РКСП Структура дисциплины 2023. Разработка клиентсерверных приложений. Структура дисциплины (2023)
 Скачать 1.08 Mb.
|
|
1. Разработка клиент-серверных приложений. Структура дисциплины (2023) Рейтинг Рейтинг Лаб. 1 10 Разработка классов движущихся объектов Лаб. 2 10 Сетевое соединение на сокетах (TCP) Лаб. 3 10 Передача данных без установления соединения (UDP) Лаб. 4 10 Разработка клиент-серверного приложения на RestAPI в фреймворке Spark-Retrofit РГР 40 Зачет 20 Лабораторные работы В качестве примера для лаб.1-3 - 24_MovingObjects_TCP_UDP_2023. Код разработки и решения должны быть ОРИГИНАЛЬНЫМИ. Лабораторная работа 1. Разработка классов движущихся объектов Разработать абстрактный базовый класс графического объекта с данными и функционалом (абстрактными и переопределяемыми методами): координаты центра и размеры охватывающего прямоугольника, цвет, рисование объекта, проверка на принадлежность точки объекту, запись/чтение в различные потоки, а также все остальные, необходимые для реализации функционала в последующих работах. Разработать два производных класса (по вариантам). Разработать оконное приложение с созданием и уничтожением объектов по координатам клика мыши. Объекты сохраняются в векторе в виде ссылок на базовый класс. Варианты заданий 1. Многоугольник с произвольным количеством вершин, соединенных через одну вершину (типа звезда) 2. Выпуклый многоугольник с произвольным количеством вершин, соединенных последовательно 3. Строка текста 4. Смайлик 5. Картинка, загружаемая из файла 6. Вертикальная (горизонтальная) синусоида с изменяющейся начальной фазой (один период) 7. Объект – группа объектов (группировка) Реализовать процесс движения объектов (вид движения по вариантам для каждого типа), остановки и возобновления движения по отдельности и всех вместе. Внести в базовый класс функционал движения, в производный – алгоритм движения для конкретного типа. 2. Варианты заданий 1. Равномерное движение со случайным направлением и скоростью, отскакивание от краев экрана 2. Ускоренное движение со случайным направлением и скоростью, отскакивание от краев экрана с кратным уменьшением скорости (неупругое столкновение) 3. Вращение вокруг своей оси 4. Вращение по окружности со случайным радиусом 5. Движение по сторонам квадрата 6. Броуновское движение со случайным изменением значения скорости и направления 7. Дрожжание – случайные изменения значения скорости и направления с возвратом в среднюю точку (отслеживание среднего значения координат) 8. Триангулярная пульсация размера фигуры 9. Синусоидальная пульсация размера фигуры 10. Триангулярная пульсация по каждой прямоугольной координате в противофазе 11. Синусоидальная пульсация по каждой прямоугольной координате в противофазе 12. Триангулярное колебание пульсация по каждой прямоугольной координате в противофазе В базовом классе реализовать (объявить) методы (абстрактные) чтения/записи объекта в двоичный и текстовый потоки. Переопределить во всех производных классах. В оконном классе реализовать методы сохранения и загрузки вектора объектов в тестовый, двоичный и сериализуемый файл (двоичная сериализация средствами Java и XML-сериализация с использованием библиотеки xstream). Формат двоичного и текстового файла содержит начальный счетчик объектов, а затем для каждого их них – имя и содержимое. При загрузке из файла создавать объект файла произвольного класса с помощью средств рефлексии (методы Class.forName и Class.newInstance) Лабораторная работа 2. Сетевое соединение на сокетах Разработать приложение с клиентской и серверной частью. Серверная часть реализуется в потоке и запускается/останавливается при помощи флажка. Серверная компонента ждет запроса на соединение на фиксированном порте. Клиентская компонента в другой программе запрашивает соединение с серверной. Протокол является симметричным (двунаправленным), т.е. каждое приложение может посылать один тот же набор команд: закрытие соединения; очистка вектора объектов; передача объекта; запрос на передачу объекта; передача списка имен объектов (в качестве имени можно использовать «подпись» объекта, например в виде – «имя класса,цвет»); запрос размера вектора объектов; запрос объекта с заданным номером из вектора; ответ на запрос размера вектора. 3. Принимаемые объекты отображаются в клиенте и запоминаются в векторе. В протоколе для передачи объектов через соединения использовать методы сериализации из лаб.1. Лабораторная работа 3. Передача данных без установления соединения Задание в л.