Java Networking. Stream sockets (TCP) Departamento de Matemáticas y Computación. Grado en Ingeniería

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1 Java Networking Stream sockets (TCP) Java Networkingpor Francisco J. García Izquierdo. Universidad de la Rioja. Departamento de Matemáticas y Computación. se encuentra bajo una Licencia Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-CompartirIgual 3.0 Unported. Departamento de Matemáticas y Computación Grado en Ingeniería Informática Sistemas distribuidos

2 Objetivos Estudio de los fundamentos de las comunicaciones usando TCP en Java Construcción de clientes y servidores TCP Repaso de algunos conceptos web: URL, MIME, Repaso de los fundamentos del protocolo HTTP Planteamiento de la conveniencia de usar threads en los servidores Grado en Ingeniería Informática Sistemas Distribuidos 2 Francisco J. García Izquierdo

3 Bibliografía Java Network Programming, 2nd Edition. Elliotte Rusty Harold.O Reilly (2000). ISBN: Advanced Java Networking (2nd Ed.). Dick Steflik, Prashant Sridharan, Richard Steflik. Prentice Hall PTR (2000). ISBN: Grado en Ingeniería Informática Sistemas Distribuidos 3 Francisco J. García Izquierdo

4 Agenda Stream sockets Aplicaciones Cliente Fundamentos de World Wide Web Implementación de Servidores Servidores Multithreaded Grado en Ingeniería Informática Sistemas Distribuidos 4 Francisco J. García Izquierdo

5 Stream Sockets (TCP) En Internet los datos circulan en paquetes de tamaño fijo llamados datagramas Por tanto es necesario particionar los datos en datagramas, enviarlos individualmente y reensamblarlos en el destino Sin embargo puede que algunos lleguen con errores, lleguen desordenados o incluso que no lleguen Controlar todos estos aspectos requiere un SW complejo Sin embargo los Sockets TCP se encargan de todo La implementación Java de estos sockets delega en servicios del sistema operativo Grado en Ingeniería Informática Sistemas Distribuidos 5 Francisco J. García Izquierdo

6 Stream Sockets (TCP) Permiten trabajar con la red como si fuera un stream más. Inicialmente fueron una extensión al Berkeley Unix. Actualmente se encuentran implementados en las principales plataformas. Garantizan una comunicación sin pérdida y recepción ordenada de paquetes. A la hora de utilizar sockets hay dos papeles: el del servidor y el del cliente (aunque hay cliente en ambos extremos). El S. servidor acepta conexiones El S. cliente establece conexiones Grado en Ingeniería Informática Sistemas Distribuidos 6 Francisco J. García Izquierdo

7 Stream Sockets Las operaciones básicas de un socket cliente son: Conectarse con el servidor en el host remoto. Eligiendo un puerto del servidor En el cliente se escoge uno que esté libre Intercambiar información (full-duplex). Proporciona un input y un outputstream Cerrar la conexión. Las operaciones de un socket servidor son: Asociarse con un puerto libre del host. Esperar conexiones de sockets clientes. Proveer de un socket cliente para el intercambio de información. Grado en Ingeniería Informática Sistemas Distribuidos 7 Francisco J. García Izquierdo

8 Agenda Stream sockets Aplicaciones Cliente Fundamentos de World Wide Web Implementación de Servidores Servidores Multithreaded Grado en Ingeniería Informática Sistemas Distribuidos 8 Francisco J. García Izquierdo

9 Sockets Cliente - Construcción Constructores: public Socket(String host, int port) throws UnknownHostException, IOException; public Socket(InetAddress address, int port) throws IOException; Ejemplo: try { Socket socket = new Socket( 80); // Equivalente, pero más largo InetAddress adress = InetAddress.getHostByName( ); socket = new Socket(address, 80); } catch (Exception e) { } System.out.println(e); Grado en Ingeniería Informática Sistemas Distribuidos 9 Francisco J. García Izquierdo

