Module de Programmation Android (LP PRISM AirFrance)

TD4 - Utilisation des threads et du réseau

• l'utilisation du thread principal et de "worker threads" ;
• l'établissement de connexions réseau et l'envoi de messages à travers celles-ci.

Mise en place

• L'activité principale TD4Activity demande à l'utilisateur d'entrer un login, puis lance l'activité de chat ChatActivity lorsque ce login est non vide.
• L'activité ChatActivity permet à l'utilisateur d'écrire un message à envoyer aux autres clients du chat. Lorsque l'utilisateur appuie sur le bouton "ENTER", ce message est affiché dans la fenêtre de log, précédent du login de l'utilisateur. Cette activité n'utilise pour l'instant pas le réseau, et seul l'utilisateur de la tablette peut donc monologuer. Lorsque l'utilisateur appuie sur le bouton "LOGOUT", l'activité est fermée et on revient sur l'activité principale.

Utilisation du réseau

Utilisation de flux sortant et entrant

1. Ajouter un attribut à la classe ChatActivity de type PrintWriter, initialisé avec la sortie standard comme flux sortant :
     private PrintWriter writer = new PrintWriter(System.out, true);
2. À la fin de la méthode onCreate, afficher un message sur la sortie standard à l'aide de la méthode void println (String str) de la classe PrintWriter.
3. Tester.

1. Ajouter un attribut à la classe ChatActivity de type BufferedReader, initialisé avec l'entrée standard comme flux entrant :
     private BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));

Lancement d'un nouveau thread et connexion au serveur

1. Au sein de la classe ChatActivity, définir une classe privée StartNetwork héritant de la classe AsyncTask<Void, Void, Boolean> :
   • le premier type Void indique que ce thread ne prend pas de paramètres lors de son lancement ;
   • le deuxième type Void indique que ce thread ne renverra rien au cours de son exécution ;
   • le troisième type, Boolean, indique que ce thread renverra un Booléen à la fin de son exécution.
2. Dans cette classe StartNetwork, surcharger la méthode protected Boolean doInBackground(Void... v) afin de toujours renvoyer la valeur false (on modifiera le code de cette méthode dans un deuxième temps). Noter que, comme indiqué dans le type de la classe, cette méthode prend une liste de Void en argument et renvoie un Boolean.
3. Toujours dans cette classe, surcharger la méthode protected void onPostExecute(Boolean b) de manière à afficher dans la zone de chat (à l'aide de la méthode displayMessage de la classe ChatActivity) "Connected to server" si b est vrai, et "Could not connect to server" sinon.
4. Surcharger la méthode protected void onStart(), en n'oubliant pas d'appeler la méthode de la super-classe. Compléter cette méthode de manière à créer un nouvel objet de la classe StartNetwork, puis à lancer son exécution (sans argument puisqu'on a choisi que le thread ne prenne pas de paramètres) :
     new StartNetwork().execute();
5. Tester.

1. Ouvrir une socket, à l'aide du constructeur Socket (String dstName, int dstPort) de la classe Socket. Les arguments de ce constructeurs identifient le serveur :
   • son adresse IP contenue dans une chaîne de caractères (indiquée au tableau) ;
   • le port ouvert par le serveur, à savoir 7777.
2. Renvoyer true si l'ouverture de la socket s'est correctement effectuée, et false sinon.
3. Tester.
4. Que se passe-t-il si l'on met l'ouverture de socket directement dans la méthode onStart ?
5. Que se passe-t-il si l'on met l'appel à displayMessage dans la méthode doInBackground ?

Communication avec le serveur

• Lorsqu'il reçoit le message "LOGIN login", où "login" est une chaîne de caractères quelconque, il connecte l'utilisateur correspondant avec son login, et envoie à tous les utilisateurs connectés le message "Welcome [login]".
• Lorsqu'il reçoit le message "LOGOUT", il déconnecte l'utilisateur correspondant, et envoie à tous les utilisateurs connectés le message "Bye bye [login]".
• Lorsqu'il reçoit le message "SEND message", où "message" est un message quelconque, il envoie à tous les utilisateurs connectés "[login]: [message]".

Envoi du login

1. Récupérer le flux sortant de la socket dans la variable définie au-dessus :
     writer = new PrintWriter(socket.getOutputStream(), true);
2. Envoyer dans ce flux un message de login :
     writer.println("LOGIN " + login);
3. Tester et observer au vidéoprojecteur.

Envoi de messages et déconnexion

• envoyer au serveur un message de type "LOGOUT" lorsque l'utilisateur appuie sur le bouton "LOGOUT" ;
• envoyer au serveur les messages de l'utilisateur lorsqu'il appuie sur "SEND".

