Données et communications en Java

Données et communications en Java
Programmation des applications réparties
Olivier Flauzac
Master EEAMI-Informatique première année
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Plan
1
Les scanners
2
Echange de données sur le réseau
3
Threads
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Les Scanners
Objectifs
simplifier la lecture depuis les flux
lecture d’éléments depuis le clavier
lecture d’éléments depuis un fichier
...
classe java.util.Scanner
utilisation possible des expressions régulières pour définir des
séparateurs
Exemple
Scanner sc = new Scanner ( System . i n ) ;
i n t i = sc . n e x t I n t ( ) ;
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Construction d’objets Scanner
Constructeurs
depuis un flux d’entrée
Scanner ( InputStream s r c )
depuis un fichier
Scanner ( F i l e s r c )
depuis une source implémentant Readable
Scanner ( Readable s r c )
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Accès aux données
Lecture
lecture en fonction du type
schéma global
XXX nextXXX ( )
lecture d’un entier
lecture d’une chaîne
int nextInt ()
String nextLine ( )
lecture d’un double
lecture sous la forme d’une chaîne
double nextDouble ( )
S t r i n g next ( )
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Méthodes de test
Test de la prochaine donnée
test de l’existence d’une donnée
boolean hasNext ( )
test du type de la prochaine donnée (schéma global)
boolean hasNextXXX ( )
un entier
boolean h a s N e x t I n t ( )
lecture d’une chaîne
un double
boolean h a s N e x t S t r i n g ( )
boolean hasNextDouble ( )
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Plan
1
Les scanners
2
Echange de données sur le réseau
3
Threads
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Communication en Java
Communications réseau
communication par sockets
classes de l’API
ServerSocket
Socket
utilisation de descripteurs de flots
ObjectOutputStream
ObjectInputStream
utilisation de la sérialisation
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La classe InetAddress
java.net.InetAddress
représentation des adresses IP
aucun constructeur public
création
p u b l i c s t a t i c I n e t A d d r e s s I n e t A d d r e s s . getByName ( S t r i n g nomHote )
throws UnknownHostException
p u b l i c s t a t i c I n e t A d d r e s s I n e t A d d r e s s . g e t L o c a l H o s t ( S t r i n g nomHote )
throws UnknownHostException
Méthodes
p u b l i c S t r i n g getHostName ( )
p u b l i c b y t e [ ] getAddress ( )
p u b l i c S t r i n g getHostAddress ( )
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La classe InetAddress (Exemple)
Code
import java . net . ∗ ;
class TestInet {
p u b l i c s t a t i c v o i d main ( S t r i n g [ ] args ) {
try {
I n e t A d d r e s s i = I n e t A d d r e s s . getByName ( "www. univ−reims . f r " ) ;
System . o u t . p r i n t l n ( i ) ;
System . o u t . p r i n t l n ( i . getHostName ( ) ) ;
System . o u t . p r i n t ( " adresse : " ) ;
b y t e [ ] b = i . getAddress ( ) ;
f o r ( i n t k =0; k<b . l e n g t h ; k + + ) {
System . o u t . p r i n t ( b [ k ] + " " ) ; / / r é s u l t a t é t r a n g e
}
System . o u t . p r i n t l n ( ) ;
System . o u t . p r i n t l n ( i . getHostAddress ( ) ) ;
} c a t c h ( E x c e p t i o n e ) { System . o u t . p r i n t l n ( " E r r e u r " ) ; }
}
}
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Socket côté client
La classe Socket
création et gestion de socket côté client
création des flux associés
Méthodes
constructeurs
Socket ( S t r i n g host , i n t p o r t ) throws IOException
Socket ( I n e t A d r e s s a , i n t p o r t ) throws IOException
fermeture :
v o i d c l o s e ( ) throws IOException
flux associés :
OutputStream getOutputStream ( ) throws IOException
i n p u t S t r e a m g e t I n p u t S t r e a m ( ) throws IOException
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Socket côté client (suite
Récupération d’informations locales
I n e t A d d r e s s getLocalAddress ( )
i n t getLocalPort ( )
Récupération d’informations distantes
InetAddress getInetAddress ( )
i n t getPort ( )
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Socket côté client
Code
import java . io . ∗ ;
import java . net . ∗ ;
class TestUrl2 {
p u b l i c s t a t i c v o i d main ( S t r i n g arg [ ] ) {
String l = null ;
Socket soc = n u l l ;
BufferedReader l e c t = n u l l ;
P r i n t W r i t e r ecr = n u l l ;
try {
soc = new Socket ( " l o c a l h o s t " , 8 0 ) ;
} c a t c h ( UnknownHostException e ) {
System . o u t . p r i n t l n ( " hôte inconnu ! ! ! \ n " ) ;
} c a t c h ( IOException e ) {
System . o u t . p r i n t l n ( " e r r e u r à l ’ o u v e r t u r e de l a s o c k e t ! ! !
