Raphael.Marvie@lifl - FIL Lille 1marvie/download/IntroBu... · 2007-05-30 · 2 Objectif √ Decouvrir la notion et l’architecture d’un´ bus logiciel reparti, en´ concevant

Dis papa, c’est quoi un bus logiciel reparti ?

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LIFL – IRCICAEquipe GOAL

Octobre 2006

10. Des sockets aux bus logiciels repartis

1

0. Une application repartie

10. Des sockets aux bus logiciels repartis c© 2003 - 2006, Raphael Marvie

2

Objectif

√Decouvrir la notion et l’architecture d’un bus logiciel reparti, enconcevant un petit bus simple from scratch.

√Construire un bus logiciel en 10 etapes :I Chaque etape est un raffinement de la precedenteI Etape i + 1 = meilleure structuration de l’etape i


3

Les services

√Service 1 : Hello worldI Une methode hello avec un parametre de type chaıne

et retourne une chaıne : ”hello, ” + parametreI Deux methodes lower et upper qui retournent le parametre de type chaıne

en minuscule ou majuscules

√Service 2 : Nombres premiersI Calcule si un nombre est premier et retourne un booleenI Calcule le carre d’un nombre passe en parametreI Calcule la division de deux nombres passes en parametre


4

1. Au debut etait la socket


5

Principe

√Deux programmes ecrits en deux classes JavaI Une pour le serveur Server.javaI Une pour le client Client.java

√Dans chaque classe est implementeI Le code fonctionnel : manipulation des chaınesI Le code technique : construction / analyse des messages reseau


6

Architecture version 1

Client

Réseau

Server


7

Interactions version 1

ServantServerClient

connect ()

send (request)send (response)


8

Cote serveur

√Initialisation du reseauI Instanciation d’une socket serveur

√Gestion des requetesI Attente de connexion (accept)I Initialisation des flux d’entree et de sortieI Evaluation des requetes• Lecture de la requete sur le flux d’entree• Creation de la chaıne a retourner• Ecriture de la reponse sur le flux de sortie


9

Code serveur (i)

package step1 ;import java.io.* ;import java.net.* ;public class Server {private ServerSocket asock ;

public Server () throws Exception {this.asock = new ServerSocket (12345) ;

}

public static void main (String args[]) {Server s = new Server () ;s.run () ;

}


10

Code serveur (ii)

public void run () throws Exception {while (true) {Socket sock = this.asock.accept () ;BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(sock.getInputStream ()));

DataOutputStream out =new DataOutputStream (sock.getOutputStream ());

String msg = in.readLine () ;String res = "Hello, " + msg + "\n" ; // fonctionnelout.writeBytes (res) ;

}}

}


11

Cote client

√Initialisation du reseauI Instanciation d’une socket de communication (connexion implicite)

√Gestion de l’echange reseauI Initialisation des flux d’entree et de sortieI Demande de service• Ecriture de la requete sur le flux de sortie• Lecture de la reponse sur le flux entree• Affichage de la chaıne retournee

I Fermeture de la connexion


12

Code client (i)

package step1 ;import java.io.* ;import java.net.* ;public class Client {private Socket sock ;public Client () throws Exception {this.sock = new Socket ("localhost", 12345) ;

}

public static void main (String args[]) throws Exception {Client c = new Client () ;c.run (args[0]) ;

}


13

Code client (ii)

public void run (String msg) throws Exception {BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(this.sock.getInputStream ()));

DataOutputStream out =new DataOutputStream (this.sock.getOutputStream ());

out.writeBytes (msg + "\n") ;String res = in.readLine () ;System.out.println ("Server replied: " + res) ;this.sock.close();

}}


14

Benefices et limitations

√BeneficesI Invocation d’un service distant (hello world)I Permet de realiser des applications client / serveur

√LimitationsI Une seule connexion cliente a la foisI Beaucoup de code tres technique / peu de code metier

(40 lignes de code technique pour une ligne de code metier)I Un beau plat de spaghetti, non objet et difficilement evolutif


15

2. Gestionnaire de connexions


16

Principe

√Du cote serveurI Etablissement de la connexion par le serveur (accept)I La gestion de la connexion est delegueeI Apparition d’un objet Manager qui gere une connexion

