Protocolo

Para comenzar quiero mostrar el programa funcionando, y así poder explicar más fácilmente el funcionamiento de mi protocolo.
Es un editor de dibujo que consta de un servidor y múltiples clientes que pueden editar todos al mismo
tiempo.



Se utilizo Python como lenguaje de programación, las librerías ServerSocket y sus módulos UDPServer para poder tener sockets UDP.
Para empaquetar y desempaquetar los datos de uso la librería struct.

La idea del protocolo es establecer la forma en que se comunican tanto el cliente como el servidor de manera que ambos se puedan entender, entonces se estableció que cada paquete que se manda debe constar de 5 bytes en donde cada byte especifica una característica diferente de el dibujo realizado.
Entonces la idea es la siguiente:

• El primer byte especifica las coordenadas X y Y de inicio del dibujo.
• El segundo byte dice que es la figura, si es un circulo, linea o cuadrado.
• El tercer byte indica las coordenadas X y Y de fin del dibujo.
• El cuarto es el color de la línea.
• Y el quinto es el grosor de la línea.

El programa puede trabajar con múltiples usuarios y el servidor puede también mandar dibujos, mandando también los dibujos de cada cliente a los demás.

Inicia por determinado con la selección de una línea de color negro y de grosor 1.

El siguiente diagrama muestra un ejemplo de funcionamiento básico:

Los códigos son los siguientes:
Servidor:

	import Tkinter
	import threading
	import time
	from socket import * #se importa el modulo de sockets
	from thread import * #se importan hilos
	import SocketServer
	import struct
	import binascii
	class MyTkApp(threading.Thread):
	def __init__(self):
	threading.Thread.__init__(self)
	self.start()
	def run(self):
	self.cont = 0
	self.master=Tkinter.Tk()
	self.frame = Tkinter.Frame(self.master)
	self.frame.pack()
	self.objetos = []
	self.paquete = "nada"
	self.linea = Tkinter.Button(self.frame, text="linea",bg="white",
	command=lambda:self.seleccion("linea"))
	self.linea.grid(row=1, column=0,padx=15, pady=7)
	self.circulo = Tkinter.Button(self.frame, text="circulo", bg="white",
	command=lambda:self.seleccion("circulo"))
	self.circulo.grid(row=2, column=0,padx=15, pady=7)
	self.rectangulo = Tkinter.Button(self.frame, text="rectangulo",
	bg="white", command=lambda:self.seleccion("rectangulo"))
	self.rectangulo.grid(row=3, column=0,padx=15, pady=7)
	canvas = Tkinter.Canvas(self.frame, width=700, height=500, bd=1,
	highlightcolor="black", relief='solid',
	background="white")
	canvas.grid(row=1, column=1, rowspan=4, columnspan=7,
	padx=5, pady=5)
	canvas.bind('<ButtonPress-1>', self.click)
	canvas.bind('<B1-Motion>', self.mueve)
	canvas.bind('<ButtonRelease-1>', self.soltar)
	self.canvas = canvas
	self.borrar = Tkinter.Button(self.frame, text="borrar", bg="white",
	command=self.borrar)
	self.borrar.grid(row=4, column=0,padx=15, pady=7)
	self.grosor = 1
	self.color = "black"
	self.dibujo = None
	self.figura = "linea"
	self.objeto = Figura(self.figura)
	self.mas_gruesa = Tkinter.Button(self.frame, text="+", bg="white",
	command=lambda:self.conf_linea("+"))
	self.mas_gruesa.grid(row=0, column=1,padx=15, pady=7)
	self.menos_gruesa = Tkinter.Button(self.frame, text="-", bg="white",
	command=lambda:self.conf_linea("-"))
	self.menos_gruesa.grid(row=0, column=2,padx=15, pady=7)
	self.rojo = Tkinter.Button(self.frame, bg="red",
	command=lambda:self.cambiar_color("red"))
	self.rojo.grid(row=0, column=3,padx=15, pady=7)
	self.verde = Tkinter.Button(self.frame, bg="green",
	command=lambda:self.cambiar_color("green"))
	self.verde.grid(row=0, column=4,padx=15, pady=7)
	self.azul = Tkinter.Button(self.frame, bg="blue",
	command=lambda:self.cambiar_color("blue"))
	self.azul.grid(row=0, column=5,padx=15, pady=7)
	self.yellow = Tkinter.Button(self.frame, bg="yellow",
	command=lambda:self.cambiar_color("yellow"))
	self.yellow.grid(row=0, column=6,padx=15, pady=7)
	self.black = Tkinter.Button(self.frame, bg="black",
	command=lambda:self.cambiar_color("black"))
	self.black.grid(row=0, column=7,padx=15, pady=7)
	self.master.mainloop()
	def soltar(self, event):
	if self.dibujo:
	self.objetos.append(self.dibujo)
	print self.objetos
	print type(self.dibujo)
	print "se va a enviar este"
	self.paquete = str(self.objeto.x)+","+str(self.objeto.y)+","+self.objeto.tipo+","+str(self.objeto.x_final)+","+str(self.objeto.y_final)+","+self.objeto.color+","+str(self.objeto.grosor)
	print self.paquete
	def click(self, event):
	self.inicio = event