}
// . . . . . . . . . . . . . . .
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\n");
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Socket côté client (suite)
Code
try {
l e c t = new BufferedReader (
new InputStreamReader ( soc . g e t I n p u t S t r e a m ( ) ) ) ;
e c r = new P r i n t W r i t e r (
new O u t p u t S t r e a m W r i t e r ( soc . getOutputStream ( ) ) ) ;
} c a t c h ( IOException e ) {
System . o u t . p r i n t l n ( " e r r e u r à l ’ o u v e r t u r e de l a s o c k e t ! ! ! \ n " ) ;
}
e c r . p r i n t ( " GET / i n d e x . h t m l HTTP / 1 . 0 \ n \ n " ) ;
ecr . f l u s h ( ) ;
try {
f o r ( l = n u l l ; ( l = l e c t . r e a d L i n e ( ) ) ! = n u l l ; ) { System . o u t . p r i n t l n ( l ) ; }
l e c t . c l o s e ( ) ; e c r . c l o s e ( ) ; soc . c l o s e ( ) ;
} c a t c h ( IOException e ) {
System . o u t . p r i n t l n ( " e r r e u r à l ’ o u v e r t u r e de l a s o c k e t ! ! ! \ n " ) ;
}
}
}
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Socket côté serveur
ServerSocket
création et gestion de socket côté serveur
création des flux associés
Méthodes
constructeur
ServerSocket ( i n t p o r t ) throws IOException
fermeture
v o i d c l o s e ( ) throws IOException
attente bloquante de connexion
Socket accept ( ) throws IOException
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Exemple de Serveur
Code
import java . io . ∗ ;
import java . net . ∗ ;
c l a s s Server {
p u b l i c s t a t i c v o i d main ( S t r i n g args [ ] ) {
S t r i n g t e x t e O u t = new S t r i n g ( " h e l l o " ) , t e x t e I n = n u l l ;
ServerSocket ecoute = n u l l ; Socket s = n u l l ;
ObjectOutputStream o u t = n u l l ; O b j e c t I n p u t S t r e a m i n = n u l l ;
try {
ecoute = new ServerSocket ( 1 2 0 0 0 ) ; s = ecoute . accept ( ) ;
o u t = new ObjectOutputStream ( s . getOutputStream ( ) ) ;
i n = new O b j e c t I n p u t S t r e a m ( s . g e t I n p u t S t r e a m ( ) ) ;
t e x t e I n = ( S t r i n g ) i n . r e a d O b j e c t ( ) ; System . o u t . p r i n t l n ( t e x t e I n ) ;
out . w r i t e O b j e c t ( texteOut ) ;
s . close ( ) ;
} catch ( Exception e ) {
System . o u t . p r i n t l n ( " E r r e u r ! ! ! " ) ;
}
}
}
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Exemple de Client
Code
import java . io . ∗ ;
import java . net . ∗ ;
class Client {
p u b l i c s t a t i c v o i d main ( S t r i n g args [ ] ) {
S t r i n g t e x t e O u t = new S t r i n g ( " b o n j o u r " ) , t e x t e I n = n u l l ;
ObjectOutputStream o u t = n u l l ; O b j e c t I n p u t S t r e a m i n = n u l l ;
Socket s = n u l l ;
try {
s = new Socket ( " l o c a l h o s t " , 1 2 0 0 0 ) ;
o u t = new ObjectOutputStream ( s . getOutputStream ( ) ) ;
i n = new O b j e c t I n p u t S t r e a m ( s . g e t I n p u t S t r e a m ( ) ) ;
out . w r i t e O b j e c t ( texteOut ) ;
t e x t e I n = ( S t r i n g ) i n . r e a d O b j e c t ( ) ; System . o u t . p r i n t l n ( t e x t e I n ) ;
s . close ( ) ;
} catch ( Exception e ) {
System . o u t . p r i n t l n ( " E r r e u r ! ! ! " ) ;
}
}
}
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Plan
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Les scanners
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Echange de données sur le réseau
3
Threads
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Threads
Généralités
flot de contrôle à l’intérieur d’un programme
instance de la classe java.lang.Thread
rôle de l’objet Thread
gestion de l’exécution
gestion du contrôle
gestion de la synchronisation
Implémentations
deux approches pour la création :
implémentation de l’interface Runnable
dérivation de la classe Thread qui implémente déjà l’interface
Runnable
surcharge de la méthode run()
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La classe Thread
Méthodes
constructeur
Thread ( )
démarrage
v o i d s t a r t ( ) throws I l l e g a l T h r e a d S t a t e E x c e p t i o n
création d’un démon
v o i d setDeamon ( boolean on )
throws I l l e g a l T h r e a d S t a t e E x c e p t i o n
throws S e c u r i t y E x c e p t i o n
attente
v o i d s l e e p ( l o n g msec ) throws I n t e r r u p t e d E x c e p t i o n
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Exemple de Thread
Code du Thread
c l a s s ThreadExemple extends Thread {
i n t num ;
ThreadExemple ( ) { num = 0 ; }
ThreadExemple ( i n t i ) { num = i ; }
p u b l i c v o i d run ( ) {
f o r ( i n t k =0; k <10; k + + ) {
System . o u t . p r i n t l n ( " Bonjour depuis " + num ) ;
l o n g temps = ( l o n g ) Math . random ( ) ∗ 100;
t r y { t h i s . s l e e p ( temps ) ; } c a t c h ( E x c e p t i o n e ) { }
}
}
}
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Exemple de Thread
Code du lanceur
c l a s s Lanceur {
p u b l i c s t a t i c v o i d main ( S t r i n g args [ ] ) {
Thread t 1 = new ThreadExemple ( 1 ) ;
Thread t 2 = new ThreadExemple ( 2 ) ;
t1 . s t a r t ( ) ;
t2 . s t a r t ( ) ;
}
}
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Partage de ressources
Partager des éléments
possibilité de partager des objets entre des threads
pas de méta-éléments !
