include/anna/comm/comm.hpp

   1 // ANNA - Anna is Not Nothingness Anymore                                                         //
   2 //                                                                                                //
   3 // (c) Copyright 2005-2015 Eduardo Ramos Testillano & Francisco Ruiz Rayo                         //
   4 //                                                                                                //
   5 // See project site at http://redmine.teslayout.com/projects/anna-suite                           //
   6 // See accompanying file LICENSE or copy at http://www.teslayout.com/projects/public/anna.LICENSE //
   7
   8
   9 #ifndef anna_comm_comm_hpp
  10 #define anna_comm_comm_hpp
  11
  12 namespace anna {
  13 /**
  14 Proporciona las clases necesarias para la comunicacion entre procesos.
  15
  16 A continuacion presentamos el codigo de ejemplo de un servidor aritmetico. Recibe dos operadores y una
  17 operacion (+,-,*,/) y devuelve el resultado de la operacion. Para estudiar los sistemas de control de
  18 congestion hemos incorporado la posibilidad de que el servidor espere un numero de segundo indeterminado
  19 antes de dar la respuesta.
  20
  21 \code
  22
  23    #include <iostream>
  24
  25    #include <anna.h>
  26    #include <anna/comm/h>
  27
  28    #include <test.Request.h>
  29    #include <test.Response.h>
  30
  31    using namespace std;
  32    using namespace test;
  33
  34    //-----------------------------------------------------------------------------------------
  35    // Define el comunicador de nuestra aplicacin.
  36    //
  37    // Las peticiones y respuestas van codificadas mediante un comm::Codec pero podriamos
  38    // haber utilizado cualquier otro medio de codificacin ya que la capa de transporte
  39    // es totalmente independiente del contenido del mensaje.
  40    //
  41    // De cara a la capa de transporte lo unico que importa es el cliente y el servidor
  42    // codifiquen/decodifiquen de la misma forma.
  43    //-----------------------------------------------------------------------------------------
  44    class MyCommunicator : public comm::Communicator {
  45    public:
  46       MyCommunicator () {;}
  47
  48       void setDelay (const Millisecond &delay) { a_delay = delay; }
  49
  50    private:
  51       Request a_request;
  52       Response a_response;
  53       Millisecond a_delay;
  54
  55       void eventReceiveMessage (comm::ClientSocket &, const DataBlock& data)
  56          noexcept(false);
  57    };
  58
  59    class ArithmeticServer : public comm::Application {
  60    public:
  61       ArithmeticServer ();
  62
  63    private:
  64       MyCommunicator a_communicator;
  65       comm::ServerSocket* a_serverSocket;
  66
  67       void initialize () noexcept(false);
  68       void run () noexcept(false);
  69    };
  70
  71    using namespace std;
  72    using namespace anna::comm;
  73
  74    int main (int argc, const char** argv)
  75    {
  76       CommandLine& commandLine (CommandLine::instantiate ());
  77       ArithmeticServer app;
  78
  79       srand (time (NULL));
  80
  81       try {
  82          commandLine.initialize (argv, argc);
  83          commandLine.verify ();
  84
  85          Logger::setLevel (Logger::Debug);
  86          Logger::initialize ("arithmeticServer", new anna::TraceWriter ("file.trace", 4048000));
  87
  88          app.start ();
  89       }
  90       catch (Exception& ex) {
  91          cout << ex.asString () << endl;
  92       }
  93
  94       return 0;
  95    }
  96
  97    ArithmeticServer::ArithmeticServer () :
  98       Application ("arithmeticServer", "Servidor de operaciones aritmeticas", "1.0")
  99    {
 100       CommandLine& commandLine (CommandLine::instantiate ());
 101
 102       commandLine.add ("p", CommandLine::Argument::Mandatory, "Puerto en el que atender peticiones");
 103       commandLine.add ("a", CommandLine::Argument::Mandatory, "Direccin IP en la que atender");
 104       commandLine.add ("d", CommandLine::Argument::Mandatory, "Retardo aplicado a la contestacio");
 105       commandLine.add ("r", CommandLine::Argument::Optional, "Indicador de reuso de direccin", false);
 106       commandLine.add ("limit", CommandLine::Argument::Mandatory, "% de ocupacion que permitimos");
 107    }
 108
 109    //-----------------------------------------------------------------------------------------
 110    // Inicializa el servidor de sockets.