10 Sockets Cliente Métodos de acceso informativos public InetAddress getinetaddress() public int getport() public int getlocalport() Ejemplo try { // Puerto del servidor Socket socket = new Socket( 80); System.out.println(socket.getInetAddress()); System.out.println(socket.getPort()); System.out.println(socket.getLocalPort()); } catch (IOException e) { } System.out.println(e); Grado en Ingeniería Informática Sistemas Distribuidos 10 Francisco J. García Izquierdo

11 Sockets Cliente - streams getinputstream devuelve un InputStream a través del cual se podrá leer todo lo que envíe el servidor public InputStream getinputstream() throws IOException La lectura es bloqueante. Ejemplo try { // Protocolo daytime Socket socket = new Socket(hostname, 13); dis = new DataInputStream(socket.getInputStream()); System.out.println(dis.readLine()); socket.close(); } catch (IOException e) { System.out.println(e); } Grado en Ingeniería Informática Sistemas Distribuidos 11 Francisco J. García Izquierdo

12 Sockets Cliente - streams getoutputstream devuelve un OutputStream a través del cual enviar información al servidor public OutputStream getoutputstream () throws IOException try { // Protocolo echo Socket socket = new Socket(hostname, 7); in = new DataInputStream(socket.getInputStream()); out = new PrintStream(socket.getOutputStream()); teclado = new DataInputStream(System.in); while (true) { String line = teclado.readline(); out.println(line); // Convendría hacer out.flush(); System.out.println(in.readLine()); } socket.close(); } catch (IOException e) { System.out.println(e); } Grado en Ingeniería Informática Sistemas Distribuidos 12 Francisco J. García Izquierdo

13 Correspondencia de streams InputStream 1 OutputStream 1 Aplicación 2 Socket Aplicación 2 InputStream 2 OutputStream 2 Grado en Ingeniería Informática Sistemas Distribuidos 13 Francisco J. García Izquierdo

14 Sockets Cliente - cierre Libera los recursos utilizados por el socket public void close() Después de usar close todavía se pueden consultar los datos del socket (puerto local, dirección, ). Sin embargo cualquier intento de leer o escribir en alguno de los stream producirá una excepción (IOException). El cierre es bidireccional, cerrándose en los dos extremos del socket El cierre de alguno de los streams del socket desencadena el cierre del socket. Grado en Ingeniería Informática Sistemas Distribuidos 14 Francisco J. García Izquierdo

15 Sockets Cliente cierre parcial El cierre anterior es completo A veces interesa cerrar sólo el canal de escritura o de lectura No se cierra el socket. Sólo parte de él: public void shutdownoutput() public void shutdowninput() Después de usarlos cualquier intento de escritura produce un error En el otro extremo los streams quedan marcados con EOF (cualquier intento de lectura devuelve -1) Grado en Ingeniería Informática Sistemas Distribuidos 15 Francisco J. García Izquierdo

16 Sockets Cliente - configuración Método settcpnodelay void settcpnodelay(boolean on) boolean gettcpnodelay() Indica que se desean enviar los paquetes tan rápido como sea posible. Se anula el buffering de los paquetes pequeños. Grado en Ingeniería Informática Sistemas Distribuidos 16 Francisco J. García Izquierdo

17 Sockets Cliente - configuración Método setsolinger void setsolinger(boolean on, int seconds) int getsolinger() Indica que se debe hacer si al cerrar el socket hay paquetes pendientes de envío Por defecto el SO subyacente se encarga del envío Se puede establecer cuanto tiempo esperar para intentar enviar los paquetes. Una vez transcurrido, los paquetes se descartan. Si se indica false se espera indefinidamente. Si se especifica true,0, se cierra inmediatamente (hard close). Si se especifica true,( 0), depende de la plataforma. Grado en Ingeniería Informática Sistemas Distribuidos 17 Francisco J. García Izquierdo

18 Sockets Cliente - configuración Método setsotimeout public void setsotimeout(int ms) public int getsotimeout() Normalmente el read espera indefinidamente hasta que llegue algún dato. Con este método se puede establecer el tiempo máximo de espera del read. Grado en Ingeniería Informática Sistemas Distribuidos 18 Francisco J. García Izquierdo