√Du cote clientI Rien ne change pour le momentI Reutilisation du client de l’etape 1


17


Client

Réseau

Manager


18


send (request)

ServantServerClient

connect ()

Manager

process (sock)

create ()

send (response)


19

Cote serveur (Serveur)

√IntialisationI De la socket d’administration / serveurI Creation d’un manager de connexions

√Gestion des requetesI Attente de connexionI Delegation au manager


20

Cote serveur (Manager)

√InitialisationI Rien de special

√Gestion des requetesI Initialisation du flux d’entree et de sortieI Evaluation de la requete• Lecture de la requete sur le flux entree• Creation de la chaıne a retourner• Ecriture de la reponse sur le flux de sortie


21

Code Serveur (i)

package step2 ;import java.io.*;import java.net.*;public class Server {private ServerSocket asock ;private Manager mgr ;

public Server () throws Exception {this.asock = new ServerSocket (12345) ;this.mgr = new Manager () ;

}


22

Code Serveur (ii)

public void run () throws Exception {while (true) {Socket sock = this.asock.accept () ;

this.mgr.process (sock) ;}

}

public static void main(String argv[]) throws Exception {Server s = new Server () ;s.run () ;

}}


23

Code Manager

package step2 ;import java.io.* ;import java.net.* ;public class Manager {public Manager () throws Exception {}public void process (Socket sock) throws Exception {BufferedReader in = ...DataOutputStream out = ...

String msg = in.readLine () ;String res = "Hello, " + msg + "\n" ;out.writeBytes (res) ;

}}


24


√BeneficesI Ebauche de structurationI Distinction entre etablir une connexion et la gerer

√LimitationsI Le manager ne sait repondre qu’a une invocationI Le code n’est pas encore objet (i.e. le service)


25

3. Decodage des requetes


26

Principe

√Cote serveurI Le manager propose plusieurs servicesI Le manager gere plusieurs requetes par connexion

√Cote clientI Utilise les services sequentiellementI Realise plusieurs invocations avec la meme connexion


27


Client

Réseau

Manager


28


send (response)send (request)



ServantServerClient

connect ()

Manager

process (sock)

create ()


29

Cote serveur

√Gestion des requetes par le ManagerI Initialisation des flux d’entree et de sortieI Evaluation de la requete• Lecture de la requete sur flux d’entree• Decodage de la requete (quel service ?)

requete = numero de service + arguments• Evaluation du service demande• Ecriture de la reponse sur flux de sortie


30

Code Manager (i)

public void process (Socket sock) throws Exception {BufferedReader in = ...DataOutputStream out = ...

while (true) {String msg = in.readLine () ;if (msg == null) // end of client connexionbreak ;

String res ;

switch (msg.charAt (0)) {


31

Code Manager (ii)

case ’0’:res = "hello, " + msg.substring (1) + "\n" ;break ;

case ’1’:res = msg.substring (1) .toLowerCase () + "\n" ;break ;

case ’2’:res = msg.substring (1) .toUpperCase () + "\n" ;break ;

default:res = "Unknown operation requested" ;

}out.writeBytes (res) ;

} }


32

Cote client

√Initialisation du reseauI Instanciation de la socket de communication

√Gestion des echanges reseauxI Intialisation des flux d’entree et de sortieI Demande de service (x3)• Requete reseau = numero de service + arguments• Ecriture requete, lecture reponse et affichage

I Fermeture de la connexion


33

Code Client (i)

public void run (String msg) throws Exception {BufferedReader in = ...DataOutputStream out = ...

String res ;

out.writeBytes ("0" + msg + "\n") ;res = in.readLine () ;System.out.println ("Server replied (hello): " + res) ;


34

Code Client (ii)

out.writeBytes ("1" + msg + "\n") ;res = in.readLine () ;System.out.println ("Server replied (lower): " + res) ;

out.writeBytes ("2" + msg + "\n") ;res = in.readLine () ;System.out.println ("Server replied (upper): " + res) ;

this.sock.close();}


35


√BeneficesI Un seul serveur propose plusieurs servicesI Utilisation d’une seule connexion par client

√LimitationsI Le code du service n’est toujours pas objetI Le code client est toujours un plat de spaghetti


