Este projeto foi desenvolvido no âmbito da Unidade Curricular Computação Paralela e Distribuída do 2º semestre do 3º ano da Licenciatura em Engenharia Informática e Computação (LEIC) da Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto (FEUP), no ano letivo 2023/2024.
- Manuel Ramos Leite Carvalho Neto - 202108744
- Matilde Isabel da Silva Simões - 202108782
- Pedro Vidal Marcelino - 202108754
Para iniciar o servidor (Server), é necessário fornecer, por esta ordem, o número da porta, o nome do ficheiro da base de dados (que deve ter formato .csv), o modo de matchmaking (0 para simple mode ou 1 para rank mode) e o número de jogadores por jogo.
Podemos considerar como exemplo java Server 8000 database.csv 0 2.
Para correr cada cliente (Client), é necessário atribuir o hostname e o número da porta, respetivamente, de modo a estabelecer uma ligação ao servidor anteriormente ligado.
Neste caso, podemos considerar como exemplo java Client localhost 8000.
O trabalho tem como objetivo a criação de um sistema cliente-servidor, utilizando sockets TCP e a linguagem de programação Java.
Quando um cliente se liga ao servidor, é iniciado um processo de autenticação numa nova thread virtual criada para o efeito. É apresentado um menu com as opções de login e registo e, em ambos os casos, o cliente tem que fornecer o seu username e a respetiva palavra-passe.
No registo, é criado um novo jogador com os dados introduzidos, que posteriormente será guardado na base de dados, sendo utilizado o algoritmo SHA-256 para encriptar as palavras-passe. No login, apenas se verifica se as credenciais fornecidas correspondem a algum registo já realizado.
Assim que o processo de autenticação estiver completo, é associado um jogador ao socket, tornando-o num cliente.
Para evitar clientes lentos, cada cliente corre numa thread virtual própria e é-lhe pedida toda a informação antes de se consultar a base de dados, permitindo que todos os clientes consigam interagir com o servidor, mesmo que um cliente demore mais tempo do que o esperado.
Após a autenticação ser bem-sucedida, o cliente é colocado numa fila de espera até o servidor ser capaz de criar um jogo com n jogadores, sendo o valor de n passado anteriormente como argumento da linha de comandos (ao iniciar o servidor).
É fornecida ao cliente a informação de que se encontra na fila de espera e o seu ranking, bem como o respetivo token que permitirá fazer a reconexão, caso a ligação falhe.
De 30 em 30 segundos, verifica-se se o cliente ainda se mantém ativo. Se o cliente perder a conexão, tem até à próxima verificação para voltar ao seu lugar na fila de espera. Numa tentativa de reconexão, é pedido o token atribuído anteriormente e, se for introduzido corretamente, o cliente entrará novamente na fila, para a posição em que se encontrava antes de perder a conexão. Caso contrário, o cliente terá que se autenticar novamente, indo para o final da fila.
Se um cliente estiver na fila de espera e tentar reconectar-se, o socket que estava na fila de espera é fechado, enquanto o socket da reconexão é o que reentra na posição correta da fila.
Não é permitido que um cliente que já está na fila volte a autenticar-se através de outro socket.
Existem dois modos de matchmaking: o simple mode e o rank mode.
No simple mode, o servidor agrupa os clientes por ordem de chegada à fila de espera, criando cada jogo com os primeiros n clientes na fila.
No rank mode, o servidor agrupa os clientes por ranking, com uma diferença máxima entre rankings que começa em 5 e é incrementada de 5 a cada minuto. Assim, o aumento da tolerância ao longo do tempo permite que jogadores com maior ranking joguem com jogadores com menor ranking (e vice-versa), tentando evitar que os clientes passem muito tempo na fila de espera se não houver imediatamente outros clientes com ranking semelhante para iniciar um novo jogo.
Cada jogo corre numa thread virtual criada especificamente para o mesmo.
Quando o jogo começa, é enviada para o socket de todos os clientes a informação da equipa que faz parte desse jogo.
O jogo chama-se TypeRacer e o objetivo é escrever, no menor tempo possível, uma frase escolhida aleatoriamente (igual para todos os jogadores). Enquanto a frase submetida não corresponder à frase objetivo, é pedido ao jogador que volte a tentar.
No final da jogada de cada cliente, é indicado o tempo que demorou a escrever a frase e, depois de todos os clientes jogarem, são mostrados os resultados da partida, com os tempos de cada jogador e os lugares em que ficaram.
Se um jogador perder a ligação durante o jogo, assume-se que esse jogador se desconectou, de maneira a não deixar os outros jogadores à espera.
No final de cada partida, é atualizado o ranking de cada jogador, atribuindo n-1 pontos ao jogador que ficou em primeiro lugar, n-2 ao jogador que ficou em segundo lugar, e assim sucessivamente, sendo também atualizada a base de dados com os novos rankings.
Depois de se conhecerem os resultados, é, então, perguntado a cada jogador se deseja jogar novamente.
Se a resposta for não, o socket do cliente é fechado, terminando a ligação.
Se a resposta for sim, o cliente será colocado de volta na fila de espera, com um novo token e com o ranking atualizado, sem necessitar de passar outra vez pelo processo da autenticação.
Ligar o terminal do servidor: java Server 8000 database.csv 0 2.
Ligar 3 clientes: java Client localhost 8000.
Registar o Client1.
Autenticar o Client2.
Autenticar o Client3.
A fila de espera continha o Client1 e o Client2 por se terem autenticado primeiro. Assim, como o servidor está em simple mode, criou um jogo com esses mesmos clientes.
O Client3, como foi o último a autenticar-se, ficará na fila de espera até chegar um novo cliente.
Depois de mostrar os resultados do jogo, é perguntado a cada jogador se quer jogar outra vez. O Client1, que perdeu, não quer jogar outra vez, pelo que o seu socket é fechado.
O Client2, que ganhou, vai querer jogar outra vez.
Como o Client3 ainda estava à espera na fila, vão, então, jogar o Client2 e o Client3.
Podemos observar que o Client2 no primeiro jogo tinha ranking 14 e, após ganhar, ficou com ranking 15, por ter ficado em primeiro, num jogo com dois jogadores.
Abrir o terminal, ligar e autenticar os 3 clientes, como mostrado anteriormente, mas em rank mode. Podemos observar que a diferença máxima de ranking começa em 5.
Estão os 3 clientes na fila de espera, pois nenhum par de clientes tem diferença de ranking igual ou menor do que 5.
Enquanto os 3 clientes esperavam na fila, o Client2 perdeu a sua ligação, tendo-se reconectado momento depois, mantendo, assim, a sua posição na fila (número 2).
Com o passar do tempo, a diferença de ranking foi aumentada. Quando passou para 10, já permitiu o par Client1 e Client3 jogar, permanencendo o Client2 na fila.
Enquanto o jogo prosseguia, podemos observar que a diferença de ranking continuou a aumentar por o Client2 permanecer na fila de espera. Assim, quando entrar um novo cliente na fila, o Client2 já não precisará de esperar mais.