19 Sockets Cliente - configuración Método setkeepalive public void setkeepalive(boolean ka) public boolean getkeepalive() Si no se hace nada, un cliente inactivo puede estar pendiente eternamente al leer o escribir de un servidor fuera de servicio Con este método un cliente (inactivo) envía un paquete para saber si el servidor ha caido. Si no recibe respuesta, el cliente cerrará el socket. Grado en Ingeniería Informática Sistemas Distribuidos 19 Francisco J. García Izquierdo

20 Agenda Stream sockets Aplicaciones Cliente Fundamentos de World Wide Web Implementación de Servidores Servidores Multithreaded Grado en Ingeniería Informática Sistemas Distribuidos 20 Francisco J. García Izquierdo

21 WWW La WWW utiliza el protocolo HTTP en la comunicación entre browser y servidor El HTTP está estrechamente relacionado con otros estándares: URL, MIME y HTML Grado en Ingeniería Informática Sistemas Distribuidos 21 Francisco J. García Izquierdo

22 URL Una URL (Uniform Resource Locator) es la forma de obtener un determinado recurso en Internet Su sintaxis es: protocolo://host[:port]/path/recurso#sección El protocolo indica el tipo de servidor que transmite el recurso El puerto por defecto (http, 80; ftp, 21; Y cómo obtener el recurso Los más habituales son http, ftp, file, etc Ej FTP: ftp://<usr>:<pwd>@<host> Grado en Ingeniería Informática Sistemas Distribuidos 22 Francisco J. García Izquierdo

23 URL El host puede indicarse mediante dirección IP o mediante nombre simbólico (DNS) El puerto identifica al servidor dentro del host El path indica el directorio donde está el recurso (relativo al directorio raíz del servidor) El nombre del recurso es opcional. Si éste no se indica el servidor mandará el recurso por defecto (habitualmente index.html o Wellcome.html) Grado en Ingeniería Informática Sistemas Distribuidos 23 Francisco J. García Izquierdo

24 URL La sección permite apuntar a una parte concreta dentro del recurso Ejemplos ftp://public.ftp/lenguajes/java.doc Grado en Ingeniería Informática Sistemas Distribuidos 24 Francisco J. García Izquierdo

25 URL relativas Un documento puede hacer referencia a otro indicando su URL Cuando en la URL de una referencia faltan elementos éstos se toman de la URL de la pagina contenedora A dicho tipo de URL incompletas se las denomina URL relativas Supongamos que en la página se encuentran las siguientes referencias: info.html /info.html datos/faq.html /datos/faq.html Grado en Ingeniería Informática Sistemas Distribuidos 25 Francisco J. García Izquierdo

26 HTTP El protocolo HTTP (Hypertext Transfer Protocol) es el estándar para la comunicación entre browsers y servidores web. HTTP utiliza TCP/IP El cliente envía un mensaje de petición al servidor y espera síncronamente la recepción de otro mensaje de respuesta. No tiene estado HTTP especifica cómo se establece la conexión, se solicita el recurso, se transmite y se cierra la conexión Los mensajes de petición corresponden con diferentes operaciones: GET: acceso a recursos POST: envío de datos (formularios, u otros recursos) PUT: para subir ficheros (aunque no se usa para eso) DELETE: borra recursos; no usado HEAD: como GET, pero no desencadena la descarga Grado en Ingeniería Informática Sistemas Distribuidos 26 Francisco J. García Izquierdo

27 HTTP-URL Comienza por Luego se especifica el host y... Separado por :, el puerto (por defecto el 80) Luego el recurso al que se quiere acceder Opcionalmente el QueryString, después de? Lista de parámetros con sus valores parametro1=valor1&parametro2=valor2... Codificado (ver java.net.urlencoder) Ej.: Grado en Ingeniería Informática Sistemas Distribuidos 27 Francisco J. García Izquierdo

