Sockets e Threads Java

Sockets e Threads em Java
UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ
DEPARTAMENTO ACADÊMICO DE ELETRÔNICA
PROF. VITOR YANO
Comunicação em rede em Java
 A comunicação em rede na linguagem Java é
implementada pelo pacote java.net;
 As classes dessa biblioteca, por sua vez,
implementam sockets, que podem ser unicast (para
um único destinatário) ou multicast (para um grupo
de destinatários).
 Existem dois modos de utilização de sockets IP:


Orientado a conexão (protocolo TCP)
Orientado a datagrama (protocolo UDP)
Comunicação em rede em Java
 Modo orientado a conexão (TCP/IP):
 Serviços mais confiáveis;
 Garantia de ordem dos pacotes de dados;
 Possibilidade de utilização de fluxos de dados;
 Comportamento do servidor diferente do cliente;
 Modo mais lento.
 Modo orientado a datagrama (UDP/IP):
 Não há garantia de entrega das mensagens;
 Ordem das mensagens pode ser perdida;
 Cada mensagem é um pacote que contém o remetente, o
destinatário e o conteúdo (datagrama);
 Muito mais rápido que o modo orientado a conexão.
Sockets
 Sockets são mecanismos de comunicação entre
processos, que podem estar em uma mesma máquina
ou em diferentes computadores em uma rede.
Modo orientado a conexão TCP/IP
 Como funciona:
 O servidor abre uma porta e fica aguardando conexões;
 O cliente deve saber previamente o endereço do servidor (IP)
ou seu nome (hostname) e a porta;
 O cliente solicita uma conexão.
 Se nenhum problema ocorrer, o servidor aceita a conexão,
gerando um socket em outra porta qualquer do seu lado, que é
o canal de comunicação entre o cliente e o servidor.
 Em Java, a comunicação através de sockets utiliza
duas classes: Socket (soquete de dados) e
ServerSocket (soquete do servidor).
ServerSocket
 Construtor:
 ServerSocket(int port) – cria o socket especificando a porta
 Alguns métodos importantes:
 accept() – aguarda uma conexão, retornando um objeto da
classe Socket, que representa a conexão estabelecida;
 close() – fecha a conexão;
 isClosed() – indica se o socket está fechado;
 getInetAddress() – retorna o endereço do servidor através de
um objeto da classe InetAddress.
Socket
 Construtor:
 Socket(InetAddress address, int port) – cria um socket
conectando a um servidor em uma porta especificada;
 Socket(String host, int port) – idem anterior, porém o nome
ou endereço do servidor é passado por uma String.
 Alguns métodos importantes:
 close()
 getInetAddress()
 getInputStream() – stream de dados de entrada
 getOutputStream() – stream de dados de saída
Processo orientado a conexão
Servidor
ServerSocket(p)
accept()
InputStream/
OutputStream
Troca de dados
Cliente
Socket(s,p)
OutputStream/
InputStream
Exemplo
 ExemploSocket
Processo orientado a conexão
 O problema da comunicação orientada a conexão é
que sempre um dos lados deve ficar aguardando,
podendo manter o programa travado;
 Pode-se resolver esse problema de duas formas:


Usando modo de comunicação orientado a datagramas (UDP);
Utilizar threads para manter o programa funcionando
enquanto aguarda a recepção de dados.
Threads
 Threads, também chamadas de processos leves,
permitem a execução em paralelo de múltiplas
atividades em um mesmo processo;
 Java é a primeira linguagem de programação a
incluir o conceito de threads na própria linguagem.
 Algumas razões para o uso de threads:



Maior desempenho em sistemas multiprocessados;
Funcionalidade em ambientes gráficos;
Simplificação da modelagem em algumas aplicações.
Threads
 Para implementar threads em Java, pode-se:
 Utilizar herança, criando uma subclasse da classe Thread;
 Implementar a interface Runnable.
 Basicamente, o mais importante nestes casos é a
implementação do método public void run() e sua
ativação pelo método start()
 Uma thread pode estar em um entre quatro estados:




Nova (new);
Executando (run);
Suspensa (sleep);
Encerrada (stop)
Exemplo
 ExemploSocketThread
Modo orientado a datagramas (UDP/IP)
 Sockets UDP/IP são mais rápidos que TCP/IP pois
não exigem o estabelecimento de conexão;
 A comunicação ocorre pelo envio de mensagens, que
são formadas por um datagrama, contendo o
remetente (sender), destinatário (receiver) e o
conteúdo (content);
 Caso o destinatário não “capture” a mensagem (não
esteja aguardando por ela), a mesma é perdida;
 Em Java, a comunicação é feita através das classes
DatagramSocket e DatagramPacket.
DatagramSocket
 Construtor:
 DatagramSocket() – cria um socket de datagrama
 DatagramSocket(int port) – cria o socket especificando a
porta para receber pacotes
 Alguns métodos importantes:
 close() – fecha o socket;
 getLocalPort() – retorna a porta usada para envio e recepção;
 receive(DatagramPacket p) – aguarda recepção de pacote;
 send(DatagramPacket p) – envia pacote.
DatagramPacket
 Construtor:
 DatagramPacket(byte ibuf[], int ilength)
 DatagramPacket(byte ibuf[], int ilength, InetAddress iaddr,
int iport)
 Alguns métodos importantes:
 getAddress() – retorna o endereço remoto (de quem recebeu
ou para quem vai enviar);
 getData() – retorna o conteúdo do datagrama;
 getLength() – retorna o tamanho, em bytes, dos dados;
 getPort() – retorna a porta remota.