36

4. Passage a un service objet


37

Principe

√Cote serveurI Le service est implemente comme un objet : le ServantI Le manager est dedie au reseau• decode les requetes• invoque le Servant

√Cote clientI Rien ne change


38


ServantClient

Réseau

Manager


39


ServantServerClient

create ()

connect ()

hello (str)

send (response)

send (request)

Manager

create (servant)

process (sock)


40

Cote serveur

√Initialisation du Manager dans le serveurI Passage du Servant comme parametre

√Gestion des requetes par le ManagerI Initialisation des fluxI Evaluation des requetes• lecture et decodage de la requete• invocation du Servant• ecriture de la reponse


41

Code Server

public class Server {

private ServerSocket asock ;private Manager mgr ;

public Server () throws Exception {this.asock = new ServerSocket (12345) ;this.mgr = new Manager (new Servant ()) ;

}// unchanged

}


42

Code Servant

public class Servant {public String hello (String msg) {return "hello, " + msg ;

}public String lower (String msg) {return msg.toLowerCase () ;

}public String upper (String msg) {return msg.toUpperCase () ;

}}


43

Code Manager (i)

public class Manager {private Servant ref ;public Manager (Servant s) throws Exception {this.ref = s ;

}public void process (Socket sock) throws Exception {BufferedReader in = ...DataOutputStream out = ...while (true) {String msg = in.readLine () ;if (msg == null) // no more to be readbreak ;

String res ;switch (msg.charAt (0)) {


44

Code Manager (i)

case ’0’:res = this.ref.hello (msg.substring (1)) + "\n" ;break ;

case ’1’:res = this.ref.lower (msg.substring (1)) + "\n" ;break ;

case ’2’:res = this.ref.upper (msg.substring (1)) + "\n" ;break ;



}


45


√BeneficesI Decouplage complet entre code technique et code metier (cote serveur)I Les services sont implantes comme des objets (Servant)

√LimitationsI L’interface du service n’est pas connue comme telle du clientI Le code client n’est toujours pas objet


46

5. Passage a l’objet du cote client


47

Principe

√Cote serveurI Definition d’un contrat a partager avec le clientI Le servant implemente le contrat commun

√Cote clientI Utilisation d’un objet representant le service : Proxy• Meme interface que le service• Encapsule le code technique de gestion du reseau


48


ServantClient

Proxy

Réseau

ManagerContrat


49


ServantServerProxyClient

create ()

init () connect ()

hello (str)

hello (str)

send (message)

send (message)

return

Manager

create (servant)

process (sock)


50

Cote serveur

√ModificationsI Definition d’un contrat de serviceI Le servant implemente le contrat de service

√Contrat de serviceI Definit toutes les methodes accessibles a distanceI Chaque methode peut lever une exception liee au reseau


51

Contrat de service

package step5 ;

interface Service {

public String hello (String msg) throws Exception ;

public String lower (String msg) throws Exception ;

public String upper (String msg) throws Exception ;}


52

Modification du Servant

public class Servant implements Service {public String hello (String msg) throws Exception {return "hello, " + msg ;

}public String lower (String msg) throws Exception {return msg.toLowerCase () ;

}public String upper (String msg) throws Exception {return msg.toUpperCase () ;

}}


53

Cote client

√Programme clientI Instancie un proxyI Invocation des methodes du proxy

√Mise en œuvre du ProxyI Implemente l’interface de contratI Initialise la connexion au serveurI Gere toute la partie echanges reseaux


54

Code du Client

public class Client {private Service ref ;

public Client () throws Exception {this.ref = (Service) new Proxy () ;

}public void run (String msg) throws Exception {System.out.println (this.ref.hello (msg)) ;System.out.println (this.ref.lower (msg)) ;System.out.println (this.ref.upper (msg)) ;

}// unchanged

}


55

Code du Proxy (i)

public class Proxy implements Service {private Socket sock ;private BufferedReader in ;private DataOutputStream out ;public Proxy () throws Exception {this.sock = new Socket ("localhost", 12345) ;this.in = ...this.out = ...