utilisation dans le thread d’une référence sur l’objet partagé
passage de la référence de l’objet lors de la construction
attention à la synchronisation
mise en place d’exlusion mutuelle
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Partage de ressources Exemple
Code du lanceur
p u b l i c c l a s s ThreadLect extends Thread {
p r i v a t e i n t [ ] tab ;
p r i v a t e i n t num ;
p u b l i c ThreadLect ( ) {
super ( ) ; num=0;
}
p u b l i c ThreadLect ( i n t [ ] t , i n t i ) {
super ( ) ; t a b = t ; num = i ;
}
p u b l i c v o i d run ( ) {
f o r ( i n t i =0; i < t a b . l e n g t h ; i + + ) {
System . o u t . p r i n t l n ( " Thread " + num + " t a b [ " + i + " ] = " + t a b [ i ] ) ;
l o n g t p s = ( l o n g ) Math . random ( ) ∗ 100;
try {
t h i s . sleep ( tps ) ;
} catch ( Exception e ) {
System . o u t . p r i n t l n ( " E r r e u r " + e ) ;
}
}
}
}
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Partage de ressources Exemple
Code du lanceur
p u b l i c c l a s s Lanceur {
p u b l i c s t a t i c v o i d main ( S t r i n g [ ] args ) {
i n t [ ] x = new i n t [ 1 0 ] ;
f o r ( i n t i =0; i <x . l e n g t h ; i + + ) {
x[ i ] = i ;
}
Thread t 1 = new ThreadLect ( x , 0 ) ;
Thread t 2 = new ThreadLect ( x , 1 ) ;
Thread t 3 = new ThreadLect ( x , 2 ) ;
t1 . s t a r t ( ) ;
t2 . s t a r t ( ) ;
t3 . s t a r t ( ) ;
/ / e n t r e l a c e m e n t des a f f i c h a g e s
}
}
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Synchronisation
Problème
Problème d’accès à des variables partagées
variable en lecture et écriture
entrelacement
...
Solution
utilisation d’une directive de synchronisation
synchronized ( obj ) {
...
}
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Synchronisation Exemple
Code du thread
p u b l i c c l a s s ThreadLect extends Thread {
p r i v a t e i n t [ ] tab ;
p r i v a t e i n t num ;
p u b l i c ThreadLect ( ) {
super ( ) ; num=0;
}
p u b l i c ThreadLect ( i n t [ ] t , i n t i ) {
super ( ) ; t a b = t ; num = i ;
}
p u b l i c v o i d run ( ) {
s y n c h r o n i z e d ( System . o u t ) {
f o r ( i n t i =0; i < t a b . l e n g t h ; i + + ) {
System . o u t . p r i n t l n ( " Thread "+ num +" t a b [ " + i + " ] = " + t a b [ i ] ) ;
l o n g t p s = ( l o n g ) Math . random ( ) ∗ 100;
try {
t h i s . sleep ( tps ) ;
} catch ( Exception e ) {
System . o u t . p r i n t l n ( " E r r e u r " + e ) ; }
}
}
}
}
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Partage de ressources Exemple
Code du lanceur
p u b l i c c l a s s Lanceur {
p u b l i c s t a t i c v o i d main ( S t r i n g [ ] args ) {
i n t [ ] x = new i n t [ 1 0 ] ;
f o r ( i n t i =0; i <x . l e n g t h ; i + + ) {
x[ i ] = i ;
}
Thread t 1 = new ThreadLect ( x , 0 ) ;
Thread t 2 = new ThreadLect ( x , 1 ) ;
Thread t 3 = new ThreadLect ( x , 2 ) ;
t1 . s t a r t ( ) ;
t2 . s t a r t ( ) ;
t3 . s t a r t ( ) ;
/ / pas d ’ e n t r e l a c e m e n t des a f f i c h a g e s
}
}
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