28 HTTP 1. Conexión El cliente establece una conexión con el puerto del servidor. Por defecto es el Solicitud del recurso El cliente envía un mensaje indicando el recurso deseado GET /index.html HTTP/1.0\r\n\r\n GET /app1/unacosa?acc=89 HTTP/1.0\r\n\r\n Si sólo se indica el / se transmitirá el recurso por defecto Se puede pedir GET, POST, HEAD o PUT Si hay query string: si la petición es GET, se añade al final del recurso (separada por una?) Si es POST, va en el cuerpo de la petición Grado en Ingeniería Informática Sistemas Distribuidos 28 Francisco J. García Izquierdo

29 HTTP 3. Respuesta El servidor devuelve un mensaje que incluye el recurso solicitado O informa de alguna situación de error 4. Cierre El servidor cierra la conexión HTTP es un protocolo sin estado. Si se desea otro recurso habrá que establecer otra conexión Grado en Ingeniería Informática Sistemas Distribuidos 29 Francisco J. García Izquierdo

30 Estructura de los mensajes HTTP Bloque de cabeceras y de cuerpo Separados por una línea en blanco La petición puede omitir el cuerpo (en POST, PUT no se omite) Grado en Ingeniería Informática Sistemas Distribuidos 30 Francisco J. García Izquierdo

31 Estructura de los mensajes HTTP (II) La respuesta Aquí irá el HTML, o la imagen, o Cabeceras: Generales: se aplican a la comunicación en general (User-Agent, Connection ) De petición: específicas de la petición (Host, If-Modified-Since, Cookie ) De respuesta: específicas de la respuesta (Server, Location, Set-Cookie ) De entidad: se refieren a lo que hay incluido en el cuerpo del mensaje (Content- Type, Content-Length, Last-Modified ) Grado en Ingeniería Informática Sistemas Distribuidos 31 Francisco J. García Izquierdo

32 HTTP Ejercicio Veámoslo en acción Ejecutar telnet set localecho open 80 Teclear GET / HTTP/1.0\r\n\r\n Prueba de POST Grado en Ingeniería Informática Sistemas Distribuidos 32 Francisco J. García Izquierdo

33 Inspección de mensajes Es conveniente, y a veces necesario, instalarse un sniffer para ver los mensajes intercambiados Wireshark es una opción, pero es muy general (proporciona demasiada funcionalidad) Una buena opción para HTTP es Fiddler Más limitado: HttpFox (un complemento de Firefox) Grado en Ingeniería Informática Sistemas Distribuidos 33 Francisco J. García Izquierdo

34 HTTP - GET Línea de petición: GET /index.html HTTP/1.1 Pueden pedirse recursos estáticos o dinámicos, respuesta de algún proceso que puede recibir parámetros Si hay query string (parámetros de la petición): Con GET, se añade al final del recurso (separada por una?) GET /app1/unacosa?acc=89 HTTP/1.0 Cada parámetro es un par nombre/valor separados por un = Si hay varios parámetros se separan con un & Codificación Los caracteres no alfabéticos se codifican con un carácter % seguido del ASCII del carácter en hexadecimal (ojo con el charset usado). Los espacios se sustituirán por un +. Los caracteres /, #, =, & y? se codificarán si no cumplen el papel de separadores en la URL. Ejemplo: Pepe Pérez Pepe+P%E9rez (en ISO ) Pepe Pérez Pepe+P%C3%A9rez (en UTF-8) Grado en Ingeniería Informática Sistemas Distribuidos 34 Francisco J. García Izquierdo

35 HTTP - GET GET / HTTP/1.1 Host: User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT... Accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml Accept-Language: es-es,es,en-us,en Accept-Encoding: gzip, deflate Accept-Charset: ISO ,utf-8;q=0.7 Connection: GET /PFC-App/pub/ser.BuscarPFCs?titulo=&director=Izq keep-alive HTTP/1.1 Cache-Control: max-age=0 Host: User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT... Accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml Accept-Language: es-es,es,en-us,en Accept-Encoding: gzip, deflate Accept-Charset: ISO ,utf-8;q=0.7 Connection: keep-alive Cache-Control: max-age=0 Referer: Cookie: JSESSIONID=25A0D8A18FD28D97F7B12F6DE7FF88; yst.yeipee=0 Grado en Ingeniería Informática Sistemas Distribuidos 35 Francisco J. García Izquierdo