Récupération des messages envoyés par le serveur

1. Là où l'on récupère le flux sortant de la socket, récupérer également le flux entrant dans l'attribut reader :
     reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
2. Définir une nouvelle classe privée ReadMessages héritant de AsyncTask.
3. Dans cette classe, surcharger la méthode protected Void doInBackground(Void... v) afin de faire une boucle infinie qui va :
   • lire une ligne du reader :
       String message = reader.readLine();
   • publier ce message durant sa progression :
       publishProgress(message);
   Si une exception est lancée, sortir de la boucle. Finir cette méthode par return null; afin qu'elle ait bien Void comme type de retour.
4. Toujours dans la classe ReadMessages, surcharger la méthode protected void onProgressUpdate(String... messages) afin d'afficher le message reçu en cours de progression (là encore, grâce à la méthode displayMessage).
   Rappel : la syntaxe String... messages indique de messages est un tableau d'éléments de type String. Dans notre cas, on n'y a mis qu'un seul élément, en position 0.
5. Quel est le meilleur moment pour exécuter ce thread ? À l'endroit choisi, créer un nouvel objet de la classe ReadMessages et lancer son exécution.
6. Tester en se logant et en envoyant des messages.
7. Que se passe-t-il lorsqu'on essaie de se déconnecter ? Pourquoi ? Remédier au problème grâce aux méthodes boolean cancel (boolean mayInterruptIfRunning) et boolean isCancelled () appelées aux bons endroits de l'activité. Tester.

Pour faire le TD chez vous

À vous de jouer

1. Définir une interface qui pourra afficher la connexion et déconnexion des utilisateurs, ainsi que les messages reçus. On pourra s'inspirer de la boîte ScrollView et de la méthode displayMessage de l'activité ChatActivity.
2. Créer un thread qui ouvre une socket serveur sur le port 7777. On pourra utiliser la méthode ServerSocket (int port) de la classe ServerSocket. Ne pas oublier d'autoriser les accès au réseau dans le manifeste.
3. Dans ce thread, attendre une connexion sur le port 7777, et afficher un message dans l'interface lorsqu'il y en a une. On pourra utiliser la méthode Socket accept () de la classe ServerSocket.
4. Gérer les échanges avec le client.
   
   Dans un premier temps, se contenter d'afficher sur la tablette tous les messages envoyés par le client.
   
   Dans un deuxième temps, réagir aux actions du client : attendre qu'il envoie un message de type "LOGIN", puis attendre (indéfiniment) des messages de type "SEND" et "LOGOUT". Faire l'affichage correspondant (en publiant ces messages au fur et à mesure de la progression du thread).
   
   Pour interpréter les messages envoyés par le client, on pourra s'aider des méthodes auxiliaires suivantes :
   
     private String getLogin(String message) {
   Scanner scan = new Scanner(message);
   scan.useDelimiter(" ");
   if (scan.hasNext() && scan.next().equals("LOGIN") && scan.hasNext()) {
    return scan.next();
   } else {
    return null;
   }
  }

  private String getSendOrLogout(String message) {
   Scanner scan = new Scanner(message);
   scan.useDelimiter(" ");
   if (scan.hasNext() && scan.next().equals("SEND")) {
    return message.substring(5);
   } else {
    return null;
   }
  }

La méthode getLogin renvoie le login s'il s'agit bien d'une commande de type "LOGIN login", et null sinon. La méthode getSendOrLogout renvoie le message de l'utilisateur s'il s'agit dune commande "SEND message", et null s'il s'agit de toute autre commande (et donc notamment d'une commande de type "LOGOUT").
5. Faire en sorte qu'à chaque fois que le client se déconnecte, le serveur se mette à attendre un nouveau client pour relancer un protocole de chat.
6. Rendre le serveur robuste aux clients ne respectant pas le protocole : dans ce cas, il doit rejeter le client (éventuellement en lui fournissant une erreur), puis attendre un nouveau client. On pourra utiliser la méthode void close () de la classe Socket.
7. Ajouter un bouton permettant d'arrêter et de redémarrer le serveur.

Pour tester

• Sur les machines de l'IUT :
  1. Ouvrir l'invite de commande.
  2. Entrer c:
  3. Entrer cd Android/sdk/platform-tools
  4. Entrer adb.exe forward tcp:7777 tcp:7777
• Sous Windows :
  1. Ouvrir l'invite de commande.
  2. Entrer cd AppData/Local/Android/sdk/platform-tools (ou un autre chemin si vous n'utilisez pas celui par défaut).
  3. Entrer adb.exe forward tcp:7777 tcp:7777
• Sous Linux et MacOS :
  1. Ouvrir un terminal.
  2. Entrer cd Android/Sdk/platform-tools (ou un autre chemin si vous n'utilisez pas celui par défaut).
  3. Entrer ./adb forward tcp:7777 tcp:7777

Pour aller plus loin

1. Que se passe-t-il lorsqu'on tourne la tablette ? Gérer ce cas pour avoir le comportement attendu. On pourra se référer à ce tutoriel.
2. Faire en sorte que le message tapé par l'utilisateur soit envoyé lorsque ce dernier appuie sur la touche "entrée" du clavier, en complément du bouton "ENTER".