Реферат Баранский И. В

• Название: Реферат Баранский И. В
• Дата: 23.01.2023
• Размер: 466.2 Kb.
• Имя файла: 03Baranskiy2.docx
• Тип: Реферат; #900593
• страница: 3 из 4

Стоит учитывать, что Веб-программирование – это частный случай программирования клиент-серверного приложения [11]. Клиентом в веб-приложении выступает браузер, а сервером – веб-сервер что дает ряд плюсов:

• 
  Низкая стоимость внедрения;
  

• 
  Очень простая поддержка;
  

• 
  Независимость от Операционной системы;
  

• 
  Доступность из любой точки мира.
  

• 
  веб-программировании обычно используют JavaScript на стороне клиента, а на стороне сервера могут быть как один или несколько языков программирования: PHP, Java, C++, C, JavaScript, ASP.NET, Python и другие.
  

3. 
   Создание рабочего прототипа.
   

Процесс создания прототипа обычно состоит из шагов:

1. 
   Определение начальных требований;
   

2. 
   Разработка первого варианта прототипа, который содержит только пользовательский интерфейс системы;
   

2. 
   Изучение прототипа заказчиком и конечными пользователями, получение обратной связи о необходимых изменениях и дополнениях;
   

2. 
   Переработка и улучшение прототипа: с учетом полученных замечаний и предложений изменяются как спецификации, так и прототип, после этого шаги 3 и 4 могут повторяться.
   

Прототипы дают возможность глубже вникнуть в проблему и принять все
необходимые проектные решения еще на ранних этапах проектирования [].

4. 
   Тестирование. Для клиент-серверных приложений тестирование можноусловно разделить на два уровня:
   

• 
  Серверный;
  

• 
  Клиентский.
  

На первом (серверном) уровне, тестируется взаимодействие выпускаемого программного обеспечения с окружением, в которое оно будет установлено:

1. 
   Аппаратные средства (тип и количество процессоров, объем памяти, характеристики сети / сетевых адаптеров и т.д.);
   

2. 
   Программные средства (ОС, драйвера и библиотеки, стороннее ПО, влияющее на работу приложения и т.д.);
   

3. 
   Основной упор здесь делается на тестирование с целью определения оптимальной конфигурации оборудования, удовлетворяющего требуемым характеристикам качества (эффективность, портативность, удобство сопровождения, надежность).
   

На клиентском уровне, программное обеспечение тестируется с позиции его конечного пользователя и конфигурации его рабочей станции. На этом этапе будут протестированы следующие характеристики: удобство использования, функциональность. Для этого необходимо будет провести ряд тестов с различными конфигурациями рабочих станций:

1. 
   Тип, версия и битность операционной системы (подобный вид тестирования называется кроссплатформенное тестирование);
   

2. 
   Тип и версия Web барузера, в случае если тестируется Web приложение (подобный вид тестирования называется кросс-браузерное тестирование);
   

3. 
   Тип и модель видео адаптера (при тестировании игр это очень важно);
   

4. 
   Работа приложения при различных разрешениях экрана;
   

5. 
   Версии драйверов, библиотек и т.д. (для JAVA приложений версия JAVA машины очень важна, тоже можно сказать и для .NET приложений касательно версии .NET библиотеки);
   

6. 
   и т.д.
   

Уже на начальном этапе становится очевидно, что чем больше требований к работе приложения при различных конфигурациях рабочих станций, тем больше тестов нам необходимо будет провести. В связи с этим, рекомендуем, по возможности, автоматизировать этот процесс, так как именно при конфигурационном тестировании автоматизация реально помогает сэкономить время и ресурсы. Конечно же автоматизированное тестирование не является панацеей, но в данном случае оно окажется очень эффективным помощником.

5. 
   Релиз и дальнейшая поддержка. Стабильная версия программы,
   

готовая к использованию по её назначению, прошедшая тестирования, в которых исправлены основные ошибки, но существует вероятность появления новых, ранее не замеченных, ошибок.
2.2 Разработка клиент-серверного приложения
Для создания клиент-серверного приложения была выбрана
двухуровневая архитектура и объектно-ориентированный язык программирования – Java, для написание всей программы. Вся обработка данных происходит на сервере. Двухуровневая архитектура легко реализуема и не требует каких-либо финансовых вложений.

Структурная модель строилась так что даже после релиза можно относительно легко добавлять новый функционал.



Рисунок 7. Структурная модель многопользовательского приложения «Chat»
Взаимодействие серверного интерфейса и клиентов происходит через потокозащищённый HashMap содержащий всю информацию о клиентах.