р.2 реализовать с использованием класса дейтаграмм протокола UDP без установления соединения (класс DatagramSocket). Флажком выделяется «первое/второе» приложение, отличающиеся только номером порта, на котором они прослушивают прием. Например, первое принимает данные на порте 7001, а передает на 7002, второе – наоборот. Для конвертации XML-строки, содержащей передаваемый объект, в массив байтов для передачи в дейтаграммный сокет использовать классы ByteArrayOutputStream/ByteArrayOutputStream в качестве класса-источника текстового потока. Лабораторная работа 4. Разработка клиент-серверного приложения на RestAPI в фреймворке Spark-Retrofit Для выполнения работы использовать каркас SparkRetrofitExample. Разработать серверную компоненту, которая хранит вектор движущихся объектов. При завершении работы сохраняет текущий вектор в файл, при перезапуске – восстанавливает. Принимает от клиента команды в формате RestAPI: получить список «имен» объектов ; получить объект по его индексу в векторе; удалить из вектора по индексу; получить все объекты; добавить объект в вектор; Разработать клиентское приложение на основе л.р.1-3, использующее серверное приложение для хранения графических объектов. Расчетно-графическая работа Необходимо изучить, установить и опробовать один из компонент разработки, используемой при разработке протоколов, распределенных приложений или протокольных клиентов: библиотеку, фреймворк. Содержание работ и отчета (пояснительной записки). 1. Краткое описание функционала, интерфейсов 2. Аннотированная подборка ссылок по теме: официальный сайт; cсылки на репозитории исходного кода, maven-репозитории; посты в профессиональных сообществах (habrahabr) с учебными материалами и примерами развертывания (использования); посты в профессиональных сообществах с обсуждением практики использования, проблем, преимуществ и недостатков. 3. Сравнительный анализ преимуществ и недостатков с другими функционально подобными библиотеками и феймворками. Определить квалификационные признаки – масштаб, среда (язык) использования, свободное/коммерческое ПО, 4. распространенность, простота применения, по которым провести сравнение с аналогами. 4. Создать собственный проект – пример использования, оформить документы: описание ключевых идей, диаграмма классов приложения, описание классов (назначение класса, свойства, методы), описание настройки и работы (скриншоты, тесты). Приложение – экранная форма («кабина самолета») с набором элементов для исполнения функционала в любой последовательности. Совместно отчетом необходимо сдать исходные коды проектов с примерами, приведенными в отчете. Варианты можно выбрать из документа «Список полезных ссылок для Java программиста» - https://yadi.sk/i/AyFzLKgjGvt-FA Разделы I-2, III-2,3,4,7,10 Зачет Зачет теоретический в форме ответа на тесты. В билете выдается 10 тестовых вопросов по темам зачета, на каждый дается содержательный письменный ответ – 1-2 абзаца. Вес ответа 0..2 балла. Темы зачета 1. Понятие протокола. Уровни протоколов в открытых системах, их функциональность. 2. Транспортный протокол TCP. Форматы сообщений, структуры данных, функциональность и алгоритмы передача данных и управления потоком. 3. Система идентификации соединений в TCP. Статические и динамические порты, сокеты и серверные сокеты. Процедуры установления и разрыва соединения. Состояния соединения. 4. Основные технологические решения в протоколах низких уровней и их использование в прикладном программировании сетевых приложений. 5. Системы клиент-сервер. Клиент и сервер как программные компоненты и роли. Синхронное и асинхронное взаимодействие. 6. Понятие тонкого и толстого клиента. Слои: представление, контроллер, бизнес-слой, DAO. Уровни соединения клиента и сервера в типовом приложении. Прикладной протокол как элемент взаимодействия слоев клиент-серверной архитектуры. Проектирование протоколов распределенных систем. 7. Проектирование протокола. Стратегия взаимодействия клиента с сервером. Архитектурные аспекты проектирования протокола. Использование конечных автоматов (диаграмм состояний) в протоколах 8. Распределенные системы. Службы и симметричные протоколы распределенных систем 9. Аспекты проектирования протокола. CheckList понимания протокола. 10. Классы Socket и ServerSocket, установление и разрыв соединения 11. Протокол HTTP. Класс URLConnection. Реализация webAPI. 12. Протокол UDP. Класс DatagramSocket 13. Серверные web-приложения на Java. Сервлеты. 14. RestAPI. Основные положения. Клиентская библиотека Retrofit. 5. 15. Контекст соединения. Восстановление соединений. Паттерн «сессия». Взаимодействие клиент-сервер без последействия. Идентификатор сессии (токен) Паттерн «сессия», его реализация при восстановлении постоянных соединений и при взаимодействии клиент-сервер без последействия |