}public String hello (String msg) throws Exception {this.out.writeBytes ("0" + msg + "\n") ;String res = this.in.readLine () ;return res ;

}


56

Code du Proxy (ii)

public String lower (String msg) throws Exception {this.out.writeBytes ("1" + msg + "\n") ;String res = this.in.readLine () ;return res ;

}public String upper (String msg) throws Exception {this.out.writeBytes ("2" + msg + "\n") ;String res = this.in.readLine () ;return res ;

}protected void finalize () throws Throwable {this.sock.close () ;

}}


57


√BeneficesI Du point de vue du client la repartition est masqueeI Le service est vu et manipule comme un objet local

√LimitationsI Comment utiliser des parametres autres que de type StringI Comment designer un service distant (sans le coder en dur)


58

6. Encodage et decodage des donnees


59

Principe

√Traduction des parametresI Empaquetage : application vers les messages reseau• type de base vers representation chaıne

I Depaquetage : messages reseau vers application• representation chaıne vers type de base

√Operations de traduction symetriquesI Serveur : depaquetage des parametres, empaquetages des valeurs de retourI Client : empaquetage des parametres, depaquetages des valeurs de retour


60


ServantClient

Proxy

Réseau

ManagerContrat


61



create ()

init () connect ()

sqr (val)marshal ()

sqr (val)

send (message)

send (message)

unmarshall ()return

Manager

create (servant)

process (sock)

unmarshall ()

marshall ()


62

Cote serveur

√Modification du contrat de serviceI Offre une operation supplementaireI Calcul du carre d’un entier (retourne un entier)

√Modification de la mise en œuvreI Manager : message reseau supplementaire et decodage entierI Servant : implementation de la nouvelle methode


63

Contrat Service

interface Service {

public String hello (String msg) throws Exception ;

public String lower (String msg) throws Exception ;

public String upper (String msg) throws Exception ;

public int sqr (int a) throws Exception ;}


64

Code Manager

public void process (Socket sock) throws Exception {// unchangedswitch (msg.charAt (0)) {// unchanged for 0-2case ’3’:int val = Integer.parseInt (msg.substring (1)) ;res = "" + this.ref.sqr (val) + "\n" ;break ;



}}


65

Code Servant

public class Servant implements Service {

// unchanged

public int sqr (int val) throws Exception {return val * val ;

}}


66

Cote client

√Modification de la mise en œuvreI Le proxy implemente la nouvelle operationI Le programme client utilise la nouvelle operation

√Mise en œuvre du ProxyI Empaquetage de l’entier parametre dans une chaıneI Depaquetage de l’entier contenu dans la chaıne retour


67

Code Proxy

public class Proxy implements Service {

// unchanged

public int sqr (int val) throws Exception {this.out.writeBytes ("3" + val + "\n") ;String res = this.in.readLine () ;return Integer.parseInt (res) ;

}}


68

Code Client

public class Client {

// unchanged

public void run (String msg) throws Exception {System.out.println (this.ref.hello (msg)) ;System.out.println (this.ref.lower (msg)) ;System.out.println (this.ref.upper (msg)) ;int res = this.ref.sqr (123) ;System.out.println (res) ;

}}


69


√BeneficesI Utilisation transparente des types de base autres que StringI Vision objet d’une application repartie

√LimitationsI Comment designer un service distant sans le coder en durI Comment ecrire un client pouvant utiliser plusieurs services


70

7. Notion de reference distante


71

Principe

√Designation d’un service distantI Equivalent a une reference Java mais en repartiI Permet d’etablir une connexion avec un service

√Definition d’une reference (base)I Hote distant : adresse IPI Serveur distant : port IP


72


ServantClient

Proxy

Réseau

ManagerContrat


73



create ()

init () connect ()

hello (str)marshal ()

hello (str)

send (message)

send (message)

unmarshall ()return

Manager

create (servant)

process (sock)

unmarshall ()

marshall ()


74

Cote client

√Fourniture de la reference du serveurI Propriete java contenant la referenceI Reference donnee sous la forme machine:port

√Ajout d’un methode de gestion des referencesI Analyse la referenceI Instancie et initialise le Proxy d’acces au service

# utilisation avec une reference> java -Dservice.reference=localhost:12345 \step7.Client DrNo


75

Code Client

public class Client {

private Service ref ;

public Client () throws Exception {this.ref = (Service) this.ref2proxy () ;

}

// other methods unchanged


76

Code Client

public Proxy ref2proxy () throws Exception {Properties props = System.getProperties () ;String ref = props.getProperty ("service.reference") ;if (ref == null)throw new Exception ("no server reference given") ;

