiones de conexin de clientes.

Nuestro objetivo ser conocer cmo utilizar las clases Socket y ServerSocket.

Por otra parte, si intentamos conectar a travs de la Web, la clase URL y clases relacionadas

(URLConnection, URLEncoder) son probablemente ms apropiadas que las clases de sockets. Pero

de hecho, las clases URL no son ms que una conexin a un nivel ms alto a la Web y utilizan como

parte de su implementacin interna los sockets.



3. SOCKETS

Los sockets son un sistema de comunicacin entre procesos de diferentes mquinas de una red.

Un socket es un punto de comunicacin por el cual un proceso puede emitir o recibir informacin.

Los sockets han de ser capaces de utilizar el protocolo de streams TCP (Transfer Contro Protocol) y el

de datagramas UDP (User Datagram Protocol).

Utilizan una serie de primitivas para:

Establecer el punto de comunicacin. Conectarse a una mquina remota en un determinado puerto que est disponible. Escuchar en l. Leer o escribir y publicar informacin en l. Desconectarse.

3.1. USO DE SOCKETS

Para obtener una descripcin detallada de las interfaces relacionadas con sockets en Java puede

consultarse la documentacin que acompaa al JDK. En caso de no tener acceso a ella, a continuacin

aparecen algunas de las operaciones presentes en estas clases (en concreto, aquellas que van a resultar

necesarias para desarrollar la prctica). Tngase en cuenta que estas clases se encuentran en los

paquetes java.net (para el caso de DatagramPacket, DatagramSocket, Inet-Address y Socket) y java.io

(para las clases InputStream y Output-Stream). Por tanto, deber realizarse el import correspondiente

para tener acceso a ellas.



3.2. CLASE DatagramPacket

Esta clase modela un paquete a transmitir mediante sockets UDP. Las operaciones a utilizar van a ser:

DatagramPacket( byte[ ] buf, int longitud )

Constructor utilizado para poder recibir paquetes de la longitud especificada en el segundo argumento.

El contenido del paquete se dejara en el vector de octetos especificado en el primer argumento una vez

se haya podido recibir la informacin. Se utilizara para recibir la contestacin del servidor.

DatagramPacket( byte[ ] buf, int longitud, InetAddress direction, int puerto )

Constructor utilizado para poder enviar paquetes con la longitud especificada en el segundo argumento

hacia el ordenador cuya direccin y puerto se han dado en los dos siguientes.

Se utilizar para construir el mensaje a enviar al servidor.

3.3. CLASE DatagramSocket

Esta clase modela un socket UDP. Las operaciones a utilizar son:

DatagramSocket()

Construye un socket UDP y lo asocia a algn puerto libre en la mquina local. Aunque existen

variantes para especificar un puerto y/o una mquina, no son de inters para el cliente (ver el cdigo del

servidor, en la seccin 1.3) ya que aqu nicamente habr que especificar la direccin destino en los

paquetes a enviar.

void receive( DatagramPacket p )

El hilo de ejecucin permanece bloqueado hasta que se ha recibido un paquete a travs de este socket.

La informacin recibida se encuentra en el vector asociado al paquete pasado como nico argumento.

void send( DatagramPacket p )

Enva un paquete a travs del socket. El paquete debe tener asociada la direccin y el puerto del socket

a quien va dirigido el envo.



3.4. CLASE InetAddress

Esta clase modela la direccin IP de una mquina. Se necesita para especificar la ubicacin del

servidor, bien sea en la mquina local o en una mquina remota. Las operaciones a utilizar son:

static InetAddress getByName( String host )

Dado un nombre de mquina, devuelve un objeto InetAddress con su direccin.

static InetAddress getLocalHost()

Devuelve un objeto InetAddress con la direccin de la mquina local.

