Projet: Algorithmes et C appliqués aux Systèmes Numériques

Pour simuler un environnement client-serveur, on va utiliser une seule machine en lançant deux terminaux. Sur un des deux terminaux exécutez le code du serveur. Sur l’autre, exécutez le code du client.

Téléchargez les fichiers suivants à partir d’e-campus : client.h, client.c, serveur.h, serveur.c, Makefile. Lisez bien tous les fichiers. Exécutez

$ make

et voyez les fichiers exécutables qui sont créés.

Ouvrez deux terminaux. Sur le premier terminal, exécutez

./serveur

et sur le second terminal

./client

Entrez un message et voyez les affichages sur les deux terminaux.

Modifiez la fonction recois_envoie_message (serveur.c). Quand le serveur reçoit un message, il demande à l’utilisateur de saisir un message et envoie ce message au client. Testez votre code. N’oubliez pas d’utiliser make (pour la compilation et la génération des fichiers exécutables).

Vous avez remarqué les premiers caractères dans chaque message commencent par ‘message’ et suivi par :. Pour toutes les prochaines missions, nous devons remplacer "message" par "nom"/"calcul"/"couleurs". Votre prochain objectif est d'écrire une fonction envoie_nom_de_client(...) dans le fichier client.c (C'est à vous pour décider le nom) et une fonction renvoie_nom(...) dans le fichier serveur.c qui renvoie le nom.

Votre prochaine mission consiste à effectuer des opérations mathématiques côté serveur. Modifiez les fichiers client.c et serveur.c pour prendre en charge des opérations mathématiques simples (+,-,*,...). Ajoutez une fonction envoie_operateur_numeros(...) dans le fichier client.c et recois_numeros_calcule(...) dans le fichier serveur.c. Le client envoie l’opérateur et un (ou deux) numéros et le serveur envoie le résultat. Par exemple, si le client envoie le message.

calcule : + 23 45

Le serveur répond

calcule : 68

Testez votre code avec des nombres à virgule flottante et des entiers.

Votre prochaine mission dans cette tâche consiste à écrire une fonction envoie_couleurs(...) dans le fichier client.c et une fonction recois_couleurs(...) dans le fichier serveur.c. Le client envoie N couleurs (N<30) en utilisant le codage RGB (https://fr.wikipedia.org/wiki/Rouge_vert_bleu) et le serveur reçois ces couleurs et les enregistre dans un fichier.

par exemple, si le client veut envoyer 10 couleurs, il enverra le message suivant

couleurs: 10, #0effeee,...


Votre dernière mission dans cette tâche consiste à écrire une fonction envoie_balises(...) dans le fichier client.c et une fonction recois_balises(...) dans le fichier serveur.c. Le client envoie N balises (N<30) et le serveur reçois ces balises et les enregistre dans un fichier.

par exemple, si le client veut envoyer 10 balises, il enverra le message suivant

balises: 10, #nature, #arbre,...


Téléchargez les fichiers suivants à partir d’e-campus : client.c, client.h, serveur.c, serveur.h, couleur.h, couleur.c, bmp.c, bmp.h, Makefile.

Téléchargez le dossier images. Les images proviennent de Wikimedia Commons et sont en format BMP.

Lisez bien les fichiers. bmp.c, bmp.h qui vous permettent d’analyser les images en format BMP.

Lancez la compilation avec

$ make

et voyez les fichiers exécutables qui sont créés. Ouvrez deux terminaux. Sur le premier terminal, exécutez

./serveur

et sur le second terminal

./client chemin_d’une_image_bmp

Le serveur reçois les dix premières couleurs de l’image analysé par le client et exécute une commande déjà existantes sur votre machine : gnuplot en utilisant popen. N’oubliez pas fermer gnuplot après chaque utilisation.

Les deux fichiers serveur.c et client.c sont initialement écris pour travailler avec dix premières couleurs. Modifiez les deux fichiers de manière à ce que ce nombre de couleurs (toujours <=30) soit saisi par l’utilisateur. Testez votre code. N’oubliez pas d’utiliser make.

Nous avons utilisé les messages très simples entre client et serveur

message: bonjour

par exemple

calcule: + 23 45
couleurs: 10, #0effeee,...
balises: 10, #nature,...


Sans utiliser les bibliothèques externes, modifiez le code client.c et serveur.c et ajoutez de nouvelles fonctions pour travailler avec le format de messages JSON. Par exemple,

{
  "code" : "message",
  "valeurs" : [ "bonjour"]
}
{
  "code" : "calcule",
  "valeurs" : [ "+", "23", "45" ]
}
{
  "code" : "couleurs",
  "valeurs" : [ "#0effeee", "#0effe23", ...]
}
{
  "code" : "balises",
  "valeurs" : [ "#nature", "#arbre", ...]
}


Sans utiliser les bibliothèques externes, créez un fichier C validateur.c et ajoutez de nouvelles fonctions pour valider les messages JSON.