Наиболее значимыми являются код взаимодействия клиента и сервера. private void Handling() {
while (true) {
try {
Socket client = server.accept();
new ClientHandler(client,KeyAES).start();
//Если клиент успешно установил соединение передаем его обработчику //клиентов, а также ключ которым шифруются данные.
} catch (IOException e1) {
e1.printStackTrace();
}
try {
//после проверки данных в потоке засыпаем на 10 миллисекунд.
Thread.sleep(10);
} catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace();
}
}
}
import java.io.DataInputStream;
import java.io.DataOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.net.Socket;
import java.security.Key;
import java.security.KeyFactory;
import java.security.spec.X509EncodedKeySpec; import javax.crypto.Cipher;

class ClientHandler extends Thread { //на сервере private final Socket client;
private String name = "Неизвестный";
private String value;
private Cipher decrypter_AES;
private Cipher encrypter_AES;
private Cipher encrypter_RSA;
private Key KeyAES;


public ClientHandler(Socket client, Key KeyAES) { this.client = client;
this.KeyAES = KeyAES;
try {
//создаем фабрики шифрования/расшифровки //алгоритмов
decrypter_AES = Cipher.getInstance("AES");
encrypter_AES = Cipher.getInstance("AES");
encrypter_RSA = Cipher.getInstance("RSA");
encrypter_AES.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, KeyAES);
decrypter_AES.init(Cipher.DECRYPT_MODE, KeyAES);
} catch (Exception e) {
System.err.println("Ошибка шифрования");


}
}


@Override
public void run() {

try {
DataInputStream in = new DataInputStream(client.getInputStream()); while (true) {
if (in.available() > 0) { //Если в потоке есть данные читаем их.
short id = in.readShort(); //id пакета


switch (id) { // в зависимости он полученного id создаем класс с реализацией чтения и записи данных данного пакета.

case 1: {
MesPacket M;
int size = in.readInt();
int lenByte = in.readInt();
byte[] b = new byte[lenByte];
in.read(b);
String message = new String (decrypter_AES.doFinal(b)); message = name + " : " + message;

if (size > 0) {
int[][] arrSmil = new int[size][2];
for (int i = 0; i < size; i++) {
arrSmil[i][0] = in.readInt()+3+name.length();
arrSmil[i][1] = in.readInt();
}
M = new MesPacket(encrypter_AES.doFinal(message.getBytes()), arrSmil); } else

13. 
    = new MesPacket(encrypter_AES.doFinal(message.getBytes())); M.readAll();
    

break;

}


case 3: {
AuthorizePacket AP = new AuthorizePacket();
AP.read(in);
switch (AP.getSost()) {
case 1: {
Cipher encrypter_RSA = Cipher.getInstance("RSA"); KeyFactory kf = KeyFactory.getInstance("RSA");
encrypter_RSA.init(Cipher.ENCRYPT_MODE,kf.generatePublic(new X509EncodedKeySpec(AP.getKey())));
AP.setKey(encrypter_RSA.doFinal(KeyAES.getEncoded()));
sendPacket(AP,client);
break;
}
case 2:{
name = AP.getName();
if (AP.getCheck().equals("ВсеОк")){
value = name+

• 
  IP: "+client.getInetAddress().getLocalHost().getHostAddress().toString(); Server.csls.put(value, client);
  

MesPacket M = new MesPacket(encrypter_AES.doFinal((""+name + " вошел в чат"+"").getBytes()));
M.readAll();
break;
}
AP.setSost((short)3);
sendPacket(AP,client);

close();


}
default: {
MesPacket M = new
MesPacket(encrypter_AES.doFinal((""+name + "
вышел из чата"+"").getBytes()));
M.readAll();
close();
break;
}
}
break;
}
}
} else
Thread.sleep(10);
}
} catch (Exception e) {
System.err.println("Отключение"+name);
close();
}
}
Подключение к серверу (на клиенте):
private void Start() {
try {
TextChat.getDocument().insertString(TextChat.getDocument().getLengt
h(), "Идет подключение..." + "\n", null);
socket = new Socket(sip, 9322);

//обработка в случае успешного соединения с сервером.
handle();
} catch (Exception e) {
try {
TextChat.getDocument().insertString(TextChat.getDocument().getLengt h(), "Не удалось подключиться к серверу, закройте приложение" + "\n", null);
} catch (BadLocationException e1) { System.exit(0);
}
}
}


public static void sendPacket (AbsPacket P,Socket s){ DataOutputStream out;
try {
out = new DataOutputStream(s.getOutputStream());
out.writeShort(P.GetId()); //считываем id пакета и пишем
P.write(out);
out.flush();
} catch (IOException e) { try {
s.close();
} catch (IOException e1) {
}
System.out.println("Закрытие потока");
}
}

public void close() {

Server.csls.remove(value);
interrupt();
}
}
public void readPacket() { //на клиенте
try {
short id = in.readShort();
switch (id) {
case 1: {
try {
int size = in.readInt();
int lenByte = in.readInt();
byte[] b = new byte[lenByte];
in.read(b);
int sh = 0;
String a = new String (decrypter_AES.doFinal(b)); StringBuffer buf = new StringBuffer(a);

HTMLEditorKit kit = (HTMLEditorKit) TextChat.getEditorKit();
if (size > 0)
for (int i = 0; i < size; i++) {
int C = in.readInt() + sh;
int S = in.readInt();


buf.replace(C - 1, C, "");
System.out.println("buf = " + buf);
sh += 24 + listPathIm[S].length();
}
kit.insertHTML((HTMLDocument)
TextChat.getDocument(), TextChat.getDocument().getLength(),