3.5. CLASE Socket

Esta clase implementa un socket cliente con comunicacin TCP. Los sockets servidores para TCP estn

modelados por la clase ServerSocket, pero esta ya no resulta necesaria para el caso del programa

cliente. Obsrvese, adems, que la comunicacin TCP est orientada a conexin y en el programa

servidor esta conexin se crea y se cierra para cada peticin efectuada por el cliente. Por tanto, el

cliente deber estructurarse de igual manera.

Las operaciones a utilizar son:

Socket( String host, int puerto )

Crea un socket y lo conecta a la mquina remota cuyo nombre sea host, en el puerto especificado como

segundo argumento.

InputStream getInputStream()

Obtiene el InputStream a utilizar para obtener la informacin recibida en el socket.

OutputStream getOutputStream()

Obtiene el OutputStream a utilizar para enviar informacin por el socket.

void close()

Cierra el socket, cortando la conexin con el servidor.



3.6. CLASE ImputStream

La nica operacin a utilizar en este caso es:

int read()

que devuelve el siguiente octeto presente en ese canal de entrada.

Aunque existen otras operaciones para obtener informacin desde el InputStream, como el servidor

nicamente escribe un octeto, en el cliente slo habr que leer ese octeto.

3.7. CLASE OutputStream

Al igual que en la clase anterior, nicamente hay que escribir un octeto en el socket, por lo que la operacin a

utilizar es: void write( int octeto )



IMPLEMENTACIN



Clase Servidor

import java.io.*;

import java.net.*;

import java.awt.*;

import java.awt.event.*;

import javax.swing.*;

import sun.misc.JavaLangAccess;

public class Servidor extends JFrame {

private JTextField campoIntroducir;

private JTextArea areaPantalla;

private ObjectOutputStream salida;

private ObjectInputStream entrada;

private ServerSocket servidor;

private Socket conexion;

private int contador = 1;

// configurar GUI

public Servidor()

{

super( "Servidor" );

Container contenedor = getContentPane();

// crear campoIntroducir y registrar componente de escucha

campoIntroducir = new JTextField();

campoIntroducir.setEditable( false );

campoIntroducir.addActionListener(

new ActionListener() {

// enviar mensaje al cliente

public void actionPerformed( ActionEvent evento )

{

enviarDatos( evento.getActionCommand() );

campoIntroducir.setText( "" );

}

}

);

//TITULO

JLabel ltitulo=new JLabel("SERVIDOR");

ltitulo.setFont(new java.awt.Font("Times New Roman", 1, 20));

ltitulo.setForeground(new java.awt.Color(0, 0, 153));

ltitulo.setAlignmentX(Component.CENTER_ALIGNMENT);

JPanel panelDatos=new JPanel();

panelDatos.setLayout(new BorderLayout());

JLabel labelIntoducir=new JLabel("Enviar: ");

panelDatos.add(labelIntoducir, BorderLayout.WEST);

panelDatos.add(campoIntroducir, BorderLayout.CENTER);

JPanel panelNorte=new JPanel();



panelNorte.setLayout(new BoxLayout(panelNorte, BoxLayout.Y_AXIS));

//Poner Border al panel (Arriba, Izquierda, Abajo, Derecha)

panelNorte.setBorder(BorderFactory.createEmptyBorder(20,10,10,10));

panelNorte.add(ltitulo);

panelNorte.add(panelDatos);

contenedor.add(panelNorte, BorderLayout.NORTH );

// crear areaPantalla

areaPantalla = new JTextArea();

JPanel panelArea=new JPanel();

panelArea.setBorder(BorderFactory.createEmptyBorder(0,10,10,10));

panelArea.setLayout(new BorderLayout());

panelArea.add( new JScrollPane( areaPantalla ), BorderLayout.CENTER);

contenedor.add(panelArea, BorderLayout.CENTER);

setSize( 350, 500 );

setLocation(20,50);

setVisible( true );

} // fin del constructor de Servidor

// configurar y ejecutar el servidor

public void ejecutarServidor()

{

// configurar servidor para que reciba conexiones; procesar las conexiones

try {

// Paso 1: crear un objeto ServerSocket.

servidor = new ServerSocket( 12345, 100 );

while ( true ) {

try {

esperarConexion(); // Paso 2: esperar una conexin.

obtenerFlujos(); // Paso 3: obtener flujos de entrada y

salida.

procesarConexion(); // Paso 4: procesar la conexin.

