Principe d’utilisation des sockets TCP en Java

Une application Client-Serveur : Sockets

Principe d’utilisation des sockets TCP en Java
Le serveur sera caractérisé par deux éléments :
1) Une adresse internet (adresse IP), désignant la machine sur laquelle s’exécute l’application serveur
2) Un numéro de port, qui désigne le numéro du service offert par le serveur
 Du côté « Client »
On peut assimiler la socket à un appareil téléphonique, la création d’une socket revient à installer un appareil téléphonique, et à composer le numéro du serveur.
try {
socket = new Socket (adresseIP, NO_PORT);
}
catch (IOException e) { /* « !! PROBLEME DE CONNEXION ! ! */ }
Si le serveur (au bout du fil) décroche son combiné, la communication pourra commencer… Exception «IOException» : si le serveur n’est pas libre, ou surchargé, ou autre…
 Du côté « Serveur »
Ouvrir une connexion en permanence : créer une socket « d’écoute » de type «ServerSocket »:
try {
socketEcouteur = new ServerSocket (NO_PORT);
}
catch (IOException e) { /* « !! PROBLEME DE CONNEXION ! ! */ }
Mise « à l’écoute » : en envoyant le message «accept()» :
Socket nouvelleSocket = socketEcouteur.accept();
 Le serveur « à l’écoute » est un thread à l’état bloqué qui attend que le téléphone sonne.
 Si le téléphone sonne et qu’il n’a pas d’autre chose à faire, le serveur décroche pour commencer la communication.
 Le serveur agit plutôt comme un central téléphonique : la communication acceptée est déviée sur un nouvel appareil téléphonique  le serveur peut se remettre à l’écoute du premier appareil et attendre une nouvelle sonnerie.
Un « ServerSocket » peut admettre jusqu’à 50 demandes de connexions simultanées. Si une connexion est demandée alors que la queue est pleine, cette dernière sera refusée.
 Construire l’adresse IP
En Java, une adresse IP est un objet de type «InetAdress» (paquetage java.net):
public static InetAddress getByName(String host) throws UnknownHostException
 Retourne l’adresse IP de la machine distante
 l’adresse IP peut être spécifiée sous la forme « aaa.bbb.ccc.ddd »
 ou alors par un nom composé : « machine.sous-domaine.domaine» ( « java.sun.com »)
en utilisant le système de noms (DNS, Data Name System) qui associe les numéros IP à des noms symboliques par le biais de serveurs de noms répartis sur le réseau.
public static InetAddress getLocalHost() throws UnknownHostException
 Retourne l’adresse IP de la machine locale
Utilisation
InetAddress adresseIP;
try {
// Adresse du serveur WinCenter de l’Ecole d’Ingénieurs de Genève : adresseIP = InetAddress.getByName(« 129.194.186.35 »);
// ou : travail en mode local (le serveur = machine locale)
adresseIP = InetAddress.getLocalHost();
// identique à : adresseIP = InetAddress.getByName(« 127.0.0.1 »);
}
catch (UnknownHostException e) { /* adresse inconnue sur le réseau */ }
Fermeture de la connexion
Connexion fermée dès que l’un ou l’autre des deux partenaires ferme la socket:
uneSocket.close() ;
Dès que la connexion est fermée, toute tentative d’accès à la socket se soldera par une levée d’exception de type «IOException».
Ouverture simultanée de plusieurs connexions
On parle alors de « serveur concurrent ».
Sous UNIX, ceci est réalisé en créant des processus enfant (en C) avec la fonction fork().
Chaque connexion est ensuite confiée à un processus enfant qui implémente un thread indépendant.
 Transmettre et recevoir des informations au travers d’une socket
Deux flux de données primaires à disposition: « InputStream » & « OutputStream » (paquetage java.io)
Pour y accéder, la classe «Socket» propose les méthodes :
 InputStream getInputStream():
 OutputStream getOutputStream():
pour retourner le flux d’entrée
pour retourner le flux de sortie
Comme il s’agit de flux de bytes non bufferisés, le programmeur à tout intérêt à travailler de manière plus évoluée en ouvrant des « flux de traitement » (flux de deuxième niveau) pour manipuler ces deux flux primaires.

Par exemple, pour convertir les bytes en caractères :

InputStreamReader isr = new InputStreamReader(socket.getInputStream())
OututStreamReader osr = new OutputStreamReader(socket.getOutputStream())

1. UNIX : ENTREES/SORTIES ET SOCKETS 
1.1 Communication fiable
1.2 Communication non fiable de paquets
1.3 Internet et les Sockets
2. JAVA, LE MODELE CLIENT-SERVEUR ET LES SOCKETS 
2.1 Principe d’utilisation des sockets TCP en Java
2.2 Principe d’utilisation des sockets UDP en Java
3. ILLUSTRATION : LE PROGRAMME « CHAT » (SOURCES A DISPOSITION !!) 
3.1 Interface utilisateur
3.2 Test de l’application
3.3 Protocole Client  Serveur
3.4 Le « Client » : diagramme des états et transitions
3.5 Le « Serveur » : diagramme des états et transitions
3.6 Risque d’interblocage
4. ANNEXES 
4.1 Classe «Socket» (non exhaustif)
4.2 Classe «ServerSocket» (non exhaustif)
4.3 Classe «InetAddress» (non exhaustif)