Programowanie w języku JAVA

Programowanie w języku JAVA - techniki zaawansowane - materiały do wykładu:

Rok 2020

Program kursu, architektura wirtualnej maszyny, bajtowy format skompilowanych klas, moduły, jlink (26.02.2020)

Klasy i metody generyczne, wyrażenia lambda (04.03.2020)
- Specyfikacja języka Java:
  - Lambda body, void-compatible, value-compatible: jls-15.27.2
  - Definite Assignment: jls-16
  - Effectively final: jls-4.12.4
- generics-tutorial-159168.pdf
- Syntactic Sugar
- What Lambda Expressions are compiled to? What is their runtime behavior?
- Hacking Lambda Expressions in Java

Internacjonalizacja oraz implementacja graficznego interfejsu (11.03.2020)
- Spakowany projekt z opisanymi przykładami użycia klas pozwalających na internacjonalizację interfejsu: Bundles.zip oraz jar skompilowany w jdk11: bundles.jar. Komentarze do przestudiowania znajdują się w klasie example.Main
- Archiwum z materiałami związanymi z internacjonalizacją interfejsu: Internacjonalizacja.zip
- Praca z plikami konfiguracyjnymi i kolekcjami właściości: JavaSettings2019.pdf
- Praca z klasami SWING: JavaWyk02-Swing-TK.pdf
- Zmodyfikowane klasy SWING: SwingSet
- Demo możliwości klas SWING do otwarcia w Java Web Luncher: SingSet3.jnlp (zobacz też blog: SwingSet3 oraz źródła kodu: swingset3)
```
https://github.com/sjas/swingset3
If you like to try SwingSet3, please do the following:

    You should have Java installed
    Download SwingSet3.jnlp file and save it locally
    Click on SwingSet3.jnlp to start the application
    If security restrictions does not allow to run it
        Open control panel
        Find and open Java entry
        Navigate to Security tab
        In the Exception Site List add mlapshin.com using Edit Site List button
        Try to launch the application again
```
- Demo dla JDK8 do pobrania (zawiera SwingSet): javase-jdk8-downloads.html#Demos

Refleksja i ładowacze klas (18.03.2020)
- Materiały dotyczące refleksji: JavaWyk10-Reflection.pdf
- Przykład z książki Java. Techniki zaawansowane (któreś ze starszych wydań, w pliku .jar są źródła i skompilowane klasy w jdk1.8): ClassLoaderTest.jar
- Archiwum z trzema projektami: Reflection00.zip
  - Proszę spróbować użyć klasy Main (Reflection01) i zmieniając jej kod załadować klasy z różnych źródeł kodu (projektów Reflection02 i Reflection03).
  - Ćwiczenie to ma pokazać, co się dzieje, jeśli klasy o takich samych nazwach i zamieszczone w takich samych pakietach ale w różnych źródłach kodu próbują z siebie korzystać, co się dzieje, gdy ładowane są różnymi ładowaczami.
- Prezentacja na temat tworzenia i wykorzystania adnotacji: JavaAnnotations2019.pdf
- Wraz z wprowadzeniem modułów w jdk9 zmienił się nieco sposób ładowania klas. Pojawiła się ścieżka modułów, którą należało przeszukiwać przed ścieżką klas. Pojawiły się też nowe zasady prześwietlania klas. Zasady te określane są przez odpowiednie dyrektywy w module.info. Ponadto wprowadzono koncepcję serwisów i ich implementacji. Dzięki niej można zlecić załadowanie klas implementujących podany interfejs (bez specyfikowania, jakie dokładnie są to klasy). Podczas ładowania takich klas przeszukane zostaną moduły znajdujące się w ścieżce modułowej, implementujące wskazany serwis. Proszę sięgnąć do tutoriala: modules.html#services i książki dostępnej on-line: The Java Module System
- Dynamiczne ładowanie/wyładowywanie klas Javy w obecności systemu modułów da się zrealizować korzystając z dostarczonego API, dokładniej z klas: java.lang.module.Configuration oraz java.lang.ModuleLayer. W specyfikacji języka java (sekcja 12.7) napisano:
  1. anything loaded by the bootstrap loader doesn't get unloaded at all
  2. anything loaded by so called user class loader only be eligable for unloading when the class loader itself isn't reachable anymore and therefore itself is eligable for unloading. It also says that unloading is only a runtime optimization and "not to be discussed by spec".
  Istnieją niezłe książki, w których można znaleźć nieco więcej informacji na poruszany temat. Opis działania ładowaczy przy istnieniu modułów dobrze opisano np. w Java 9 Revealed: For Early Adoption and Migration. Książce tej towarzyszy repozytorium przykładowych kodów. Polecam w szczególności przykład: LayerTest.java.
  Implementacja własnego ładowacza może być standardowa (dostarcza się metody findClass(), które jest wywoływane przez loadClass() - wytłumaczenie można znaleźć w sieci: how-is-the-control-flow-to-findclass-of.
  Aby dobrze naświetlić sprawę zmodyfikowano przykład z książki i dołączono do niego implementację własnego ładowacza klas. Ponadto przygotowano bibliotekę (modułową) z klasą zawierającą metodę statyczną. Kody źródłowe znajdują się w dwóch osobnych eclipsowych projektach (na aplikację i bibliotekę). Moduł biblioteki wyeksportowałem do modułowego jara (zawierającego kod bajtowy dla jdk11). Całość spakowano do jednego archiwum zip: ClassLoaderWorkspace.zip. Celem tych działań było pokazanie, jak można daną klasę załadować z modułu, odpalić jej metodę oraz wyładować (metoda jest statyczna, bezargumentowa - nie musiałem tworzyć instancji klasy, by ją uruchomić).
  Wyładowanie następuje wtedy, gdy znikną referencje do ładowaczy i wszelkie zależności od załadowanej klasy. Dlatego w kodzie pojawia się nullowanie referencji.
  Proszę zwrócić uwagę na komentarze zamieszczone w kodzie. Zawierają one m.in. informację, jak sprawdzić, czy klasa została wyładowana.
- Stare materiały o ładowaczu klas (do informacji): JavaWyk05-ClassLoader-TK.pdf
- Przydatne linki: classloader-in-java, java-classloaders, java-virtual-machine-internals-class-loader, modules class loading, ClassLoader, java-classloader