}

// procesar excepcin EOFException cuando el cliente cierre la conexin

catch ( EOFException excepcionEOF ) {

System.err.println( "El servidor termin la conexin" );

}

finally {

cerrarConexion(); // Paso 5: cerrar la conexin.

++contador;

}

} // fin de instruccin while

} // fin del bloque try

// procesar problemas con E/S

catch ( IOException excepcionES ) {



excepcionES.printStackTrace();

}

} // fin del mtodo ejecutarServidor

// esperar que la conexin llegue, despus mostrar informacin de la conexin

private void esperarConexion() throws IOException

{

mostrarMensaje( "Esperando una conexin\n" );

conexion = servidor.accept(); // permitir al servidor aceptar la conexin

mostrarMensaje( "Conexin " + contador + " recibida de: " +

conexion.getInetAddress().getHostName() );

}

// obtener flujos para enviar y recibir datos

private void obtenerFlujos() throws IOException

{

// establecer flujo de salida para los objetos

salida = new ObjectOutputStream( conexion.getOutputStream() );

salida.flush(); // vaciar bfer de salida para enviar informacin de

encabezado

// establecer flujo de entrada para los objetos

entrada = new ObjectInputStream( conexion.getInputStream() );

mostrarMensaje( "\nSe recibieron los flujos de E/S\n" );

}

// procesar la conexin con el cliente

private void procesarConexion() throws IOException

{

// enviar mensaje de conexin exitosa al cliente

String mensaje = "Conexin exitosa";

enviarDatos( mensaje );

// habilitar campoIntroducir para que el usuario del servidor pueda enviar

mensajes

establecerCampoTextoEditable( true );

do { // procesar los mensajes enviados por el cliente

// leer el mensaje y mostrarlo en pantalla

try {

mensaje = ( String ) entrada.readObject();

mostrarMensaje( "\n" + mensaje );

}

// atrapar problemas que pueden ocurrir al tratar de leer del cliente

catch ( ClassNotFoundException excepcionClaseNoEncontrada ) {

mostrarMensaje( "\nSe recibi un tipo de objeto desconocido" );

}

} while ( !mensaje.equals( "CLIENTE dice: chau" ) );

} // fin del mtodo procesarConexion

// cerrar flujos y socket

private void cerrarConexion()

{



mostrarMensaje( "\nFinalizando la conexin\n" );

establecerCampoTextoEditable( false ); // deshabilitar campoIntroducir

try {

salida.close();

entrada.close();

conexion.close();

}

catch( IOException excepcionES ) {


}

}

// enviar mensaje al cliente

private void enviarDatos( String mensaje )

{

// enviar objeto al cliente

try {

salida.writeObject( "SERVIDOR dice: " + mensaje );

salida.flush();

mostrarMensaje( "\nSERVIDOR dice: " + mensaje );

}

// procesar problemas que pueden ocurrir al enviar el objeto


areaPantalla.append( "\nError al escribir objeto" );

}

}

// mtodo utilitario que es llamado desde otros subprocesos para manipular a

// areaPantalla en el subproceso despachador de eventos

private void mostrarMensaje( final String mensajeAMostrar )

{

// mostrar mensaje del subproceso de ejecucin despachador de eventos

SwingUtilities.invokeLater(

new Runnable() { // clase interna para asegurar que la GUI se actualice

apropiadamente

public void run() // actualiza areaPantalla

{

areaPantalla.append( mensajeAMostrar );

areaPantalla.setCaretPosition(

areaPantalla.getText().length() );