36 HTTP - POST Se suele usar en formularios (no se puede en enlaces) Para enviar al servidor grandes cantidades de datos Para enviar al servidor datos de forma más segura No muestra los parámetros de la petición en la URL Línea de petición: POST /proceso HTTP/1.1 POST /cgi-bin/abweb/x6112/id /g0 HTTP/1.1 Suelen enlazar con procesos que puede recibir parámetros La query string se envía en el cuerpo del mensaje Mismas reglas que con GET (SIN separación por una?) Es conveniente informar al servidor del contenido enviado (Content-Type) Normalmente application/x-www-form-urlencoded. Es la codificación por defecto en <form > HTML Si se está enviando otra cosa, (ej: text/xml en servicios web) Es conveniente informar al servidor del tamaño del contenido enviado (Content-Length) Grado en Ingeniería Informática Sistemas Distribuidos 36 Francisco J. García Izquierdo

37 HTTP - POST POST /cgi-bin/abweb/x6112/id /g0 HTTP/1.1 Host: catalogo.unirioja.es User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT... Accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml Accept-Language: es-es,es,en-us,en Accept-Encoding: gzip, deflate Accept-Charset: ISO ,utf-8;q=0.7 Connection: keep-alive Content-Type: application/x-www-form-urlencoded Content-Length: 67 Q4= servlet+o%27reilly&q5=hunter&q6=&q7=&q8=&acc=asiok&asiok=buscar&us er=&pass= Grado en Ingeniería Informática Sistemas Distribuidos 37 Francisco J. García Izquierdo

38 HTTP La respuesta La respuesta tiene la siguiente estructura: HTTP/1.1 seguido del estatus de la respuesta (OK o error) 2xx petición recibida, entendida y aceptada 200 OK; 201 Created; 3xx redirección: el navegador debe ir a otra página 301 Moved Permanently; 304 Not Modified; 4xx error del cliente 401 Unauthorized; 404 Not Found; 5xx error del servidor 500 Internal Server Error; 501 Not Implemented; Otras cabeceras: Información del servidor (tipo, ), MIME del documento, longitud de la respuesta, información de sesión Grado en Ingeniería Informática Sistemas Distribuidos 38 Francisco J. García Izquierdo

39 HTTP La respuesta HTTP/ OK Date: Mon, 12 Sep :59:45 GMT Server: Apache/2.2.3 (CentOS)... Cache-Control: max-age=21600 Expires: Mon, 12 Sep :59:45 GMT Content-Type: text/html Keep-Alive: timeout=15, max=99 Connection: Keep-Alive Content-Length: <!DOCTYPE HTML PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01 Transitional//EN" " <html lang="es"> <head> <title>universidad de La Rioja</title> <meta http-equiv="content-type" content="text/html; charset=iso ">... Grado en Ingeniería Informática Sistemas Distribuidos 39 Francisco J. García Izquierdo

40 HTTP La respuesta HTTP/ Not Modified Date: Mon, 12 Sep :55:50 GMT Server: Apache/2.2.3 (CentOS... Connection: Keep-Alive Keep-Alive: timeout=15, max=99 ETag: "7d265-a69-a693cb80" Grado en Ingeniería Informática Sistemas Distribuidos 40 Francisco J. García Izquierdo

41 HTTP La respuesta HTTP/ Not Found Date: Mon, 12 Sep :57:45 GMT Server: Apache/2.2.3 (CentOS... Accept-Ranges: bytes Content-Type: text/html Content-Encoding: gzip Keep-Alive: timeout=15, max=100 Connection: Keep-Alive Transfer-Encoding: chunked a??????? 132c?]ms?8??<???h?<IUl?5?c?{??L<;:U????HHF?$?????}??E?????e????~y??'? ^ :????%?pw?????xu???????]?]?/???w???????wy3@?{)???????????????e?{!c?l2?> v?????????b!q?wdfc$i??x?????~??% C<?p???9@>?T??????H0Lq(??mnj2????J... Grado en Ingeniería Informática Sistemas Distribuidos 41 Francisco J. García Izquierdo