Introspekcja i implementacja ziaren (Swing) (25.03.2020)
- Ziarna JBeans obecnie traktowane są nieco po macoszemu. Głównie dlatego, że zintegrowane środowiska programowania (mowa o IntelliJ) do projetowania graficznego interfejsu użytkownika oferują własne narzędzia designerskie. No i oczywiście okrzepło i zyskało na popularności środowisko uruchomieniowe JavaFX (ze swoim FXML do opisu interfejsów, umożliwiające wykorzystanie arkuszy styli css). Klasy Swing (bo na ich bazie budowne są ziarenka JBeans) powoli odchodzą do lamusa. Niemniej temat JBeans pozostał w programie kursu z powodu jego dydaktycznej wartości. W implementacji ziarenek JBeans wykorzystuje się bowiem ciekawe wzorce projektowe, ponadto samo projektowanie zmusza programistę do myślenia z uwzględnieniem czasu projektowania (ang. design time) oraz czasu uruchomienia (ang. run time).
- Dużym problemem w pisaniu własnych ziarenek JBeans jest szwankujące wsparcie narzędziowe.
  1. W środowisku eclipse należy mieć zaintalowaną wtyczkę WindowBuilder/SwingDesigner. Dzięki niej można pracować nad ziarenkiem w trybie desing. Na ekranie pojawiają się wtedy tworzone elementy graficzne, można korzystać z palety do wstawiania komponentów na widok, formularzy właściwości do zmiany ustawień komponentów. Da się też ziarenka customizować. To, że widać ziarenko w trybie desing jest dowodem, że żyje ono w środowisku programowania własnym życiem (środowisko tworzy instancję ziarenka i wyświetla ją na ekranie - odpala przy tym bezargumentowy kontruktor, które każde ziarenko musi posiadać). Niestety, jeśli w kodzie ziarenka pojawiają się jakieś błędy, środowisko programowania czasem nie jest w stanie sobie z nimi poradzić. W przypadku eclipse objawia się to zwieszaniem pracy, miganiem ekranu itd. Jeśli dojdzie do takiego zawieszenia, to ziarenka (jeśli zostały wprowadzone na widok i na paletę) trzeba usuwać, a potem jeszcze resetować środowisko (bo ziarenka są gdzieś cache'owane).
  2. W środowisku IntelliJ daje się pracować nad ziarenkami JBeans jeśli jest w nim zaintalowana wtyczka JFormDesigner. Niestety, jest to wtyczka komercyjna (można z niej korzystać nieodpłatnie jedynie przez okres próbny).
  3. NetBeans wspiera projektowanie ziaren JBeans, ale robi to aż nadgorliwie. Objawia się to w działaniu wizardu produkującego klasę opisową BeanInfo. Bez świadomej korekty produkowane jest mnóstwo niepotrzebnych linii kodu.
- Dokument o tworzeniu ziarenek JBeans: JavaWyk08-JBeans-TK.pdf. Proszę przeanalizować: konwencję nazewniczą, sposób deklarowania właściwości, sposób deklarowania zdarzeń, sposób tworzenia klasy opisowej, sposób implentacji edytorów właściwości i customizera, rolę metody getJavaInitializationString()
- Ziarenka JBeans dystrybuowane są w postaci plików .jar. Proszę zwrócić uwagę na to, co może pojawić się w zamieszczanym w nim manifeście.
- Poniżej zamieszczone są przykłady towarzyszące książce Java. Techniki zaawansowane (któreś ze starszych wydań). Przykłady te skompilowano w jdk1.8 (pliki .jar zawierają skompilowane klasy oraz źródła kodu). Proszę spróbować podczytać ziarenka w środowisku programowania. W szczególności proszę zajrzeć do źródeł Ziarna01.jar. Są tam kody dla ziarenka (ChartBean.java), edytorów (DoubleArrayEditor.java, DoubleArrayEditorPanel.java, InverseEditor.java, InverseEditorPanel.java, TitlePositionEditor.java), customizera: ChartBeanCustomizer.java i klasy opisowej ChartBeanBeanInfo.java.
- Ziarenko można podczytać i przetestować tworząc nowy projekt, ustawiając w ścieżce klas dostęp do pliku Ziarna01.jar, tworząc własny JFrame i wrzucając w niego ChartBean. Gdy to się zrobi w środowisku eclipse, to powinno dać się odpalić edytory (z palety) oraz customizer (pod prawym klikiem).