	self.dibujo = None
	def conf_linea(self, dire):
	if dire == "+":
	self.grosor = self.grosor + 1
	else:
	if self.grosor == 1:
	return
	self.grosor = self.grosor - 1
	def cambiar_color(self, color):
	self.color = color
	def borrar(self):
	ALL = self.canvas.find_all()
	for fig in ALL:
	self.canvas.delete(fig)
	def seleccion(self, objeto):
	self.figura = objeto
	def mueve(self, event):
	canvas = event.widget
	self.objeto = Figura(self.figura)
	self.objeto.x = self.inicio.x
	self.objeto.y = self.inicio.y
	self.objeto.tipo = self.figura
	self.objeto.x_final = event.x
	self.objeto.y_final = event.y
	self.objeto.color = self.color
	self.objeto.grosor = self.grosor
	if self.dibujo:
	canvas.delete(self.dibujo)
	if self.figura == "linea":
	id_objeto = canvas.create_line(self.inicio.x, self.inicio.y, event.x, event.y, width=str(self.grosor), fill=self.color)
	if self.figura == "circulo":
	id_objeto = canvas.create_oval(self.inicio.x, self.inicio.y, event.x, event.y, width=str(self.grosor), outline=self.color)
	if self.figura == "rectangulo":
	id_objeto = canvas.create_rectangle(self.inicio.x, self.inicio.y, event.x, event.y, width=str(self.grosor), outline=self.color)
	self.dibujo = id_objeto
	def dibuja_remoto(self, coordenadas):
	x = int(coordenadas.split(",")[0])
	y = int(coordenadas.split(",")[1])
	tipo = str(coordenadas.split(",")[2])
	x_final = int(coordenadas.split(",")[3])
	y_final = int(coordenadas.split(",")[4])
	color = str(coordenadas.split(",")[5])
	grosor = str(coordenadas.split(",")[6])
	if tipo == "linea":
	id_objeto = self.canvas.create_line(x, y, x_final, y_final, width=grosor, fill=color)
	print self.figura
	if tipo == "circulo":
	id_objeto = self.canvas.create_oval(x, y, x_final, y_final, width=grosor, outline=color)
	print self.figura
	if tipo == "rectangulo":
	id_objeto = self.canvas.create_rectangle(x, y, x_final, y_final, width=grosor, outline=color)
	print self.figura
	self.paquete = str(x)+","+str(y)+","+tipo+","+str(x_final)+","+str(y_final)+","+color+","+grosor
	class Figura:
	def __init__(self, figura):
	self.tipo = figura
	self.x = 0
	self.y = 0
	self.x_fin = 0
	self.y_fin = 0
	self.color = "black"
	self.grosor = "1"
	def empaquetar(cadena):
	values = cadena
	s = struct.Struct('45s')
	paquete = s.pack(values)
	paquete = binascii.hexlify(paquete)
	return paquete
	def desempaquetar(paquete):
	paquete = binascii.unhexlify(paquete)
	s = struct.Struct('45s')
	cadena = s.unpack(paquete)
	cadena = " ".join(cadena)
	return cadena
	class MyUDPHandler(SocketServer.BaseRequestHandler):
	def handle(self):
	global recibidos, ant
	data = self.request[0].strip()
	data = desempaquetar(data)
	socket = self.request[1]
	print "{} wrote:".format(self.client_address[0])
	paquete = empaquetar(app.paquete)
	socket.sendto(paquete, self.client_address)
	if ant == data:
	pass
	else:
	print data
	app.dibuja_remoto(data)
	recibidos.append(data)
	print data
	ant = data
	app = MyTkApp()
	ant = ""
	recibidos = []
	HOST, PORT = "localhost", 9999
	server = SocketServer.UDPServer((HOST, PORT), MyUDPHandler)
	server.serve_forever()