42 Cabeceras destacables Content-Length (entity) Tamaño del cuerpo del mensaje Content-Type (entity) Tipo de contenido del cuerpo del mensaje Algún tipo MIME (Multipurpose Internet Mail Extensions) Además del tipo MIME puede especificar el conjunto de caracteres: Content-Type: text/html; Charset=ISO Grado en Ingeniería Informática Sistemas Distribuidos 42 Francisco J. García Izquierdo

43 MIME Un nombre MIME se compone de una pareja tipo/subtipo Actualmente hay más de 100 parejas definidas (ver Un cliente no tiene por qué saber manejar todos MIME sirve que éste identifique a los que sabe manejar Cuando recibe un tipo que no conoce lo habitual es que lo descarte o bien se lo pase a otra aplicación. Las más habituales son: text/html, text/plain, text/xml image/jpeg, image/gif, application/zip, application/msword, video/mpeg, video/quicktime,... Grado en Ingeniería Informática Sistemas Distribuidos 43 Francisco J. García Izquierdo

44 Cabeceras destacables Date (general) Fecha en la que el servidor devuelve la respuesta No tienen que ver con la fecha del recurso (ver Last- Modified). Referer (petición) URL de la página desde donde se hace una petición User-Agent (petición) Tipo de cliente que usa el usuario Ejemplos: Mozilla/5.0 (Windows NT 6.1; rv:6.0.2) Gecko/ Firefox/6.0.2 Mozilla/5.0 (compatible; MSIE 9.0 Mozilla/5.0 (compatible; Googlebot/2.1 Grado en Ingeniería Informática Sistemas Distribuidos 44 Francisco J. García Izquierdo

45 Control de la caché Last-Modified Fecha en la que el recurso accedido fue modificado por última vez en el servidor Lo envía el servidor (basado en la fecha del recurso; el API de servlets permite controlar de forma sencilla este valor) Last-Modified: Tue, 15 Nov :45:26 GMT Se usa con If-Modified-Since Si el navegador la incluye, el servidor comprueba si el recurso se ha modificado después de la fecha proporcionada (recibida en Last-Modified) If-Modified-Since: Mon, 13 Jun :39:55 GMT Si no hay una versión posterior del recurso, el servidor devuelve la respuesta 304 Not Modified. Grado en Ingeniería Informática Sistemas Distribuidos 45 Francisco J. García Izquierdo

46 Redireccionamiento Relativamente frecuente en aplicaciones web Cuando la lógica de la aplicación determina que la petición del usuario debe ser otra diferente de la solicitada: Varias versiones de una página (ej varios países, Google) Introducción de datos incompleta, que devuelven al inicio En HTTP las redirecciones se indican mediante una respuesta de código 301 Moved Permanently y una cabecera que contiene la URL destino. Location (respuesta) Usada en redireccionamiento (respuesta 3xx) Valor: una URL donde el navegador debe dirigirse Location: /inicio.php Grado en Ingeniería Informática Sistemas Distribuidos 46 Francisco J. García Izquierdo

47 Soporte IPv6 Incluido desde J2SE 1.5 en Solaris, Linux y Windows Si el S.O. subyacente soporta IPv6, no hay que hacer nada para usar IPv6. Socket socket = new Socket("2002:450:9:10::71", 80); socket = new Socket("::1", 13); //::1 = localhost No es necesario ni siquiera recompilar aplicaciones ya existentes para que trabajen con IPv6 Grado en Ingeniería Informática Sistemas Distribuidos 47 Francisco J. García Izquierdo

48 Agenda Stream sockets Aplicaciones Cliente Fundamentos de World Wide Web Implementación de Servidores Servidores Multithreaded Grado en Ingeniería Informática Sistemas Distribuidos 48 Francisco J. García Izquierdo