String parts[] = ref.split (":") ;if (parts.length < 2)throw new Exception ("malformed reference") ;

String host = parts [0] ;int port = Integer.parseInt (parts [1]) ;return new Proxy (host, port) ;

}}


77


√BeneficesI Le code client n’est pas lie a une instance de serveurI Possibilite d’utiliser differents serveurs

√LimitationsI Un seul objet service par serveurI Un client ne peut utiliser qu’un objet a la foisI Le client doit connaıtre le type de la reference a la compilation


78

8. Notion d’adaptateur d’objet


79

Principe

√Rendre plusieurs objets (Servant) disponibles dans un serveurI Chaque objet est associe a une cle unique dans le serveurI Un reference inclut desormais la cle de l’objet

√Adaptateur d’objetI Aiguillage et lien entre le reseau et les objetsI Gere les cles associees aux objets et leurs referencesI Raffinement du Manager• Adaptateur : lien reference / objet d’implementation• Squelette : decodeur de requete pour un objet


80


Skeleton

ObjectAdapter

Servant ServantClient

Proxy

Réseau

Skeleton

Contrat


81


AdapterObject

Skeleton ServantServerProxyClientinit ()

create ()

create (servant)

register (skel)

init () connect ()process ()

run (sock)


unmarshall ()

hello (str)

marshall ()send (message)

send (message)

unmarshall ()return


82

Cote serveur

√Adaptateur d’objetI Gestion du accept et du routage des requetesI Connecte les objets et cree leurs references√Squelette de serviceI Defini par rapport au contrat de ServantI Decodeur de messages reseau pour un Servant particulierI Definition de deux squelettes√Programme serveurI Cree un adaptateur d’objetI Cree deux squelettes et servants, les enregistreI Active l’adaptateur d’objet


83

Contrats

interface ServiceA {public String hello (String msg) throws Exception ;public String lower (String msg) throws Exception ;public String upper (String msg) throws Exception ;

}

interface ServiceB {public boolean isprime (int a) throws Exception ;public int sqr (int a) throws Exception ;

}


84

Code Server

public class Server {public void run () throws Exception {ObjectAdapter oa = ObjectAdapter.init () ;

SkeletonA skel_a = new SkeletonA (new ServantA ()) ;oa.register (skel_a) ;System.out.println (oa.obj2ref (skel_a)) ;

SkeletonB skel_b = new SkeletonB (new ServantB ()) ;oa.register (skel_b) ;System.out.println (oa.obj2ref (skel_b)) ;

oa.start () ;} // rest is unchanged


85

Code ObjectAdapter (i)

public class ObjectAdapter extends Thread {private static ObjectAdapter ref ;private ServerSocket asock ;private Vector skeletons ;protected ObjectAdapter () throws Exception {this.skeletons = new Vector () ;this.asock = new ServerSocket (0) ;

}public static ObjectAdapter init () throws Exception {if (ObjectAdapter.ref == null)ObjectAdapter.ref = new ObjectAdapter () ;

return ObjectAdapter.ref ;}


86

Code ObjectAdapter (ii)

public String obj2ref (Skeleton obj) {int key = this.skeletons.indexOf (obj) ;if (key == -1)return null ;

String host = null ;try {host = InetAddress.getLocalHost () .getHostAddress () ;

} catch (UnknownHostException uhe) {return null ;

}int port = this.asock.getLocalPort () ;return host + ":" + port + ":" + key ;

}


87

Code ObjectAdapter (iii)

public void run () {try {while (true) {Socket sock = this.asock.accept () ;BufferedReader in = ...String msg = in.readLine () ;if (msg == null) { // no more to be read

sock.close () ;continue ;

}int key = Integer.parseInt (msg.substring (0,1)) ;


88

Code ObjectAdapter (iv)

try {Skeleton skel =

(Skeleton)this.skeletons.elementAt (key) ;skel.init (sock) ;new Thread (skel) .start () ;

} catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e) {sock.close () ;

}}

} catch (Exception e) {return ;

}}

}


89

Interface Skeleton

interface Skeleton extends Runnable {void init (Socket sock) throws Exception ;

}


90

Code SkeletonA (i)

public class SkeletonA implements Skeleton {private ServantA ref ;

public SkeletonA (ServantA s) throws Exception {this.ref = s ;

}

public void init (Socket sock) throws Exception {this.in = ...this.out = ...