 111    //-----------------------------------------------------------------------------------------
 112    void ArithmeticServer::initialize ()
 113       noexcept(false)
 114    {
 115       CommandLine& cl (CommandLine::instantiate ());
 116
 117       int port = cl.getIntegerValue ("p");
 118       const comm::Device* device = Network::instantiate ().find (Device::asAddress (cl.getValue ("a")));
 119
 120       a_serverSocket = new ServerSocket (INetAddress (device, port), cl.exists ("r"));
 121    }
 122
 123    //-----------------------------------------------------------------------------------------
 124    // Atiende las peticiones.
 125    // Cuando hay un nuevo mensaje invocar�a Communicator::eventReceiveMessage
 126    //-----------------------------------------------------------------------------------------
 127    void ArithmeticServer::run ()
 128       noexcept(false)
 129    {
 130       CommandLine& cl (CommandLine::instantiate ());
 131
 132       a_communicator.attach (a_serverSocket);
 133       a_communicator.setDelay (cl.getIntegerValue ("d"));
 134
 135       CongestionController::instantiate ().setLimit (cl.getIntegerValue ("limit"));
 136
 137       a_communicator.accept ();
 138    }
 139
 140    //-----------------------------------------------------------------------------------------
 141    // Manejador de peticiones.
 142    // Calcular�la operacin solicitada y devolver�el resultado.
 143    //
 144    // clientSocket: Socket cliente por el que podemos responder a la peticin.
 145    // transport: Instancia del transporto que ha interpretado el mensaje (getMessage).
 146    //-----------------------------------------------------------------------------------------
 147    void MyCommunicator::eventReceiveMessage (ClientSocket& clientSocket, const DataBlock& data)
 148       noexcept(false)
 149    {
 150       LOGMETHOD (TraceMethod tm ("MyCommunicator", "eventReceiveMessage", ANNA_FILE_LOCATION));
 151
 152       static int messageCounter = 0;
 153       static int successCounter = 0;
 154
 155       int value;
 156
 157       CongestionController& congestionController = CongestionController::instantiate ();
 158
 159       messageCounter ++;
 160
 161       if (congestionController.getAdvice (clientSocket) == CongestionController::Advice::Discard)
 162          return;
 163
 164       successCounter ++;
 165
 166       int random = rand () % (a_delay / 10);
 167       int sign = rand () % 2;
 168
 169       if (sign == 0)
 170          random *= -1;
 171
 172       anna::functions::sleep (a_delay + random);
 173
 174       a_request.decode (data);
 175
 176       a_response.x = a_request.x;
 177       a_response.y = a_request.y;
 178
 179       switch (a_response.op = a_request.op) {
 180          case '+':
 181             a_response.result = a_request.x + a_request.y;
 182             break;
 183          case '-':
 184             a_response.result = a_request.x - a_request.y;
 185             break;
 186          case '*':
 187             a_response.result = a_request.x * a_request.y;
 188             break;
 189          case '/':
 190             a_response.result = (a_request.y != 0) ? (a_request.x / a_request.y): 0;
 191             break;
 192       }
 193
 194       LOGDEBUG (
 195          string msg = anna::functions::asString (
 196             "%d %c %d = %d", a_request.x, a_request.op, a_request.y, a_response.result
 197          );
 198          Logger::debug (msg, ANNA_FILE_LOCATION);
 199       );
 200
 201       try {
 202          clientSocket.send (a_response.code ());
 203       }
 204       catch (Exception& ex) {
 205          ex.trace ();
 206       }
 207    }
 208 \endcode
 209
 210 El siguiente ejemplo muestra un cliente correspondiente al servidor anterior, que lanza un numero
 211 determinado de peticiones por segundo.