49 Sockets en Servidor Los clientes necesitan de un servidor con el que intercambiar información Java también permite implementar servidores Pero la clase Socket no es suficiente: requiere un host con el que comunicarse Sin embargo un servidor no sabe quien va a conectar con él ni cuando La clase ServerSocket permite a un servidor esperar hasta que otro host se comunique con él Grado en Ingeniería Informática Sistemas Distribuidos 49 Francisco J. García Izquierdo

50 Sockets en Servidor Los server sockets no inician conexiones, se limitan a esperar conexiones de clientes. El ciclo de vida habitual de un servidor es: Crear un ServerSocket asociándolo a un puerto Esperar en el método accept la llegada de conexión. En ese momento el ServerSocket produce un socket normal para el intercambio de información. El cliente y el servidor intercambian datos La conexión es cerrada por el cliente o por el servidor (o por ambos). El servidor debería volver al segundo paso. Grado en Ingeniería Informática Sistemas Distribuidos 50 Francisco J. García Izquierdo

51 Construcción Constructor: public ServerSocket(int port) throws IOException, BindException; Crea un socket asociado al puerto especificado. Un valor de 0 le asigna un puerto anónimo libre. try { ServerSocket serversocket = new ServerSocket(6666); } catch (Exception e) { System.out.println(e); } Grado en Ingeniería Informática Sistemas Distribuidos 51 Francisco J. García Izquierdo

52 Construcción (II) Constructor: public ServerSocket(int port, int cola) throws IOException, BindException; Crea un socket asociado al puerto especificado. Un valor de 0 le asigna un puerto anónimo libre. El segundo parámetro indica el tamaño de la cola de espera. Una vez que esté llena se rechazan nuevas conexiones. try { ServerSocket serversocket = new ServerSocket(6666, 100); } catch (Exception e) { System.out.println(e); } Grado en Ingeniería Informática Sistemas Distribuidos 52 Francisco J. García Izquierdo

53 Establecimiento de la conexión Método accept public Socket accept() throws IOException Espera hasta que se reciba una conexión. En ese momento devuelve un Socket cliente a través del cual se podrá comunicar con el cliente (usando getinputstream y getoutputstream) Es una operación bloqueante Grado en Ingeniería Informática Sistemas Distribuidos 53 Francisco J. García Izquierdo

54 Establecimiento de la conexión Servidor Socket servidor Cliente 1 Socket cliente Socket Cliente 1 Socket Cliente Cliente Socket cliente Grado en Ingeniería Informática Sistemas Distribuidos 54 Francisco J. García Izquierdo

55 Establecimiento de la conexión Ejemplo try { ServerSocket serversocket = new ServerSocket(13); while (true) { Socket cliente = serversocket.accept(); PrintStream ps = new PrintStream(cliente.getOutputStream()); ps.println( Hola y adios ); cliente.close(); } try { } catch (Exception e) { Socket client = new Socket("...", 13); System.out.println(e); DataInputStream = new DataInputStream(client.getInputStream()); serversocket.close(); System.out.println(in.readLine()); } client.close(); } catch (Exception e) { System.out.println(e); } Grado en Ingeniería Informática Sistemas Distribuidos 55 Francisco J. García Izquierdo

56 Cierre de la conexión Cierre del Socket public void close() throws IOException Libera los recursos utilizados por el socket (deja libre el puerto). Si se cierra el socket devuelto por accept simplemente se libera la conexión con el cliente. El ServerSocket sigue abierto recibiendo peticiones de conexión Grado en Ingeniería Informática Sistemas Distribuidos 56 Francisco J. García Izquierdo

57 Cierre de la conexión Ejemplo try {// Servidor de un solo servicio ServerSocket serversocket = new ServerSocket(6666); Socket cliente = serversocket.accept(); PrintStream ps = new PrintStream(cliente.getOutputStream()); ps.println( Hola y adios ); cliente.close(); serversocket.close(); } catch (Exception e) { System.out.println(e); } Grado en Ingeniería Informática Sistemas Distribuidos 57 Francisco J. García Izquierdo