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Cliente:

	#!/usr/bin/python
	import Tkinter
	import threading
	import time
	from socket import * #se importa el modulo de sockets
	from thread import * #se importan hilos
	import struct
	import binascii
	class MyTkApp(threading.Thread):
	def __init__(self):
	threading.Thread.__init__(self)
	self.start()
	def run(self):
	self.cont = 0
	self.master=Tkinter.Tk()
	self.frame = Tkinter.Frame(self.master)
	self.frame.pack()
	self.objetos = []
	self.paquete = "nada"
	self.linea = Tkinter.Button(self.frame, text="linea",bg="white",
	command=lambda:self.seleccion("linea"))
	self.linea.grid(row=1, column=0,padx=15, pady=7)
	self.circulo = Tkinter.Button(self.frame, text="circulo", bg="white",
	command=lambda:self.seleccion("circulo"))
	self.circulo.grid(row=2, column=0,padx=15, pady=7)
	self.rectangulo = Tkinter.Button(self.frame, text="rectangulo",
	bg="white", command=lambda:self.seleccion("rectangulo"))
	self.rectangulo.grid(row=3, column=0,padx=15, pady=7)
	canvas = Tkinter.Canvas(self.frame, width=700, height=500, bd=1,
	highlightcolor="black", relief='solid',
	background="white")
	canvas.grid(row=1, column=1, rowspan=4, columnspan=7,
	padx=5, pady=5)
	canvas.bind('<ButtonPress-1>', self.click)
	canvas.bind('<B1-Motion>', self.mueve)
	canvas.bind('<ButtonRelease-1>', self.soltar)
	self.canvas = canvas
	self.borrar = Tkinter.Button(self.frame, text="borrar", bg="white",
	command=self.borrar)
	self.borrar.grid(row=4, column=0,padx=15, pady=7)
	self.grosor = 1
	self.color = "black"
	self.dibujo = None
	self.figura = "linea"
	self.objeto = Figura(self.figura)
	self.mas_gruesa = Tkinter.Button(self.frame, text="+", bg="white",
	command=lambda:self.conf_linea("+"))
	self.mas_gruesa.grid(row=0, column=1,padx=15, pady=7)
	self.menos_gruesa = Tkinter.Button(self.frame, text="-", bg="white",
	command=lambda:self.conf_linea("-"))
	self.menos_gruesa.grid(row=0, column=2,padx=15, pady=7)
	self.rojo = Tkinter.Button(self.frame, bg="red",
	command=lambda:self.cambiar_color("red"))
	self.rojo.grid(row=0, column=3,padx=15, pady=7)
	self.verde = Tkinter.Button(self.frame, bg="green",
	command=lambda:self.cambiar_color("green"))
	self.verde.grid(row=0, column=4,padx=15, pady=7)
	self.azul = Tkinter.Button(self.frame, bg="blue",
	command=lambda:self.cambiar_color("blue"))
	self.azul.grid(row=0, column=5,padx=15, pady=7)
	self.yellow = Tkinter.Button(self.frame, bg="yellow",
	command=lambda:self.cambiar_color("yellow"))
	self.yellow.grid(row=0, column=6,padx=15, pady=7)
	self.black = Tkinter.Button(self.frame, bg="black",
	command=lambda:self.cambiar_color("black"))
	self.black.grid(row=0, column=7,padx=15, pady=7)
	self.master.mainloop()
	def soltar(self, event):
	if self.dibujo:
	self.objetos.append(self.dibujo)
	print self.objetos
	print type(self.dibujo)
	print "se va a enviar este"
	self.paquete = str(self.objeto.x)+","+str(self.objeto.y)+","+self.objeto.tipo+","+str(self.objeto.x_final)+","+str(self.objeto.y_final)+","+self.objeto.color+","+str(self.objeto.grosor)
	print self.paquete
	def click(self, event):
	self.inicio = event
	self.dibujo = None
	def conf_linea(self, dire):
	if dire == "+":
	self.grosor = self.grosor + 1
	else:
	if self.grosor == 1:
	return
	self.grosor = self.grosor - 1
	def cambiar_color(self, color):
	self.color = color
	def borrar(self):
	ALL = self.canvas.find_all()
	for fig in ALL:
	self.canvas.delete(fig)
	def seleccion(self, objeto):
	self.figura = objeto
	def mueve(self, event):
	canvas = event.widget
	self.objeto = Figura(self.figura)
	self.objeto.x = self.inicio.x
	self.objeto.y = self.inicio.y
	self.objeto.tipo = self.figura
	self.objeto.x_final = event.x
	self.objeto.y_final = event.y
	self.objeto.color = self.color
	self.objeto.grosor = self.grosor
	if self.dibujo:
	canvas.delete(self.dibujo)
	if self.figura == "linea":
	id_objeto = canvas.create_line(self.inicio.x, self.inicio.y, event.x, event.y, width=str(self.grosor), fill=self.color)
	if self.figura == "circulo":
	id_objeto = canvas.create_oval(self.inicio.x, self.inicio.y, event.x, event.y, width=str(self.grosor), outline=self.color)
	if self.figura == "rectangulo":
	id_objeto = canvas.create_rectangle(self.inicio.x, self.inicio.y, event.x, event.y, width=str(self.grosor), outline=self.color)
	self.dibujo = id_objeto
	def dibuja_remoto(self, coordenadas):
	x = int(coordenadas.split(",")[0])
	y = int(coordenadas.split(",")[1])
	tipo = str(coordenadas.split(",")[2])
	x_final = int(coordenadas.split(",")[3])
	y_final = int(coordenadas.split(",")[4])
	color = str(coordenadas.split(",")[5])
	grosor = str(coordenadas.split(",")[6])
	if tipo == "linea":
	id_objeto = self.canvas.create_line(x, y, x_final, y_final, width=grosor, fill=color)
	print self.figura
	if tipo == "circulo":
	id_objeto = self.canvas.create_oval(x, y, x_final, y_final, width=grosor, outline=color)
	print self.figura
	if tipo == "rectangulo":
	id_objeto = self.canvas.create_rectangle(x, y, x_final, y_final, width=grosor, outline=color)
	print self.figura
	class Figura:
	def __init__(self, figura):
	self.tipo = figura
	self.x = 0
	self.y = 0
	self.x_fin = 0
	self.y_fin = 0
	self.color = "black"
	self.grosor = "1"
	def empaquetar(cadena):
	values = cadena
	s = struct.Struct('45s')
	paquete = s.pack(values)
	paquete = binascii.hexlify(paquete)
	return paquete
	def desempaquetar(paquete):
	paquete = binascii.unhexlify(paquete)
	s = struct.Struct('45s')
	cadena = s.unpack(paquete)
	cadena = " ".join(cadena)
	return cadena
	class cliente(threading.Thread):
	def __init__(self):
	threading.Thread.__init__(self)
	self.host = "localhost"
	self.port = 9999
	self.sock = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM)
	self.enviados = []
	def run(self):
	ant = "nada"
	time.sleep(10)
	global lock
	while(True):
	print "s"
	paquete = empaquetar(app.paquete)
	self.sock.sendto(paquete, (self.host,self.port))
	data = self.sock.recv(1024)
	data = desempaquetar(data)
	if ant == data:
	pass
	else:
	print data
	app.dibuja_remoto(data)
	self.enviados.append(app.paquete)
	ant = data
	time.sleep(1)
	lock = threading.Lock()
	app = MyTkApp()
	c = cliente()
	c.start()

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