}

} // fin de la clase interna

); // fin de la llamada a SwingUtilities.invokeLater

}


// campoIntroducir en el subproceso despachador de eventos

private void establecerCampoTextoEditable( final boolean editable )

{

// mostrar mensaje del subproceso de ejecucin despachador de eventos



apropiadamente



public void run() // establece la capacidad de modificar a

campoIntroducir

{

campoIntroducir.setEditable( editable );

}



}

public static void main( String args[] )

{

try

{

UIManager.setLookAndFeel(UIManager.getSystemLookAndFeelClassName());

}

catch (Exception e)

{

e.printStackTrace();

}

Servidor aplicacion = new Servidor();

aplicacion.setDefaultCloseOperation( JFrame.EXIT_ON_CLOSE );

aplicacion.ejecutarServidor();

}

} // fin de la clase Servidor



Clase Cliente

import java.io.*;

import java.net.*;

import java.awt.*;

import java.awt.event.*;

import javax.swing.*;

public class Cliente extends JFrame {

private JTextField campoIntroducir;

private JTextArea areaPantalla;

private ObjectOutputStream salida;

private ObjectInputStream entrada;

private String mensaje = "";

private String servidorChat;

private Socket cliente;

// inicializar servidorChat y configurar GUI

public Cliente( String host )

{

super( "Cliente" );

servidorChat = host; // establecer el servidor al que se va a conectar este

cliente

Container contenedor = getContentPane();

// crear campoIntroducir y registrar componente de escucha

campoIntroducir = new JTextField();

campoIntroducir.setEditable( false );

campoIntroducir.addActionListener(

new ActionListener() {

// enviar mensaje al servidor

public void actionPerformed( ActionEvent evento )

{

enviarDatos( evento.getActionCommand() );

campoIntroducir.setText( "" );

}

}

);

//TITULO

JLabel ltitulo=new JLabel("CLIENTE");

ltitulo.setFont(new java.awt.Font("Times New Roman", 1, 20));

ltitulo.setForeground(new java.awt.Color(0, 0, 153));

ltitulo.setAlignmentX(Component.CENTER_ALIGNMENT);

JPanel panelDatos=new JPanel();

panelDatos.setLayout(new BorderLayout());

JLabel labelIntoducir=new JLabel("Enviar: ");

panelDatos.add(labelIntoducir, BorderLayout.WEST);

panelDatos.add(campoIntroducir, BorderLayout.CENTER);



JPanel panelNorte=new JPanel();

panelNorte.setLayout(new BoxLayout(panelNorte, BoxLayout.Y_AXIS));

//Poner Border al panel (Arriba, Izquierda, Abajo, Derecha)

panelNorte.setBorder(BorderFactory.createEmptyBorder(20,10,10,10));

panelNorte.add(ltitulo);

panelNorte.add(panelDatos);

contenedor.add(panelNorte, BorderLayout.NORTH );

// crear areaPantalla

areaPantalla = new JTextArea();

JPanel panelArea=new JPanel();

panelArea.setBorder(BorderFactory.createEmptyBorder(0,10,10,10));

panelArea.setLayout(new BorderLayout());

panelArea.add( new JScrollPane( areaPantalla ), BorderLayout.CENTER);

contenedor.add(panelArea, BorderLayout.CENTER);

setSize( 350, 500 );

setLocation(380,50);

setVisible( true );

} // fin del constructor de Cliente

// conectarse al servidor y procesar mensajes del servidor

private void ejecutarCliente()

{

// conectarse al servidor, obtener flujos, procesar la conexin

try {

conectarAServidor(); // Paso 1: crear un socket para realizar la conexin

obtenerFlujos(); // Paso 2: obtener los flujos de entrada y salida

procesarConexion(); // Paso 3: procesar la conexin

}

// el servidor cerr la conexin

catch ( EOFException excepcionEOF ) {

System.err.println( "El cliente termino la conexin" );

