Final Presentation of the course System Programming. Politecnico di Torino, 2011.

1. PROGETTO
PROGRAMMAZIONE DI
SISTEMA
Antonio Aversa Giovanni
Francesco Corazza

4. Gestione della connessione: indice
Descrizione top-down dell’architettura:
• La gestione di base della connessione: l’interfaccia
IConnectionHandler e relativa implementazione
• Il comportamento del server e dei clients: l’interfaccia
IServerConnectionHandler e IClientConnectionHandler (e
relative implementazioni)
• Lo stato locale e di un peer connesso ad un endpoint remoto:
l’interfaccia IPeerState
• Il singolo lato di comunicazione di un PeerState: ISidePeerState
• Il lato di comunicazione in uscita: IOutSidePeerState
• Il lato di comunicazione in ingresso: IInSidePeerState

5. Gestione della connessione
• Affidata al componente ConnectionHandler
• che la realizza con l’uso delle Socket (chi implementa l’interfaccia
potrebbe gestire la connessione in molti modi differenti, diversi
dall’uso delle Socket)
• Le modalità di gestione cambiano fra client e server
• Il ConnectionHandler è solo una classe astratta…
• …a partire dalla quale sono state implementate le sue due effettive
concretizzazioni:
• ServerConnectionHandler
• ClientConnectionHandler

6. ConnectionHandler
• Il ConnectionHandler è una classe astratta che implementa
l’interfaccia di base di una connessione (IConnectionHandler): in
quanto tale espone:
• i parametri di connessione (e NON di autenticazione), ricevuti al
ctor
• ConnectionHandlerParameters ConnectionParameters { get; }
• I metodi e gli eventi attraverso cui gestire il ciclo di vita del
componente (avvio e terminazione)
• bool Start();
• event EventHandler<PeerEventArgs> Starting;
• event EventHandler<PeerSocketEventArgs> Started;
• event EventHandler<PeerEventArgs> Terminated;

7. ConnectionHandler
• gli eventi di connessione (comuni a client e server).
• event EventHandler<PeerMessageEventArgs> MessageEnqueuing;
• event EventHandler<PeerMessageEventArgs> MessageSending;
• event EventHandler<PeerMessageEventArgs> MessageSent;
• event EventHandler<PeerMessageEventArgs> MessageWaiting;
• event EventHandler<PeerMessageEventArgs> MessageReceiving;
• event EventHandler<PeerMessageEventArgs> MessageReceived;
• la coda dei messaggi in uscita
• IEnumerable<Pair<EndPoint, object>> MessageQueue { get; }
• l’invio dei messaggi (asincrono e thread-safe)
• bool SendMessage(object objectToSend);

8. ConnectionHandler
• Il ConnectionHandler non può conoscere i dettagli relativi alle
modalità con le quali verrà gestita la connessione:
• sono diverse fra client e server →
• i seguenti metodi sono astratti:
• public abstract bool Start();
• public abstract bool SendMessage(object objectToSend);
• public abstract IEnumerable<Pair<EndPoint, object>> MessageQueue { get;
}
• Saranno effettivamente implementati nel ServerConnectionHandler e
nel ClientConnectionHandler
• … il ConnectionHandler di per sé fa ben poco: è però una
classe significativa a livello di analisi e utile a livello di design
(fattorizza il codice delle funzioni protected virtual void che
invocano gli eventi in maniera thread-safe, implementa la
struttura del pattern Dispose e la property dei parametri di
connessione)

9. ClientConnectionHandler
INTERFACCIA PUBBLICA
• Ctor: si limita a ricevere i parametri di connessione e ad
invocare il costruttore della classe base
• Start: lancia l’evento Starting (interrompibile → Start bloccata,
ma oggetto riusabile – è possibile reinvocare la Start), crea e
configura la socket, lancia l’evento Started (interrompibile →
Start bloccata ed oggetto in Dispose – graceful degradation
mode), avvia il loop di ricezione
• SendMessage: accoda il messaggio alla MessageQueue (un
client non deve comportarsi da Relay) – asincrono
• MessageQueue: coda dei soli messaggi da inviare al server
• StartReceiveLoop: permette di riavviare il loop (se bloccato
attraverso il Block del MessageWaiting). E’ l’unico metodo
dell’interfaccia specifica del client (IClientConnectionHandler)

10. ClientConnectionHandler
MECCANISMO INTERNO SendMessage
StartReceiveLoop ctor StartSendLoop
InternalStartReceiveLoop InternalStartSendLoop
BeginReceive Configurazione
_peerState
…
… BeginSend
…

11. ClientConnectionHandler InternalStartSendLoop
Configurazione
InternalStartReceiveLoop SendMessage _peerState
BeginReceive BeginSend
… …
_receiveCallback _peerState _sendCallback
inSide outSide
MessageReceived MessageSent