 212
 213 \code
 214    #include <iostream>
 215
 216    #include <string.h>
 217
 218    #include <anna.h>
 219    #include <anna/comm/h>
 220
 221    #include <anna.timex.Engine.h>
 222    #include <anna.timex.Clock.h>
 223
 224    #include <test.Response.h>
 225    #include <test.Request.h>
 226
 227    class Sender : public timex::Clock {
 228    public:
 229       Sender () : Clock ("Sender", 250), a_messageBySecond (0), a_nquarter (0) {;}
 230
 231       void setMessageBySecond (const int messageBySecond) { a_messageBySecond = messageBySecond; }
 232
 233    private:
 234       int a_messageBySecond;
 235       int a_nquarter;
 236       test::Request a_request;
 237
 238       void tick () noexcept(false);
 239    };
 240
 241    //-----------------------------------------------------------------------------------------
 242    // Define el comunicador de nuestra aplicacin.
 243    //
 244    // Las peticiones y respuestas van codificadas mediante un comm::Codec pero podriamos
 245    // haber utilizado cualquier otro medio de codificacin ya que la capa de transporte
 246    // es totalmente independiente del contenido del mensaje.
 247    //-----------------------------------------------------------------------------------------
 248    class MyCommunicator : public Communicator {
 249    public:
 250       MyCommunicator () : Communicator () {;}
 251
 252    private:
 253       test::Response a_response;
 254
 255       void eventReceiveMessage (ClientSocket &, const DataBlock&)
 256          noexcept(false);
 257    };
 258
 259    class HeavyClient : public anna::comm::Application {
 260    public:
 261       HeavyClient ();
 262
 263       Server* getServer () const { return a_server; }
 264
 265    private:
 266       MyCommunicator a_communicator;
 267       timex::Engine a_timeController;
 268       Sender a_sender;
 269       Server* a_server;
 270
 271       void initialize () noexcept(false);
 272       void run () noexcept(false);
 273    };
 274
 275    using namespace std;
 276
 277    int main (int argc, const char** argv)
 278    {
 279       CommandLine& commandLine (CommandLine::instantiate ());
 280       HeavyClient app;
 281
 282       srand (time (NULL));
 283
 284       try {
 285          commandLine.initialize (argv, argc);
 286          commandLine.verify ();
 287
 288          Logger::setLevel (Logger::Debug);
 289          Logger::initialize ("arithmeticClient", new TraceWriter ("file.trace", 1048000));
 290
 291          app.start ();
 292       }
 293       catch (Exception& ex) {
 294          cout << ex.asString () << endl;
 295       }
 296
 297       return 0;
 298    }
 299
 300    HeavyClient::HeavyClient () :
 301       Application ("arithmeticClient", "Cliente de operaciones aritmeticas", "1.0"),
 302       a_communicator (),
 303       a_timeController ((Millisecond)10000, (Millisecond)250)
 304    {
 305       CommandLine& commandLine (CommandLine::instantiate ());
 306
 307       commandLine.add ("p", CommandLine::Argument::Mandatory, "Puerto en el que el servidor atiende respuestas.");
 308       commandLine.add ("a", CommandLine::Argument::Mandatory, "Direccin IP Puerto en el que el servidor atiende respuestas.");
 309       commandLine.add ("n", CommandLine::Argument::Mandatory, "Numero de mensajes por segundo");
 310
 311    }
 312
 313    //-----------------------------------------------------------------------------------------
 314    // Inicializa las conexiones usadas por la aplicacin.
 315    //
 316    // Primero establece los datos para la conexin con el servidor aritm�ico y luego
 317    // establece los datos del socket servidor necesario para atender respuestas y aceptar
 318    // nuevas conexiones de procesos clientes (que no ser�el caso).
 319    // Configura el men para que trabaje con el comunicador de esta aplicacin.
 320    //-----------------------------------------------------------------------------------------
 321    void HeavyClient::initialize ()
 322       noexcept(false)
 323    {
 324       CommandLine& cl (CommandLine::instantiate ());
 325
 326       Network& network = Network::instantiate ();
 327
 328       Host* host = network.find ("host000");
 329       host->assign (network.find (Device::asAddress (cl.getValue ("a"))));
 330       a_server = host->createServer ("rawServer", cl.getIntegerValue ("p"), true);
 331       a_sender.setMessageBySecond (cl.getIntegerValue ("n"));
 332    }
 333
 334    //-----------------------------------------------------------------------------------------
 335    // Activa el reloj que dara el pulso para enviar los mensajes al servidor y comienza a
 336    // atender las peticiones.
