Route Manager Application

Лабораторная №5

Реализовать консольное приложение, которое реализует управление коллекцией объектов в интерактивном режиме. В коллекции необходимо хранить объекты класса Route, описание которого приведено ниже.

Разработанная программа должна удовлетворять следующим требованиям:

• Класс, коллекцией экземпляров которого управляет программа, должен реализовывать сортировку по умолчанию.
• Все требования к полям класса (указанные в виде комментариев) должны быть выполнены.
• Для хранения необходимо использовать коллекцию типа java.util.LinkedHashSet
• При запуске приложения коллекция должна автоматически заполняться значениями из файла.
• Имя файла должно передаваться программе с помощью: переменная окружения.
• Данные должны храниться в файле в формате csv
• Чтение данных из файла необходимо реализовать с помощью класса java.io.BufferedReader.
• Запись данных в файл необходимо реализовать с помощью класса java.io.BufferedWriter.
• Все классы в программе должны быть задокументированы в формате javadoc.
• Программа должна корректно работать с неправильными данными (ошибки пользовательского ввода, отсутсвие прав доступа к файлу и т.п.).

В интерактивном режиме программа должна поддерживать выполнение следующих команд:

• help : вывести справку по доступным командам
• info : вывести в стандартный поток вывода информацию о коллекции (тип, дата инициализации, количество элементов и т.д.)
• show : вывести в стандартный поток вывода все элементы коллекции в строковом представлении
• add {element} : добавить новый элемент в коллекцию
• update id {element} : обновить значение элемента коллекции, id которого равен заданному
• remove_by_id id : удалить элемент из коллекции по его id
• clear : очистить коллекцию
• save : сохранить коллекцию в файл
• execute_script file_name : считать и исполнить скрипт из указанного файла. В скрипте содержатся команды в таком же виде, в котором их вводит пользователь в интерактивном режиме.
• exit : завершить программу (без сохранения в файл)
• add_if_max {element} : добавить новый элемент в коллекцию, если его значение превышает значение наибольшего элемента этой коллекции
• remove_lower {element} : удалить из коллекции все элементы, меньшие, чем заданный
• history : вывести последние 6 команд (без их аргументов)
• remove_by_id id : удалить элемент из коллекции по его id
• min_by_distance : вывести любой объект из коллекции, значение поля distance которого является минимальным
• max_by_creation_date : вывести любой объект из коллекции, значение поля creationDate которого является максимальным
• remove_all_by_distance distance : удалить из коллекции все элементы, значение поля distance которого эквивалентно заданному

Формат ввода команд:

• Все аргументы команды, являющиеся стандартными типами данных (примитивные типы, классы-оболочки, String, классы для хранения дат), должны вводиться в той же строке, что и имя команды.
• Все составные типы данных (объекты классов, хранящиеся в коллекции) должны вводиться по одному полю в строку.
• При вводе составных типов данных пользователю должно показываться приглашение к вводу, содержащее имя поля (например, "Введите дату рождения:")
• Если поле является enum'ом, то вводится имя одной из его констант (при этом список констант должен быть предварительно выведен).
• При некорректном пользовательском вводе (введена строка, не являющаяся именем константы в enum'е; введена строка вместо числа; введённое число не входит в указанные границы и т.п.) должно быть показано сообщение об ошибке и предложено повторить ввод поля.
• Для ввода значений null использовать пустую строку.
• Поля с комментарием "Значение этого поля должно генерироваться автоматически" не должны вводиться пользователем вручную при добавлении.

Описание хранимых в коллекции классов:

public class Route implements Comparable<Route> {
    private int id; //Значение поля должно быть больше 0, Значение этого поля должно быть уникальным, Значение этого поля должно генерироваться автоматически
    private String name; //Поле не может быть null, Строка не может быть пустой
    private Coordinates coordinates; //Поле не может быть null
    private LocalDate creationDate; //Поле не может быть null, Значение этого поля должно генерироваться автоматически
    private LocationFrom from; //Поле не может быть null
    private LocationTo to; //Поле не может быть null
    private Long distance; //Поле не может быть null, Значение поля должно быть больше 1
    }

public class Coordinates {
    private Double x; //Максимальное значение поля: 669, Поле не может быть null
    private double y;
}

public class LocationFrom {
    private Integer x; //Поле не может быть null
    private float y;
    private double z;
}

public class LocationTo {
    private Float x; //Поле не может быть null
    private Long y; //Поле не может быть null
    private String name; //Поле не может быть null
}

Лабораторная №6

Разделить программу из лабораторной работы №5 на клиентский и серверный модули. Серверный модуль должен осуществлять выполнение команд по управлению коллекцией. Клиентский модуль должен в интерактивном режиме считывать команды, передавать их для выполнения на сервер и выводить результаты выполнения.

