PDF de programación - Arquitecturas cliente/servidor - Creación de Sockets Cliente Servidor

Arquitecturas cliente/servidor

Creación de Sockets Cliente Servidor

Arquitecturas Cliente/Servidor, Sem 2015-1

M.I.Yasmine Macedo Reza

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Creación de Sockets Cliente/Servidor



Sockets en TCP


• Concepto de Hilos



• Definición de DAEMON



• Sockets en UDP



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THREADS

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¿Qué es un thread?



• Un thread es un flujo secuencial de control

dentro de un programa.


• Un thread (hilo o contexto de ejecución) es

una secuencia de instrucciones en ejecución.


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Threads

• El concepto de thread es similar al de proceso,

excepto que múltiples thread pueden ejecutarse
dentro del mismo proceso, compartiendo los
datos y el código de programa.


• La mayoría de los programas se pueden

considerar como de thread único, es decir, existe
un único camino de ejecución, el programa tiene
un inicio, se realizan una serie de cálculos y se
finaliza.



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Threads

• Un thread es un proceso ligero (más rápido y

económico)


• Generalmente un proceso (padre) genera diversos
threads (procesos-hijo), formando así un árbol de
procesos


• Los programas multihilo pueden tener varios flujos de

control en diferentes partes del código ejecutándose
"simultáneamente".

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Cambio de contexto



• La alternación de threads que tiene que hacer el

sistema operativo es escaso.


• Entendiendo como tal el cambio que deberá

realizar el sistema para colocar un proceso en
ejecución y colocar el que se está ejecutando en
espera.


• Este mecanismo se denomina cambio de

contexto.


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Características de los threads

• Cada thread tiene su propia pila y sus propios

valores para sus variables, por lo que se
define su estado de ejecución, así como el
flujo de control.


• Permiten un sencillo manejo de la memoria
compartida, en datos y variables, así como
una forma práctica de comunicación entre
ellos.

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Creación de un Thread

• Para crear un nuevo thread es necesario generar

una instancia de la clase java.lang.Thread.


• Un objeto Thread representa un verdadero hilo

en ejecución para el intérprete de Java y es
utilizado para el control y sincronización durante
su aplicación.


• Mediante Thread, podemos dormir el hilo,

ejecutarlo, interrumpirlo, etc.



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Implementación

• Hay dos alternativas posibles :


– Declarar el hilo con una clase extendida de la clase

java.lang.Thread, mediante la herencia.


– Implementar la interfaz java.lang.Runnable.


• La implementación de la interfaz

java.lang.Runnable es la forma habitual de crear
threads, ya que proporciona una forma de
abstracción a la hora de definir una clase.

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Interface Runnable

• Un objeto que desee utilizar los métodos que

proporciona la clase java.lang.Thread se
puede declarar mediante la implementación
de la interfaz java.lang.Runnable, que
simplemente se define de la siguiente manera
descrita:


public interface Runnable {
abstract public void run();


}


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El método run( )

• El inicio de cada hilo quedara definido mediante la ejecución
del método run() para cada objeto creado, que contendrá el
código que se va a ejecutar.

run() es un método público, no acepta parámetros y no lanza
ninguna excepción.


•

• Cada objeto de esta clase sería Runnable y por tanto se podrá

utilizar con la clase java.lang.Thread.


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Implementación de la interfaz

Runnable



• Como se ha descrito, la clase debe implementar
la interfaz Runnable, por lo que para empezar,la
clase debe tener la siguiente definición:


public class miThread implements Runnable{

}



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Funcionamiento run( ) y start( )

• Es posible indicar que comience la ejecución del

hilo de ejecución mediante el uso de los métodos
que proporciona la clase java.lang.Thread.


• El método start() es el encargado de llamar al

método run().


• El método start() de java.lang.Thread() arranca el

objeto tipo Thread como tal.

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Ejemplo:

• Solo queda utilizar la clase como un verdadero objeto tipo

Thread.