}


91

Code SkeletonA (ii)

public void run () {try {while (true) {String msg = this.in.readLine () ;if (msg == null) // no more to be read

break ;String res ;switch (msg.charAt (0)) {case ’0’:res = this.ref.hello (msg.substring (1)) + "\n" ;break ;

// etc.}


92

Cote client

√Modification du proxyI Prise en compte des cles d’objetsI Connexion en deux temps au squelette

√Definition d’un Proxy pour chacun des servicesI Deux chaınes Proxy / Skeleton / ServantI Fourniture de la reference comme une propriete

√Definition de deux programes clientsI Chacun utilise un proxy pour un service particulier


93

Code ProxyA (changes)

public class ProxyA implements ServiceA {private Socket sock ;private BufferedReader in ;private DataOutputStream out ;

public ProxyA (String host, int port, String key)throws Exception {

this.sock = new Socket (host, port) ;this.in = ...this.out = ...

this.out.writeBytes (key + "\n") ;}

}


94

Code ClientA (changes i)

public class ClientA {private ServiceA ref ;

public ClientA () throws Exception {this.ref = (ServiceA) this.ref2proxy () ;

}public void run (String msg) throws Exception {System.out.println (this.ref.hello (msg)) ;System.out.println (this.ref.lower (msg)) ;System.out.println (this.ref.upper (msg)) ;

}


95

Code ClientA (changes ii)

public ProxyA ref2proxy () throws Exception {Properties props = System.getProperties () ;String ref = props.getProperty ("service.reference") ;if (ref == null)throw new Exception ("no server reference given") ;


String host = parts [0] ;int port = Integer.parseInt (parts [1]) ;String key = parts [2] ;return new ProxyA (host, port, key) ;

}}


96


√BeneficesI Serveur multi-services et multi-threade (Skeleton)I Identification complete d’un service – adresse:port:cle

I Les references sont creees au niveau du serveur

√LimitationsI Comment definir et utiliser des exceptions applicatives ?I Comment simplifier la traduction de reference en Proxy


97

9. Exceptions et traduction reference vers Proxy


98

Principe

√ExceptionsI Ajout d’un code dans les messages de retourI 0 : OK ; sinon un numero d’exception...

√Traduction automatique de references en ProxyI Extension des references pour contenir le type des referencesI Controle du typage lors de la creation du proxyI Instanciation et initialisation automatique du Proxy


99


Skeleton

ObjectAdapter

Servant ServantClient

Proxy

Réseau

Skeleton

Contrat


100


AdapterObject

Skeleton ServantServerProxyClientinit ()

create ()

create (servant)

register (skel)

init () connect ()process ()

run (sock)


unmarshall ()

hello (str)

marshall ()send (message)

send (message)

unmarshall ()return


101

Chargement automatique de proxy

√MotivationsI Transformation d’une reference de service distant en proxyI Controler la conformite entre le type du proxy et du service

√Modifications des implementationsI Extension des references• Ajout du type du service dans la reference : adresse:port:cle:type

I Regles de nommage des classes• NomDuServiceProxy, NomDuServiceSkeleton, NomDuServiceServant• Les squelettes fournissent le type du service (pour construire la reference)

I Interface de base Proxy implementee par tous les proxy (pour init)


102

Operation ref2proxy (i)

public class Util {public static Proxy ref2proxy (String ref)throws Exception {


String host = parts [0] ;int port = Integer.parseInt (parts [1]) ;String key = parts [2] ;String type = parts [3] ;


103

Operation ref2proxy (ii)

// instanciation du bon proxy (present dans classpath)Class pclass = Class.forName (type + "Proxy") ;Proxy p = (Proxy) pclass.newInstance () ;

// initialisationp.init (host, port, key) ;return p ;

}}


104

Cote serveur

√Gestion des exceptionsI Definition des exceptions dans le contrat du serviceI Modification des squelettes pour transferer les exceptions• Ajout de try catch pour les exceptions applicatives• Ajout d’un code en debut de message reponse reseau