Необходимо выполнить следующие требования:

• Операции обработки объектов коллекции должны быть реализованы с помощью Stream API с использованием лямбда-выражений.
• Объекты между клиентом и сервером должны передаваться в сериализованном виде.
• Объекты в коллекции, передаваемой клиенту, должны быть отсортированы по местоположению
• Клиент должен корректно обрабатывать временную недоступность сервера.
• Обмен данными между клиентом и сервером должен осуществляться по протоколу TCP
• Для обмена данными на сервере необходимо использовать потоки ввода-вывода
• Для обмена данными на клиенте необходимо использовать сетевой канал
• Сетевые каналы должны использоваться в неблокирующем режиме.

Обязанности серверного приложения:

• Работа с файлом, хранящим коллекцию.
• Управление коллекцией объектов.
• Назначение автоматически генерируемых полей объектов в коллекции.
• Ожидание подключений и запросов от клиента.
• Обработка полученных запросов (команд).
• Сохранение коллекции в файл при завершении работы приложения.
• Сохранение коллекции в файл при исполнении специальной команды, доступной только серверу (клиент такую команду отправить не может).

Серверное приложение должно состоять из следующих модулей (реализованных в виде одного или нескольких классов):

• Модуль приёма подключений.
• Модуль чтения запроса.
• Модуль обработки полученных команд.
• Модуль отправки ответов клиенту.

Сервер должен работать в однопоточном режиме.

Обязанности клиентского приложения:

• Чтение команд из консоли.
• Валидация вводимых данных.
• Сериализация введённой команды и её аргументов.
• Отправка полученной команды и её аргументов на сервер.
• Обработка ответа от сервера (вывод результата исполнения команды в консоль).
• Команду save из клиентского приложения необходимо убрать.
• Команда exit завершает работу клиентского приложения.

Важно! Команды и их аргументы должны представлять из себя объекты классов. Недопустим обмен "простыми" строками. Так, для команды add или её аналога необходимо сформировать объект, содержащий тип команды и объект, который должен храниться в вашей коллекции.

Дополнительное задание:

Реализовать логирование различных этапов работы сервера (начало работы, получение нового подключения, получение нового запроса, отправка ответа и т.п.) с помощью SLFJ4.

Лабораторная №7

Доработать программу из лабораторной работы №6 следующим образом:

1. Организовать хранение коллекции в реляционной СУБД (PostgresQL).
2. Убрать хранение коллекции в файле.
3. Для генерации поля id использовать средства базы данных (sequence).
4. Обновлять состояние коллекции в памяти только при успешном добавлении объекта в БД
5. Все команды получения данных должны работать с коллекцией в памяти, а не в БД
6. Организовать возможность регистрации и авторизации пользователей. У пользователя есть возможность указать пароль.
7. Пароли при хранении хэшировать алгоритмом SHA-256
8. Запретить выполнение команд не авторизованным пользователям.
9. При хранении объектов сохранять информацию о пользователе, который создал этот объект.
10. Пользователи должны иметь возможность просмотра всех объектов коллекции, но модифицировать могут только принадлежащие им.
11. Для идентификации пользователя отправлять логин и пароль с каждым запросом.

Необходимо реализовать многопоточную обработку запросов.

1. Для многопоточного чтения запросов использовать Fixed thread pool
2. Для многопоточной обработки полученного запроса использовать ForkJoinPool
3. Для многопоточной отправки ответа использовать Cached thread pool
4. Для синхронизации доступа к коллекции использовать потокобезопасные аналоги коллекции из java.util.concurrent

Порядок выполнения работы:

1. В качестве базы данных использовать PostgreSQL.
2. Для подключения к БД на кафедральном сервере использовать хост pg, имя базы данных - studs, имя пользователя/пароль совпадают с таковыми для подключения к серверу.