58 Sockets en Servidor Métodos de consulta (dirección y puerto locales) : public InetAddress getinetaddress () public int getlocalport() Ejemplo: try { ServerSocket server = new ServerSocket(6666); System.out.println(server.getInetAddress()); System.out.println(server.getLocalPort ()); } catch (Exception e) { System.out.println(e); } Grado en Ingeniería Informática Sistemas Distribuidos 58 Francisco J. García Izquierdo

59 Sockets en Servidor Método setsotimeout public void setsotimeout(int ms) throws SocketException public int getsotimeout() throws SocketException Normalmente el accept espera indefinidamente hasta que llegue algún dato. Con este método se puede establecer el tiempo máximo de espera del accept (lo cual no suele ser habitual en un servidor). Grado en Ingeniería Informática Sistemas Distribuidos 59 Francisco J. García Izquierdo

60 Ejemplo: Servidor TimeOfDay public class DaytimeServer { public static void main(string[] args) { ServerSocket server; Socket client; try { server = new ServerSocket(13); try { while (true) { client = server.accept(); PrintStream p = new PrintStream(client.getOutputStream()); p.println(new Date()); client.close(); } } catch (IOException e) { server.close(); System.err.println(e); } } catch (IOException e) { System.err.println(e); } } } Grado en Informática Programación de Bases de datos 60 Francisco J. García Izquierdo

61 Recordemos el cliente try { // Protocolo daytime Socket socket = new Socket(hostname, 13); dis = new DataInputStream(socket.getInputStream()); System.out.println(dis.readLine()); socket.close(); } catch (IOException e) { System.out.println(e); } Grado en Informática Programación de Bases de datos 61 Francisco J. García Izquierdo

62 Soporte IPv6 Si el S.O. subyacente soporta IPv6, no hay que hacer nada para usar IPv6. Grado en Ingeniería Informática Sistemas Distribuidos 62 Francisco J. García Izquierdo

63 Agenda Stream sockets Aplicaciones Cliente Fundamentos de World Wide Web Implementación de Servidores Servidores Multithreaded Grado en Ingeniería Informática Sistemas Distribuidos 63 Francisco J. García Izquierdo

64 Servidores Multithreaded Toda petición de conexión recibida por un server cuando no está esperando en accept se almacena en una cola. Si la cola se llena las nuevas conexiones se rechazan. Si el servidor no despacha rápidamente a cada cliente el servicio ofrecido se degradará notablemente (se perderán conexiones). Sin embargo los servidores no suelen hacer tareas de CPU intensivas, sino que suelen realizar E/S. Usando threads se pueden aprovechar los tiempos muertos de E/S para servir a otro cliente. El programa principal se limita a escuchar en accept y cada vez que recibe una conexión le pasa el cliente a un thread y vuelve rápidamente al accept a por nuevas conexiones. Grado en Ingeniería Informática Sistemas Distribuidos 64 Francisco J. García Izquierdo

65 Servidores Multithreaded Petición 1 Petición 2 Petición 3 Inicio petición 1 Inicio petición 2 Inicio petición 3 Inicio petición 1 Inicio petición 2 Inicio petición 3 Grado en Informática Programación de Bases de datos 65 Francisco J. García Izquierdo

66 Servidores Multithreaded Tipos de servidores Multithread: Se crea un thread por cada cliente que llegue. Cuando el thread acaba de servir se libera automáticamente Pool of threads. Los threads ya están creados previamente (en número prefijado) y según vayan llegando clientes se les asigna algún thread libre. Cuando cada thread acaba su tarea espera a que se le asigne otro cliente (no se liberan) Grado en Ingeniería Informática Sistemas Distribuidos 66 Francisco J. García Izquierdo

67 Servidores Multithreaded El pool de threads es más rápido por no tener la sobrecarga de tiempo que conlleva la creación de los mismos Sin embargo ocupa más memoria al tener siempre todos los threads creados Grado en Ingeniería Informática Sistemas Distribuidos 67 Francisco J. García Izquierdo

68 socket.close() Departamento de Matemáticas y Computación Grado en Ingeniería Informática Sistemas distribuidos