√Typage des referencesI Modification des squelettes : fourniture du type du servantI Modification de l’operation obj2ref dans l’adapteur d’objet


105

Contrat ServiceB

public class DivByZero extends Exception {}

interface ServiceB {public boolean isprime (int a)throws Exception ;

public int sqr (int a)throws Exception ;

public int div (int a, int b)throws Exception, DivByZero ;

}


106

Interface Skeleton

interface Skeleton extends Runnable {

void init (Socket sock) throws Exception ;

String type () ;}


107

Code ServiceBSkeleton (changes i)

public String type () {return "step9.ServiceB" ;

}

public void run () {// unchanged

// managing isprime method from ServiceBcase ’0’:

int val0 = Integer.parseInt (msg.substring (1)) ;res = "0" + this.ref.isprime (val0) + "\n" ;break ;


108

Code ServiceBSkeleton (changes ii)

// managing div method from ServiceBcase ’2’:String args [] = msg.substring (1) .split (" ") ;int arg0 = Integer.parseInt (args [0]) ;int arg1 = Integer.parseInt (args [1]) ;try {

res = "0" + this.ref.div (arg0,arg1) + "\n" ;} catch (DivByZero e) {

res = "1\n" ; // first exception raised}break ;

// etc.}


109

Code ObjectAdapter

public String obj2ref (Skeleton obj) {int key = this.skeletons.indexOf (obj) ;if (key == -1) return null ;String host = null ;try {host = InetAddress.getLocalHost () .getHostAddress () ;

} catch (UnknownHostException uhe) {return null ;

}int port = this.asock.getLocalPort () ;return host + ":" + port + ":" + key + ":" + obj.type () ;

}


110

Cote client

√Modification des proxyI Gestion des exceptionsI Si code interne superieur a 0 alors lever l’exception equivalente

√Modification des clientsI Utilisation de l’operation ref2proxyI Plus besoins preciser le nom du ProxyI Utiliser le proxy avec le type de son interface


111

Code ServiceBProxy (changes i)

public boolean isprime (int val) throws Exception {// automatic conversion of int to stringout.writeBytes ("0" + val + "\n") ;String res = in.readLine () ;return Boolean.valueOf (res.substring (1))

.booleanValue () ;}


112

Code ServiceBProxy (changes ii)

public int div (int a, int b)throws Exception, DivByZero {

out.writeBytes ("2" + a + " " + b + "\n") ;String res = in.readLine () ;if (res.charAt (0) == ’1’)throw new DivByZero () ;

return Integer.parseInt (res.substring (1)) ;}


113

Code ClientB (changes)

public ClientB () throws Exception {Properties props = System.getProperties () ;String ref = props.getProperty ("service.reference") ;

this.refB = (ServiceB) Util.ref2proxy (ref) ;}


114


√BeneficesI Benefices des exceptions sur le code produitI Controle du typage a l’utilisation des references

√LimitationsI Partage des references complique et reduit au fichierI Utiliser facilement plusieurs services dans un meme client ?


115

10. Service de designation


116

Principe

√Designation des objets par des noms symboliques

√Association : nom symbolique / referencesI Les serveurs enregistrent une reference avec un nomI Les clients recherchent une reference avec un nom

√Service notoire : l’annuaire


117


Client

Proxy

Réseau

Contrats

Skeleton

OAdapt

Skeleton

OAdapt

ServantServantNaming Service


118

Interactions version 10 (*)

NameServerClient

init () connect ()

Proxy ProxyNaming Service

ProxyNaming

Server Service

bind (ref)send (message)

lookup () send (message)

ref2proxy ()

hello (str)

connect ()

send (message)

send (message)return

init ()connect ()

create ()


119

Annuaire

√Service au meme titre qu’un autreI Defini par une interfaceI Heberge par un serveurI Accessible au travers d’un Proxy

√ParticularitesI Serveur dedie initialise sur un port predefini• Connaıtre la machine = point d’entree du systeme

I Proxy particulier pour simplifier l’utilisation• Patron de conception Singleton


120

Contrat NameService

interface NameService {

public void export (String name, String ref)throws Exception ;

public String lookup (String name)throws Exception ;

}


121

Proxy Naming (extrait)

public class Naming {private static Naming ref ;private Naming () throws Exception {Properties props = System.getProperties () ;String host = props.getProperty ("naming.host") ;// etc.