• Por lo tanto, se genera un objeto tipo java.lang.Thread y se

pasa un objeto del tipo de la clase generada:



System.out.println(“Hola mundo”);

public class Mensaje implements Runnable{
public void run(){


}
public static void main(String args[]){



}
}

Mensaje miHilo = new Mensaje();


new Thread(miHilo).start();



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Herencia

• El otro método para la creación de hilos consiste

en heredar un objeto de la clase java.lang.Thread.


• Se trata de una forma más sencilla que la

anterior, ya que la propia clase java.lang.Thread
contiene el método run() que ejecuta el código.


• Para que la clase pueda ser ejecutada como un
hilo, se hereda de la clase java.lang.Thread y se
escribe el código dentro del procedimiento run().



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Sintaxis

• La clase java.lang.Thread redefine el método

run()


class miHilo extends Thread {
public void run () {
// Código a ejecutar
}
}



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Creación y ejecución

• La creación del hilo y su ejecución sería de la

forma siguiente:


miHilo mio = new miHilo();
mio.start();



• Como se observa, la ejecución también se

realiza con la llamada al método start()


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Observaciones (Herencia)


La implementación de los threads mediante este

método es mucho más fácil de utilizar.



Si se quiere crear un thread que
herede de otra clase que no se java.lang.Thread, como

por ejemplo Applet, no se podrá realizar.


Cabe señalar que la clase Thread en sí implementa a la
interfaz Runnable, hay un par de constructores de la
clase Thread que reciben objetos tipo Runnable

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Estados de un thread

Durante el ciclo de vida de un thread se pueden

encontrar diferentes estados.



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Algunos métodos de la clase Thread

• void start(): usado para iniciar el cuerpo de la thread definido por el

método run().


• void sleep(tiempo): pone a dormir una thread por un tiempo

mínimo especificado.


• void join(): usado para esperar por el término de la thread, por

ejemplo por término de método run().


• void yield(): Mueve el thread desde el estado de en ejecución al

final de la cola de procesos en espera por la CPU, en otras palabras
cede el control del microprocesador a otro hilo.


• boolean isAlive(): Indica si el thread esta vivo o no.

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Distribución del procesador



• Por defecto los hilos con prioridad igual se

ejecutan con el sistema round robin.


• Si un thread comienza a ejecutarse, lo seguirá

haciendo hasta que ocurra alguna de las
siguientes circunstancias:


– Se llame al método sleep() o wait()
– Se espere una entrada/salida
– Si se ejecuta un método sincronizado.
– Se llame al método yield()



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Prioridades de los Threads

• Java garantiza de cierta manera la gestión de

los threads en cuanto al nivel de prioridad
asignado a cada uno de ellos, de tal forma que
cada hilo tiene una prioridad asociada.


• Si un hilo con mayor prioridad pasa a activo,

que el hilo que se esta ejecutando, éste pasa a
dormido.


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Manejo de Prioridades

• La prioridad por defecto de un thread está

definida por la variable estática
Thread.NORM_PRIORITY = 5


• Existen otras dos variables estáticas definidas en

el paquete java.lang.Thread


– public static final int MAX_PRIORITY 10
– public static final int MIN_PRIORITY 1
– public static final int NORM_PRIORITY 5



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Ejemplo

String mensaje;

System.out.println( mensaje );

class MiHilo extends Thread {

MiHilo( String cadena) {



}
Salida: K1 K1 K1 K1 K1 K2 L K1 K2 L K1 K2 L K1 K2 L L

mensaje = cadena ;
}
public void run() {
while(true) {

}
}
public static void main( String args[] ) {
new MiHilo("K1 ").start();
new MiHilo("K2 ").start();
MiHilo obj2 = new MiHilo("L ");
obj2.setPriority( Thread.NORM_PRIORITY+1);
obj2.start();
}

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Definición de DAEMON



• Es un tipo especial de proceso que se ejecuta de

forma:


– Continua (infinitamente) .

– Transparente para el usuario.



– Simultánea con otros procesos, por eso suelen

encontrarse en sistemas multita