12. ServerConnectionHandler
INTERFACCIA PUBBLICA
• Ctor: si limita a ricevere i parametri di connessione e ad
invocare il costruttore della classe base
• Start: lancia l’evento Starting (interrompibile → Start bloccata,
ma oggetto riusabile – è possibile reinvocare la Start), crea e
configura la socket di listen, lancia l’evento Started
(interrompibile → Start bloccata ed oggetto in Dispose –
graceful degradation mode), avvia il loop di accept
• SendMessage: accoda il messaggio alla MessageQueue. NB:
il server deve comportarsi da Relay – enqueuing asincrono
• MessageQueue: coda dei messaggi da inviare ad ogni client
• StartAcceptLoop: permette di riavviare il loop (se bloccato
attraverso il Block del ClientWaiting). E’ uno dei metodi
dell’interfaccia specifica del server (IServerConnectionHandler)

13. ServerConnectionHandler
public interface IServerConnectionHandler : IConnectionHandler
{
event EventHandler<PeerEventArgs> ClientWaiting;
event EventHandler<PeerEventArgs> ClientAccepting;
event EventHandler<PeerEventArgs> ClientAccepted;
event EventHandler<PeerEventArgs> ClientReleased;
void StartAcceptLoop();
void StartReceiveLoop(EndPoint clientEndPoint);
void StopClient(EndPoint clientEndPoint);
IEnumerable<EndPoint> Clients { get; }
bool SendMessage(object objectToSend, EndPoint clientEndPoint);
}

14. ServerConnectionHandler
• Eventi aggiuntivi: relativi alla gestione dei client (Waiting,
Accepting, Accepted, Released)
• StartReceiveLoop(client): permette di riavviare il loop
(se bloccato attraverso il Block del MessageReceiving
sullo specifico client). E’ uno dei metodi dell’interfaccia
specifica del server (IServerConnectionHandler)
• StopClient(client): interrompe la gestione di un client.
Viene chiusa la relativa Socket di comunicazione.
• SendMessage(object, client): invia un messaggio ad
uno specifico client.

15. ServerConnectionHandler
MECCANISMO INTERNO : ciclo delle callbacks
StartAcceptLoop ctor
InternalStartSendL
oop
InternalStartAcceptLoop
Configurazio
InternalStartReceive
SendMessage ne _peerState
Loop
BeginAccept
BeginReceiv BeginSend
… e
…
… …
_acceptCallback _receiveCallba _sendCallback
ck _peerStat
e
inSid outSi
e de
ClientAccepted MessageReceive MessageSent
d

16. Architettura gerarchica
L'architettura scelta è una semplificazione dell'MVC: il controller è
spezzato. Il Manager rappresenta il Model che però interagisce con i layer
più bassi di comunicazione, mentre il Control rappresenta la View
incaricata, però, di dell'interazione con l'utente.
• Messaggi
• Rappresentano una parte fondamentale della comunicazione, i controlli
sono in grado di visualizzare solo questo tipo di dato trasmesso (in
particolare il loro specifico dato).
• Manager
• Mantiene una lista degli ultimi messaggi inviati, è incaricato dell'inoltro
verso il layer sottostante del messaggio proveniente dalla view.
• Controlli
• Visualizzano un particolare tipo di messaggio e si preccupano
dell'interazione con l'utente, quindi il comportamento è molto
eterogeneo.

17. Architettura gerarchica: Messages

18. Architettura gerarchica : Managers

19. Architettura gerarchica : Views

20. Finestra Principale
• Interfaccia coerente tra i vari controlli
• Send
• Caption
• Attivazione disattivazione controlli
• Possibilità di ritornare alla modalità di selezione

21. Chat
• ChatViewer (TableLayoutPanel)
• Scrollbar
• ChatRow
• Layout (Colori diversi)
• Testo a capo
• ChatMessage

22. Chat

23. Clipboard
• Control (DatagridView)
• Doppio clic per l'incolla
• ClipboarMonitor
• Incapsula
• DescriptionDialog
• Formato solo se serializzabile
• Scelta demandata all'utente
• ClipboardMessage

24. Clipboard

25. Video
• Control
• Invio immagini (ServerToolStrip)
• Selezione area di schermo (RectForm)
• Selezione applicazio (ProcessHandler)
• Debug (FragmentDebugForm)
• VideoMessage
• Serializzazione

26. Video

27. Punti di debolezza
• ... cioè miglioramenti se ci fosse stato più tempo
• Lentezza nell'aggiornamento dei client
• Interfaccia utente migliorabile
• File non trasferibili tramite clipboard
• Assenza di un reale MVC
•…
• Questa presentazione…

28. Punti di forza
• Consumo di memoria limitato
• Forti ottimizzazioni nell'uso di banda
• Architettura a plugin (monitors) -> estendibilità

29. Consumo di banda ridotto

30. Footprint in memoria