}public static Naming init () throws Exception {if (Naming.ref == null)Naming.ref = new Naming () ;

return Naming.ref ;// etc.

} // etc.}


122

Cote serveur

√Diffusion des referencesI Plus d’affichage sur la ligne de commandeI Export des references de services

√Vers une application repartieI Le serveur est client du service de nommageI Utilisation du proxy de ce dernier

√Unique point d’entree : reference du service de nommage

$ java -Dnaming.host=localhost step9.Server


123

Code Server (changes)

public void run () throws Exception {Naming ns = Naming.init () ;ObjectAdapter oa = ObjectAdapter.init () ;

ServiceASkeleton skel_a =new ServiceASkeleton (new ServiceAServant ()) ;

oa.register (skel_a) ;ns.export ("ServiceA", oa.obj2ref (skel_a)) ;ServiceBSkeleton skel_b =new ServiceBSkeleton (new ServiceBServant ()) ;

oa.register (skel_b) ;ns.export ("ServiceB", oa.obj2ref (skel_b)) ;oa.run () ;

}


124

Cote client

√Recuperation des referencesI Plus de lecture de fichiers texteI Lookup des references de service

√Vers une application repartieI Client est client des services A, B et NommageI Utilisation des proxy de ces trois services

√Unique point d’entree : reference du service de nommage

$ java -Dnaming.host=localhost step9.Client


125

Code Client (changes)

public class Client {public Client () throws Exception {Naming ns = Naming.init () ;

String ref_a = ns.lookup ("ServiceA") ;this.refA = (ServiceA) Util.ref2proxy (ref_a) ;

String ref_b = ns.lookup ("ServiceB") ;this.refB = (ServiceB) Util.ref2proxy (ref_b) ;

}// merge of previous clients’ code

}


126


√BeneficesI Unique point d’entree dans le systemeI Partage simplifie des references de services

√LimitationsI On ecrit un peu toujours la meme chose...I On risque a chaque fois de faire des erreurs (skel/proxy)


127

11. Generation automatique du code technique


128

Principe

√Presentation des motivationsI On ne va pas toujours ecrire la meme choseI Un proxy et un squelette suivent toujours le meme schema

√Quelques mises en œuvre possiblesI Generateur reflexif (par rapport aux interfaces Java)• Realisation uniforme (mono-langage)• Implementation assez technique

I Generation par rapport a des contrats XML• Implementation relativement directe (DOM)• Permet de gerer plusieurs langages cibles


129

Regles de generation

√Un contrat de service XXX devient 3 classesI XXXProxy• Une methode init pour la connexion• Une methode par methode du contrat

I XXXSkeleton• Une methode run avec un switch• Une entree par methode du contrat

I XXXServant• Les methodes du contrat a completer


130


√BeneficesI Contrat + generateur ⇒ Proxy, Skeleton, ServantI Il ne reste plus qu’a ecrire le code fonctionnel

√LimitationsI Ce n’est toujours pas parfait : implementation basique• Passage de references d’objets distants ?• Passage d’objets serialises ?


131

Remarques et conclusions


132

Remarques

√Progressivement nous venons de definir un bus logicielI Sa structurationI Son utilisation

√Un bus logiciel repose essentiellement sur deux conceptsI La designation d’un service (les references)I La liaison avec un service distant (etablir une connexion)


133

Architecture generale d’un bus logiciel

Client

Proxy

Réseau

Contrats

Skeleton

OAdapt

Skeleton

OAdapt

ServantServantNaming Service


134

Conclusion

√BeneficesI Abstraction de la preoccupation communication d’une applicationI Generation du code technique de la preoccupation automatisable

√Et maintenant ?I Raffiner le code pour l’optimiser et le rendre plus fiable• meilleure structuration des messages reseau (definition d’un protocole)• depasser la limitation de 10 methodes par interface• permettre le passage de types complexex et references en parametres

I Developpement de services de base (comme l’annuaire)


135

Dis papa, c’est quoi cette bouteille de lait ?


Documents

Raphael.Marvie@lifl - FIL Lille 1marvie/download/IntroBu... · 2007-05-30 · 2 Objectif √ Decouvrir la notion et l’architecture d’un´ bus logiciel reparti, en´ concevant