Java - socket progarmming

Question

Mam problem z socket programming w javie. Inicializuje połączenie pomiędzy klientem i serverem (pomyślnie). Niezależnie od siebie klient i server tworzą ekran z grą (również pomyślnie) - zmiany w grze mają następować poprzez wysyłanie i odbieranie prostych komunikatów tekstowych. Chce wymieniać informacje w pętli gdzie to server zaczyna, wykonuje ruch, po wykonanym ruchu wysyła o nim informacje klientowi i rozpoczyna czekanie na wiadomość od klienta. Analogicznie klient rozpoczyna pętle od czekania na wiadomość, przetwarza zmiany (póki co w formie placeholdera printującego otrzymaną wiadomość), wykonuje ruch i wysyła o nim wiadomość. Tyle co do założeń bo problem pojawia się w linijce "update = bf.readLine();" po stronie klienta - nie czeka on na wiadomość a od razu zwraca wartość null. Dlaczego tak jest skoro readLine() jest modotą blockującą która powinna czekać na odpowiedni input. Jak to naprawić?

Server:

package network;

import view.GameWindow;
import java.net.*;
import java.io.*;
import javax.swing.SwingUtilities;

// The Server class represents a server in the client-server architecture
public class Server {
    // The port number that the server listens on
    private static final int PORT = 4999;
    // The game session that the server manages
    private boolean game = true;
    private String update;

    public Server() {
            // Connecting
        try (ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(PORT)) {
            System.out.println("Server started, waiting for client...");
            Socket clientSocket = serverSocket.accept();
            System.out.println("Client connected, starting game...");
            System.out.println("Connected");

            // Initialize GUI
            GameWindow gameWindow = new GameWindow();
            System.out.println("GUI Initialized");

            // Initialize input and output streams
            InputStreamReader in = new InputStreamReader(clientSocket.getInputStream());
            BufferedReader bf = new BufferedReader(in);
            PrintWriter out = new PrintWriter(clientSocket.getOutputStream(), true);            

            while (game) {
                gameWindow.setDropEnabled(true);
                while(gameWindow.isDropEnabled()) {
                    System.out.print("");
                }
                out.println(gameWindow.getLastPlacedCardInfo());
            
                update = bf.readLine();
                System.out.println(update);
            }

        } catch (IOException e) {
            System.out.println("error");
            e.printStackTrace();
        }
    }

    // The main method that starts the server
    public static void main(String[] args) {
        Server server = new Server();
    }
}

Client:

package network;

import java.net.*;
import java.io.*;
import javax.swing.SwingUtilities;
import view.GameWindow;

// The Client class represents a client in the client-server architecture
public class Client {
    // The IP address and port number of the server
    private static final String SERVER_IP = "localhost";
    private static final int SERVER_PORT = 4999;
    private boolean game = true;
    private String update;

    public Client() {
            // Connecting
        try (Socket socket = new Socket(SERVER_IP, SERVER_PORT)) {
            System.out.println("Connected to server, starting game...");
            System.out.println("Connected");

            // Initialize GUI
            GameWindow gameWindow = new GameWindow();
            System.out.println("GUI Initialized");

            // Initialize input and output streams
            InputStreamReader in = new InputStreamReader(socket.getInputStream());
            BufferedReader bf = new BufferedReader(in);
            PrintWriter out = new PrintWriter(socket.getOutputStream(), true);

            while (game) {
                update = bf.readLine();
                System.out.println(update);
            
                gameWindow.setDropEnabled(true);
                System.out.println(gameWindow.getLastPlacedCardInfo());
            
                out.println(gameWindow.getLastPlacedCardInfo());
            }

            out.close();
			in.close();
			socket.close();

        } catch (IOException e) {
            System.out.println("error");
            e.printStackTrace();
        }
    }

    // The main method that starts the client
    public static void main(String[] args) {
        Client client = new Client();
    }
}

 

Comments

Taka ogólna uwaga: jak występują problemy z komunikacją sieciową można użyć kilku narzędzi. Po pierwsze nie uruchamiaj dwóch programów naraz, najpierw uruchom jedną stronę, zastępując drugą odpowiednim narzędziem. Pod linuxem masz netcat - uruchamiane poleceniem nc. Może robić na klienta i serwera. Jeśli to nie pomoże to przydany jest też sniffer - "podglądacz pakietów" - tcpdump. wireshark itp.

Jak bawiłem się socketami w javie napotkałem problem polegający na konieczności "wypchnięcia" wysyłanych danych. Protokoły sieciowe starają się oszczędzić pasmo i wysyłają największe możliwe porcje danych buforując je. By wymusić wysłanie wołaj metodę flush() na strumieniu wyjściowym skojarzonym z socketem.

