第12回(12/18) チャットシステムの作成

■ チャットシステムの作り方

チャットシステムは、ユーザ同士が計算機端末を用いてキーボード対話をするためのシステムである。1つのチャットサーバと複数のチャットクライアントで構成される。まず、チャットサーバは、クライアントに接続してもらう。次に、クライアントからのメッセージを全てのクライアントに転送する、という処理をする。クライアントは、メッセージをサーバに送ることと、サーバから送られてくるメッセージを画面に表示することを行う。


■ サーバについて

サーバのプログラムは、第8回の宿題1（work0801.rb）の一部改造で実現できる。
改造点は、受信したメッセージをすべてのクライアントに送る、という点である。

# server.rb

require 'socket'

port = 3456              # ポート番号
clients = 2              # 必要クライアント数

ss = TCPServer.open(port)
print "waiting for ",clients," clients\n"
csocks = []
clients.times{
  csocks << ss.accept
}
puts "all accepted"
while csocks != [] do
  inputs = IO.select(csocks)
  if inputs != nil 
    cs = inputs[0][0]
    if cs.eof?
      csocks -= [cs]
      cs.close
    else
      msg = cs.gets.chomp
      csocks.each{|csi|
	   csi.puts msg  # すべてに送ってよい
      }
    end
  end
end
ss.close


■ クライアントについて

接続部、受信部、送信部、終了部、および、ウィジェット群で構成される。

  まず、クライアントプログラムを起動すると、接続部のルーチンにより、サーバと接続する。
  次に、Tkライブラリを用いて、textウィジェット、送信ボタンウィジェット、終了ボタンウィジェット、および、Entryウィジェットを作る。
  具体的に、送信部は送信ボタンウィジェットの 'command' に設けられ、終了部は終了ボタンウィジェットの 'command' に設けられる。両者とも、ソケット通信用のハンドラを接続部よりもらっている。Entryウィジェットは、メッセージを入力するところで、それは、Tk変数を介して送信ボタンから参照される。textウィジェットは、受信部からのメッセージを表示するところである。

  ウィジェットを画面に配置し、Tk.mainloop で実行する前に、受信部を子スレッドで実行させる。具体的に、受信部は接続部よりソケット通信用のハンドラを得ており、そこからの入力を待ち、入力があると、textウィジェットにメッセージを表示する、という処理を繰り返す。

● 接続部
サーバと接続する。ソケット通信ハンドラは、グローバル変数 $mycs に格納する。
    $mycs =  host と port を指定して TCPSocket をオープン

● 受信部
子スレッドで動作するため、以下のようになる。

def receiver(cs,txt)  # cs は接続部、txt はTkTextウィジェット
    trcv = Thread.fork{
	loop{
	    inputs = IO.select([cs])
	    if inputs != nil
		rcvmsg = cs.gets.chomp + "\n" （この message が出力すべき文）
		 insert を使って、textウィジェットに rcvmsg を出力する。
	    end
	}
    }
    return trcv
end

● 送信部
送信ボタンを押したとき、送信部のルーチンが処理される。以下のルーチンを送信ボタンに組み込む。

'command'=>proc{
    $mycs.puts sndmsg.value  # Entryウィジェットが、tk変数 sndmsg にメッセージを書き込んでいる。
}

● 終了部
終了ボタンを押したとき、終了部のルーチンが処理されるよう、以下のルーチンを送信ボタンに組み込む。

'command'=>proc{
    $mycs.close               # ソケットを閉じる
    exit                      # 全体の終了
}

●textウィジェット
txt = TkText.new により作成する。txt は受信部に伝えておくこと。

●送信ボタンウィジェット
送信部のルーチンを組み込むこと。

●Entryウィジェット
エントリした内容は、tk変数 sndmsg に格納すること。

●終了ボタンウィジェット
終了部のルーチンを組み込むこと。

●メインルーチン

以下の順に処理をすれば良い。

1. host = ???   # サーバのホスト名、ポート番号の確保
2. port = ???   #
3. cs = 接続部ルーチンを呼出す
4. tk変数 sndmsg の作成
5. textウィジェットの作成
6. Entryウィジェットの作成
7. 送信ボタンウィジェットの作成（送信部の組み込み）
8. 終了ボタンウィジェットの作成（終了部の組み込み）
9. 受信部の実行を開始する
10.各ウィジェットのジオメトリ指定
11.Tk.mainloop


■■■■■ 総仕上げ ■■■■■

上記のチャットシステムは、とても地味です。様々な工夫をこらしてみましょう！
・チャットのログを記録すること。
・サーバの切替をすること。
・クライアント数を自由個にすること。
・ハンドルネームを付けること。
・背景色、文字の色を変えること。
・トライ辞書を使って、自動的に顔文字を表示すること。
・ボタンではなく、リターンキーで送信すること。
・textウィジェット部が書き換えから保護すること。
・サーバーがバーナー広告を出すこと。数分ごとに更新すること。

などなど