}

// procesar los problemas que pueden ocurrir al comunicarse con el servidor



}

finally {

cerrarConexion(); // Paso 4: cerrar la conexin

}

} // fin del mtodo ejecutarCliente

// conectarse al servidor

private void conectarAServidor() throws IOException

{

mostrarMensaje( "Intentando realizar conexin\n" );

// crear Socket para realizar la conexin con el servidor



cliente = new Socket( InetAddress.getByName( servidorChat ), 12345 );

// mostrar la informacin de la conexin

mostrarMensaje( "Conectado a: " +

cliente.getInetAddress().getHostName() );

}

// obtener flujos para enviar y recibir datos

private void obtenerFlujos() throws IOException

{

// establecer flujo de salida para los objetos

salida = new ObjectOutputStream( cliente.getOutputStream() );

salida.flush(); // vacar bfer de salida para enviar informacin de

encabezado

// establecer flujo de entrada para los objetos

entrada = new ObjectInputStream( cliente.getInputStream() );

mostrarMensaje( "\nSe recibieron los flujos de E/S\n" );

}

// procesar la conexin con el servidor

private void procesarConexion() throws IOException

{

// habilitar campoIntroducir para que el usuario del cliente pueda enviar

mensajes

establecerCampoTextoEditable( true );

do { // procesar mensajes enviados del servidor

// leer mensaje y mostrarlo en pantalla

try {

mensaje = ( String ) entrada.readObject();

mostrarMensaje( "\n" + mensaje );

}

// atrapar los problemas que pueden ocurrir al leer del servidor

catch ( ClassNotFoundException excepcionClaseNoEncontrada ) {

mostrarMensaje( "\nSe recibi un objeto de tipo desconocido" );

}

} while ( !mensaje.equals( "SERVIDOR>>> TERMINAR" ) );

} // fin del mtodo procesarConexion

// cerrar flujos y socket

private void cerrarConexion()

{

mostrarMensaje( "\nCerrando conexin" );

establecerCampoTextoEditable( false ); // deshabilitar campoIntroducir

try {

salida.close();

entrada.close();

cliente.close();

}

catch( IOException excepcionES ) {


}



try{

Thread.sleep(2000);

}catch (Exception e) {}

System.exit(0);

}

// enviar mensaje al servidor

private void enviarDatos( String mensaje )

{

// enviar objeto al servidor

try {

salida.writeObject( "CLIENTE dice: " + mensaje );

salida.flush();

mostrarMensaje( "\nCLIENTE dice: " + mensaje );

}

// procesar los problemas que pueden ocurrir al enviar el objeto


areaPantalla.append( "\nError al escribir el objeto" );

}

}


// areaPantalla en el subproceso despachador de eventos

private void mostrarMensaje( final String mensajeAMostrar )

{

// mostrar mensaje del subproceso de ejecucin de la GUI



apropiadamente

public void run() // actualiza areaPantalla

{

areaPantalla.append( mensajeAMostrar );

areaPantalla.setCaretPosition(

areaPantalla.getText().length() );

}



}


// campoIntroducir en el subproceso despachador de eventos

private void establecerCampoTextoEditable( final boolean editable )

{

// mostrar mensaje del subproceso de ejecucin de la GUI



apropiadamente

public void run() // establece la capacidad de modificar

campoIntroducir

{

campoIntroducir.setEditable( editable );

}





}

public static void main( String args[] )

{

try

{

UIManager.setLookAndFeel(UIManager.getSystemLookAndFeelClassName());

}

catch (Exception e)

{

e.printStackTrace();

}

Cliente aplicacion;

if ( args.length == 0 )

aplicacion = new Cliente( "127.0.0.1" );

else

aplicacion = new Cliente( args[ 0 ] );

aplicacion.setDefaultCloseOperation( JFrame.EXIT_ON_CLOSE );

aplicacion.ejecutarCliente();

}

} // fin de la clase Cliente

sockets cliete servidor

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