 337    //-----------------------------------------------------------------------------------------
 338    void HeavyClient::run ()
 339       noexcept(false)
 340    {
 341       a_timeController.activate (a_sender);
 342
 343       a_communicator.accept ();
 344    }
 345
 346    //-----------------------------------------------------------------------------------------
 347    // Manejador de respuesta.
 348    //
 349    // clientSocket: Socket cliente por el que podemos responder a la peticin.
 350    // transport: Instancia del transporto que ha interpretado el mensaje (getMessage).
 351    //-----------------------------------------------------------------------------------------
 352    void MyCommunicator::eventReceiveMessage (ClientSocket&, const DataBlock& data)
 353       noexcept(false)
 354    {
 355       a_response.decode (data);
 356
 357       string msg = anna::functions::asString (
 358          "%d %c %d = %d", a_response.x, a_response.op, a_response.y, a_response.result
 359       );
 360       Logger::information (msg, ANNA_FILE_LOCATION);
 361    }
 362
 363    void Sender::tick ()
 364       noexcept(false)
 365    {
 366       Server* server = static_cast <HeavyClient&> (anna::app::functions::getApp ()).getServer ();
 367       Communicator* communicator = anna::app::functions::component <Communicator> (ANNA_FILE_LOCATION);
 368
 369       int maxn = a_messageBySecond / 4;
 370
 371       if (++ a_nquarter == 4) {
 372          maxn += a_messageBySecond % 4;
 373          a_nquarter = 0;
 374       }
 375
 376       if (maxn == 0)
 377          return;
 378
 379       maxn = rand () % maxn;
 380
 381       for (int n = 0; n < maxn; n ++) {
 382          a_request.op = '+';
 383          a_request.x = rand () % 1000;
 384          a_request.y = rand () % 1000;
 385
 386          try {
 387             server->send (a_request.code ());
 388          }
 389          catch (RuntimeException& ex) {
 390             ex.trace ();
 391             break;
 392          }
 393       }
 394    }
 395
 396 \endcode
 397
 398 El ejecutable debera enlazarse con las librerias:
 399    \li libanna.core.a
 400    \li libanna.xml.a
 401    \li libanna.app.a
 402    \li libanna.comm.a
 403
 404 El <b>Packet Header</b> es anna/comm/h
 405 */
 406 namespace comm {
 407 }
 408 }
 409
 410 #include <anna/comm/Application.hpp>
 411 #include <anna/comm/Buffer.hpp>
 412 #include <anna/comm/ClientSocket.hpp>
 413 #include <anna/comm/Codec.hpp>
 414 #include <anna/comm/Communicator.hpp>
 415 #include <anna/comm/CongestionController.hpp>
 416 #include <anna/comm/DatagramSocket.hpp>
 417 #include <anna/comm/Device.hpp>
 418 #include <anna/comm/Delivery.hpp>
 419 #include <anna/comm/DirectTransport.hpp>
 420 #include <anna/comm/Host.hpp>
 421 #include <anna/comm/LargeBinaryCodec.hpp>
 422 #include <anna/comm/LiteTransport.hpp>
 423 #include <anna/comm/Message.hpp>
 424 #include <anna/comm/Network.hpp>
 425 #include <anna/comm/INetAddress.hpp>
 426 #include <anna/comm/Transport.hpp>
 427 #include <anna/comm/Server.hpp>
 428 #include <anna/comm/Service.hpp>
 429 #include <anna/comm/ServerAllocator.hpp>
 430 #include <anna/comm/ServerSocket.hpp>
 431 #include <anna/comm/handler/BinderSocket.hpp>
 432 #include <anna/comm/Service.hpp>
 433 #include <anna/comm/Status.hpp>
 434 #include <anna/comm/Variable.hpp>
 435 #include <anna/comm/Receiver.hpp>
 436 #include <anna/comm/ReceiverFactory.hpp>
 437 #include <anna/comm/ReceiverFactoryImpl.hpp>
 438 #include <anna/comm/RoundRobinDelivery.hpp>
 439 #include <anna/comm/ByRangeDelivery.hpp>
 440 #include <anna/comm/IndexedDelivery.hpp>
 441
 442 using namespace anna::comm;
 443
 444 #endif
 445