---

@Oscar,  dzięki za rade, pobawie się kiedyś z netcatem. Niestety aktualnie nie mam pod ręką komputera z linuxem.

A co do drugiej części to w printWriter mam pole autoflush ustawione na true, więc myślałem że nie musze dodatkowo flushować. Ale tak czy siak dodanie dodatkowego flusha po wysłaniu wiadomości nie pomaga, bo update = bf.readLine(); nadal wraca null zupełnie jakby strumień został zamknięty

---

Uruchomiłem ten kod u siebie, oczywiście po wyrzuceniu GameWindow i wysyłaniu stałych tekstów i działa. Jeśli jest problem z utrzymaniem połączenia to sniffer bardziej pomoże, a i polecenie netstat (jest też w Windzie) może sprawdzić czy połączenie faktycznie zniknęło.

---

też uważam, że przez to iż programy lecą na innych procesach w ogóle, to w tym wypadku nie ma gwarancji tego, że w ogóle IN/OUT są synchronizowane.
I realnie przy wolno działającym połączeniu po prostu nie ma synchronizacji i faktycznie buffor jest pusty, bo został wyflushowany wcześniej.
A wątki odczytują dane z konsoli bazując w ogóle na innym procesie

---

@Oscar, @Wiciorny błędem było moje niedopatrzenie bo faktycznie server i client uruchomione osobno działają poprawnie (czego wcześniej nie testowałem (jestem debilem)). Ja natomiast, będąc pewnym że nie ma tam błędu próbowałem uruchomić je w ten sposób
 

public class Main {
    private static final String SERVER_IP = "localhost";
    private static final int SERVER_PORT = 4444;

public static void main(String[] args) {

    try {
        Socket socket = new Socket(SERVER_IP, SERVER_PORT);
        System.out.println("Connected to server, starting as client...");
        Client client = new Client();
    } catch (IOException e) {
        System.out.println("No active server, starting as server...");
        Server server = new Server();
    }
    }
}

 

Nadal jednak nie rozumiem co jest złego w startowaniu ich w ten sposób. 

Co do samego rozwiązania - jestem świadomy, że da się to zrobić lepiej i bezpieczniej ale mam cel zrobić to w javie której szczerze nie lubię. Aplikacja jest na własny wąski użytek więc jak na razie taka implementacja mi pasuje.

Answer 1

public class Main {
    private static final String SERVER_IP = "localhost";
    private static final int SERVER_PORT = 4444;
 
public static void main(String[] args) {
 
    try {
        Socket socket = new Socket(SERVER_IP, SERVER_PORT);
        System.out.println("Connected to server, starting as client...");
        Client client = new Client();
    } catch (IOException e) {
        System.out.println("No active server, starting as server...");
        Server server = new Server();
    }
    }
}

Program startujesz w jednym procesie, w kodzie, który dostarczyłeś, wszystko jest uruchamiane w jednym wątku głównym (tzw. "main thread"). Jeśli obiekt klienta (Client) i serwera (Server) są uruchamiane w tym samym wątku, zazwyczaj może, ale nie musi,  to prowadzić do problemów z synchronizacją, zwłaszcza jeśli są one związane z operacjami wejścia/wyjścia (I/O), takimi jak operacje na socketach,

Druga sprawa to fakt, że nie masz gwarancji tutaj  że klient (Client) bedzie dzialal poprawnie, skoro jest uruchamiany bez oczekiwania na połączenie z serwerem. W twoim kodzie, klient jest inicjalizowany bez sprawdzania, czy połączenie z serwerem zostało ustanowione pomyślnie.


W przypadku aplikacji sieciowej zazwyczaj zaleca się korzystanie z wielowątkowości, aby uniknąć blokowania się operacji I/O.

Sprawdź zachowanie w taki sposó:

 

public class Main {
    private static final String SERVER_IP = "localhost";
    private static final int SERVER_PORT = 4444;

    public static void main(String[] args) {
        Thread serverThread = new Thread(() -> {
            try {
                System.out.println("Starting as server...");
                Server server = new Server();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        });

        Thread clientThread = new Thread(() -> {
            try {
                Socket socket = new Socket(SERVER_IP, SERVER_PORT);
                System.out.println("Connected to server, starting as client...");
                Client client = new Client();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        });

        serverThread.start();
        clientThread.start();
    }
}

chociaż to też może prowadzić do błędnych odczytów, gdy nie ma odpowiedniej synchronizacji zasobu, ewentualnie wątki nie pracuja na danych bezposrednio z pamięci tylko cache