Projektowanie aplikacji rozproszonych z wykorzystaniem RMI (01.04.2020)
- RMI jest technologią umożliwiającą projektowanie aplikacji rozproszonych bez wychodzenia poza znane programistom Javy konstrukcje klas i intefejsów. Wszystkie niuanse związane z obsługą połączeń, serializacją i deserializacją przesyłanych danych pozostają ukryte. Dlatego bardzo ważne jest, by przed zaczęciem projektu zrozumieć czym są interfejsy zdalne, czym jest rejestr RMI, czym w końcu są namiastki. Sprawę naświetlają materiały i źródła kodu wymienione poniżej.
  - Opis RMI (stary materiał): JavaWyk06-RMI-TK.pdf
  - Przykładowa prosta aplikacja (nowsza wersja klienta i serwera wymienionego w starym materiale): SimpleRMI.zip
  - Przykładowa aplikacja (z pobieraniem namiastek z rejestru rmi oraz przekazywaniem namiastek w wywołaniach metod): RMITest2018.zip
- Proszę pamiętać o: wymogu korzystania z serializowalnych atrybutów, eksportowaniu obiektów udostępniających metody wywoływanie zdalne, właściwym przekazywaniu namiastek, położeniu źródeł kodu, plikach polityki.

08.04.2020

22.04.2020

29.04.2020

06.05.2020

13.05.2020

20.05.2020

27.05.2020

03.06.2020

Programowanie w języku Java - techniki zaawansowane - materiały do laboratorium:

Rok 2020

Opis zadań do wykonania na laboratoriach LaboratoriaJava2020.txt (plik w kodowaniu UTF8)

Rok 2019

lab01 (RMI)

lab02 (ReflectionAPI,ClassLoader)

lab03 (Java Annotations)

ZadJavaAnnotations_01.txt
ZadJavaAnnotations_02.txt, przykładowy projekt maven/eclipse oxygene example.zip

lab04 (JBeans)

lab05 (JNI)

lab06 (JDBC)

lab07 (JS)

lab08 (JMX)

lab09 (JAXB)

Materiały do wykładów:

Materiały dodatkowe:

SOAP

TworzenieWebSerwisuSOAP.pdf
http://www.w3.org/TR/soap/
http://www.w3.org/TR/2007/REC-soap12-part0-20070427/
SOAPservices.zip - przykład serwisu zaimplementowanego z wykorzystaniem JAX-WS (projekt eclipse, jdk8)
SOAPclients.zip - przykład klienta zaimplementowanego z wykorzystaniem JAX-WS (projekt eclipse, jdk11, zawiera zależności w postaci bibliotek jar, które z racji ich usunięcia z dystrybucji jdk11 trzeba załączać do buildPath indywidualnie). Uwaga: kod klienta został wygenerowany za pomocą następującej komendy w katalogu src projektu:
```
 wsimport.exe -s . http://localhost:8081/WS/Gazetomat?wsdl 
```
Komendę wydano po wcześniejszym uruchomieniu serwisu (który generował wsdl). Narzędzie wsimport występuje w dystrybucji jdk8 (usunięto je z późniejszych dystrybucji jdk).

Java Security