"[" + formating.format(System.currentTimeMillis()) + "] " + buf, 0, 0, null); panel.updateUI();
} catch (BadLocationException e) {
}
break;
}
case 3: {
AuthorizePacket AP = new AuthorizePacket();
AP.read(in);
if (AP.getSost() == 1) {
Cipher decriptCipher = Cipher.getInstance("RSA"); decriptCipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, kP.getPrivate());
SecretKey Key = new
SecretKeySpec(decriptCipher.doFinal(AP.getKey()), "AES");
encrypter_AES.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, Key);
decrypter_AES.init(Cipher.DECRYPT_MODE, Key);
AP.setSost((short) 2);
AP.setName(name);
sendPacket(AP);
} else {
TextChat.getDocument().insertString(TextChat.getDocument().getLengt h(), "Ошибка аутентификации, закройте приложение" + "\n", null);

}
}
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}

private void handle() { //на клиенте
try {
out = new DataOutputStream(socket.getOutputStream()); in = new DataInputStream(socket.getInputStream());
sendPacket(new AuthorizePacket(kP.getPublic().getEncoded(),(short)1));
while (true) {
if (in.available() > 0)
readPacket();
else
try {
Thread.sleep(10);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
} catch (Exception e) {
System.err.println("Ошибка чтения/передачи");
close();
e.printStackTrace();
}
}


Каждый пакет данных пересылающийся клиентом или сервером присваивается свой id. Это позволяет структурировать разного рода, типа информацию.
Java, строгий язык на котором можно решать в принципе любую задачу, благодаря кроссплатформенности может работать на разных платформах что очень важно для клиентской части.
Алгоритм работы системы программы выглядит следующим образом:

1. 
   Сервер подключается к порту на хосте и ждет соединения с клиентом;
   

2. 
   Клиент создает сокет и пытается соединить его с портом на хосте;
   

3. 
   Если создание сокета прошло успешно, то сервер переходит в режим ожидания команд от клиента;
   

4. 
   Клиент формирует команду и передает ее серверу, переходит в режим ожидания ответа;
   

5. 
   Сервер принимает команду, выполняет ее и пересылает ответ клиенту;
   

6. 
   Клиент обрабатывает полученную информацию и выводит её пользователю в удобном виде, для её восприятия.
   

7. 
   Пока клиент или сервер не разорвет соединение смотреть пункт 4.
   

Приложение объединяет в себе два режима:

• 
  Режим сервера: Запускает сервер на порту 9322. Представляет с собой окно со списком подключившихся к нему клиентов. В верхней части окна отображается IP адрес по которому клиенты имеют возможность подключиться;
  

• 
  Режим клиента: открывается окно в котором нужно ввести IP сервера и “nickname” который должен состоять от 5 до 15
  

латинских, русских символов или цифр.
При создании сервера генерируется симметричный ключ алгоритмом AES этим ключом сервер шифрует всю информацию, передаваемую клиентам. Для получения этого ключа клиент при подключении к серверу генерирует у себя парный ключ (публичный и приватный) алгоритмом RSA.



Рисунок 8. Главное меню



Рисунок 9. Подключение к серверу



Рисунок 10. Режим клиента

Рисунок 11. Режим сервера

Разработанное приложение работает везде где можно установить Java Runtime Environment 7 или выше. Имеет хорошую степень защиты информации т.к использует алгоритм AES, принятый в качестве стандарта шифрования правительством США в 2001 году.
2.3 Результаты апробации
Для реализации апробации было проведено тестирование приложения в компании «ТехНик». Для выявления ошибок была создана анкета с вопросами, которая заполнялась после тестирования приложения.
Анкета 1.

Результаты тестирования приложения

1. 
   ОС с который вы запускали данное приложение:
   

1. 
   Windows
   

2. 
   Linux
   

3. 
   Mac OS X
   

4. 
   Другое:_____________
   

2. 
   Были ошибки во время работы приложения, если да, то какие?
   

Развернутый ответ:________________________________

3. 
   Удобный интерфейс?
   

1. 
   Да
   

2. 
   Нет
   

4. 
   Оцените приложение по шкале от 1 до 5
   

5. 
   Пожелания для улучшения дизайна/работы приложения Развернутый ответ:________________________________
   

Результаты тестирования показали следующее:

1. 
   Игра была установлена и работала под разными версиями операционных систем (Рисунок 14);
   

2. 
   Ошибки во время работы приложения небыли обнаружены;
   

3. 
   Интерфейс посчитали удобным 95,5% тестируемых (Рисунок 12);
   

Рисунок 12. Оценка удобства интерфейса

4. 
   Средняя оценка приложения составила: 4,59 (Рисунок 13);
   

Рисунок 13. Оценка работоспособности и устойчивости приложения

5. 
   Все пожелания были учтены, приложение доработано за несколько дней.
   

Рисунок 14. Платформы, на которых протестирована работа приложения
По результатам анкетирования критических багов не обнаружено. Найденные ошибки были исправлены в следующей версии, как пожелания и замечания тестировщиков.