Par exemple, les messages suivantes sont valides. Vous voyez que nous n'utilisons pas de guillemets pour les nombres, mais nous utilisons des guillemets pour les chaînes de caractères.

{
  "code" : "message",
  "valeurs" : [ "bonjour"]
}
{
  "code" : "calcule",
  "valeurs" : [ "+", 23, 45 ]
}
{
  "code" : "couleurs",
  "valeurs" : [ 10, "#0effeee", "#0effe23", ...]
}
{
  "code" : "balises",
  "valeurs" : [ "#nature", "#arbre", ...]
}


Mais, la message suivante n'est pas valide parce que les valeurs 'message' et 'bonjour' ne figurent pas entre les guillemets.

{
  "code" : message,
  "valeurs" : [ bonjour]
}


Vous pouvez tester la validité des messages JSON à l'aide du site en ligne https://jsonlint.com

Modifiez le code client.c et serveur.c et intégrez les nouvelles fonctions de validation pour que le serveur et le client reçoivent uniquement des messages JSON valides.

Nous avons seulement autorisé quatre opérations. Notre prochain objectif est de nous assurer que la demande envoyée par le client et la réponse envoyée par le serveur respectent le protocole et que nous n'acceptons aucune autre opération.

Voir les exemples donnés ci-dessous. Votre prochain objectif consiste à ajouter des fonctions dans le fichier validateur.c permettant de vérifier que chaque opération ne contient que les valeurs autorisées.

1. message

Exemple de requête envoyé par le client

{
  "code" : "message",
  "valeurs" : [ "bonjour"]
}


Exemple de réponse envoyé par le serveur

{
  "code" : "message",
  "valeurs" : [ "bonjour"]
}


2. nom

Exemple de requête envoyé par le client

{
  "code" : "nom",
  "valeurs" : [ "neptune"]
}


Exemple de réponse envoyé par le serveur

{
  "code" : "nom",
  "valeurs" : [ "neptune"]
}


3. calcul

Exemple de requête envoyé par le client

{
  "code" : "calcule",
  "valeurs" : [ "+", 23, 45 ]
}


Exemple de réponse envoyé par le serveur

{
  "code" : "calcule",
  "valeurs" : [ 68 ]
}


4. couleurs

Exemple de requête envoyé par le client

{
  "code" : "couleurs",
  "valeurs" : [ 10, "#0effeee", "#0effe23", ...]
}


Exemple de réponse envoyé par le serveur

{
  "code" : "couleurs",
  "valeurs" : [ "enregistré"]
}


4. balises

Exemple de requête envoyé par le client

{
  "code" : "balises",
  "valeurs" : [ 10, "#nature", "#arbre", ...]
}


Exemple de réponse envoyé par le serveur

{
  "code" : "balises",
  "valeurs" : [ "enregistré"]
}


Votre tâche suivante consiste à implémenter les fonctionnalités suivantes sur le serveur.

• moyenne
• le minimum
• maximum
• écart-type

Jusqu'à présent, vous avez envoyé des opérations simples au serveur: +, - etc. Modifiez le code client pour envoyer une liste de nombres et un calcul d’opérations avec plus de possibilités: moyenne, minimum, maximum, écart type.

Le client et le serveur doivent envoyer des valeurs JSON valides.

Exemple de requête envoyé par le client

{
  "code" : "calcule",
  "valeurs" : [ "minimum", 23, 45, 34 ]
}


Exemple de réponse envoyé par le serveur

{
  "code" : "calcule",
  "valeurs" : [ 23 ]
}


Votre objectif final pour ce projet est de créer une plate-forme multi-client. Jusqu'à maintenant, vous avez toujours un client et un serveur à la fois. Mais maintenant, nous voulons que plusieurs clients puissent communiquer avec votre serveur à la fois. Modifier votre code serveur, afin qu'il puisse accepter plusieurs requêtes client à la fois.

En utilisant le code écrit dans les tâches précédentes, écrire un code afin que chaque client informe le serveur des informations suivantes et que le serveur les enregistre.

• Nom de la machine cliente
• Balises d'image (hashtags) distinctes sur l'ordinateur client
• Couleurs prédominantes des images sur la machine cliente

Enfin, écrivez des tests fonctionnels et unitaires pour vérifier si

• votre client et votre serveur peuvent accepter tous les types d'opérations (message, nom, calcul, couleurs).
• votre client et votre serveur peuvent accepter et analyser les messages JSON
• votre client et votre serveur peuvent valider les messages JSON et respecter le protocole de communication.
• plusieurs clients peuvent communiquer simultanément avec votre serveur.