Curso de Java Avanzado

Nivel avanzado Manual del alumno

(Versión 6, JDK 1.6.0)

SolucionJava.com

Reproducción prohibida

Versión 2.0

©Copyright Cédric Simon, 2009

Ing. Cedric Simon – Tel: 2268 0974 – Cel: 8888 2387 – Email: c e d r i c @ s o l u c i o n j a v a . c o m – Web: www.solucionjava.com

Curso de programación en Java


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1 Índice 1 Índice..........................................................................................................................................................................................................2 2 Introducción al curso.................................................................................................................................................................................3 2.1 Objetivo de este curso.......................................................................................................................................................................3 2.2 Manual del alumno............................................................................................................................................................................3 2.3 Ejercicios prácticos............................................................................................................................................................................3 2.4 Requisitos para atender a este curso...............................................................................................................................................3 2.5 Soporte despues del curso.................................................................................................................................................................3 3 Conexión a base de datos...........................................................................................................................................................................4 3.1 Objetivo del capitulo.........................................................................................................................................................................4 3.2 Driver ODBC.....................................................................................................................................................................................4 3.3 Driver JDBC......................................................................................................................................................................................4 3.4 Conexión.............................................................................................................................................................................................4 3.5 Ejecución de instrucciones SQL.......................................................................................................................................................5 3.6 Paquete SolucionJava........................................................................................................................................................................6 4 Reciclaje de memoria.................................................................................................................................................................................7 5 Clases interesantes.....................................................................................................................................................................................8 5.1 Clase StringBuilder...........................................................................................................................................................................8 5.2 Clase ArrayList..................................................................................................................................................................................8 6 Streaming...................................................................................................................................................................................................9 7 Variables de sistema.................................................................................................................................................................................11 8 Compresión y empaquetado de aplicación..............................................................................................................................................12 9 Threads.....................................................................................................................................................................................................13 10 Ejercicios................................................................................................................................................................................................14 11 Esquema de la base de datos..................................................................................................................................................................15


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2 Introducción al curso 2.1 Objetivo de este curso En este curso vamos a ver unas opciones avanzadas del lenguaje Java. Esta base les va a servir por cualquier tipo de aplicación que desea realizar: aplicación independiente, applet, pagina web en Java…

2.2 Manual del alumno Este manual del alumno es una ayuda para el alumno, para tenga un recuerdo del curso. Este manual contiene un resumen de las materias que se van a estudiar durante el curso, pero el alumno debería de tomar notas personales para completas este manual.

2.3 Ejercicios prácticos Para captar mejor la teoría, se harán muchos ejercicios con los alumnos, para probar la teoría y verificar la integración de la materia. También, el alumno podrá copiar sus códigos en un disquete al fin del curso para llevarse, con fin de seguir la práctica en su hogar.

2.4 Requisitos para atender a este curso Se requiere un conocimiento de base del lenguaje Java, y la programación orientado a objeto. también se neceista un conocimiento de base del lenguaje SQL. Si el alumno tiene dificultades en un u otro capitulo, el debe sentirse libre de pedir explicaciones adicionales al profesor.

2.5 Soporte despues del curso Si tienes preguntas sobre la materia del curso en tus ejercicios prácticos, puedes escribir tus preguntas a [email protected]. Para informaciones sobre otros cursos, visita el sitio web www.solucionjava.com.


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3 Conexión a base de datos Cuando se desarrolla una aplicación, muchas veces se necesita conectar a una base de datos. Java permite conectarse a las mayorías de las base de datos, por tanto que existe un driver ODBC o mejor, JDBC.

3.1 Objetivo del capitulo Al fin de este capitulo, el alumno será capaz de crear una conexión a una base de datos y ejecutar instrucciones en la base de datos. Este capitulo no es una iniciación al SQL ni al manejo de base de datos.

3.2 Driver ODBC Un driver ODBC (Open Database Connectivity) permite utilizar un driver “genérico” para conectarse a une base de datos. Así Java se conecta al driver ODBC, y el driver ODBC se conecta a la base de datos. Es el medio más fácil de conectarse a una base de datos, pero es mucho menos eficiente que un driver JDBC.

3.3 Driver JDBC Un driver ODBC (Java Database Connector) es un driver diseñado para conectarse a una base de datos. Este driver es específico a una base de datos (y a veces a una cierta versión de una base de datos). El driver JDBC se conecta directamente a la base de datos, y como él esta diseñado para esta base de datos, tiene normalmente muchas más opciones, y menos restricciones, que el ODBC.

3.4 Conexión Básicamente, hay primero que cargar el driver JDBC, luego hay que conectarse a la base de datos, y si logras eso, puedes ejecutar tus consultas SQL. Ejemplo: import java.sql.DriverManager; import java.sql.SQLException; public class TestDb { public static void main(String[] args) { java.sql.Connection con = null; try { try { System.out.println("Buscando el driver JDBC..."); Class.forName( "com.mysql.jdbc.Driver" // "org.postgresql.Driver" // "oracle.jdbc.driver.OracleDriver" // "com.microsoft.sqlserver.jdbc.SQLServerDriver" // "org.firebirdsql.jdbc.FBDriver" ).newInstance(); System.out.println("...Encontró el driver JDBC"); } catch (Exception e) { System.out.println("No pudo encontrar el driver JDBC !!!!"); e.printStackTrace(System.out); return; } try { System.out.println("Connectando a la base de datos..."); con = DriverManager .getConnection("jdbc:mysql://localhost/curso?user=curso&password=123" // "jdbc:postgresql://localhost/curso:5432","postgres","123" // "jdbc:oracle:thin:@192.168.0.10:1521/XE","curso","123" // "jdbc:sqlserver://192.168.0.100:1433/database=curso/user=curso/password=123" // "jdbc:firebirdsql:127.0.0.1:C:/firebird/data/curso.gdb","curso","123" ); System.out.println("...Connectado a la base de datos"); } catch (Exception e) { System.out .println("No pudo conectarse a la base de datos !!!!"); e.printStackTrace(System.out); return; }


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} finally { System.out.println("Cerrando la conexion a la base de datos."); try { if (con != null) con.close(); } catch (SQLException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println("Fin"); } }

}

3.5 Ejecución de instrucciones SQL Para poder ejecutar instrucciones SQL en la base de datos, hay que ser conectado a la a base de datos. Una vez conectado, hay que crear la instrucción, ejecutarla, y eventualmente recoger el resultado. Dependiendo de si la instrucción debería de regresar datos, o no, se va utilizar una lista de resultados (ResultSet) o solamente ejecutar la instrucción. De Java se pueden también llamar a procedimientos y funciones de la base de datos. Para evitar problemas con juegos de carácter o caracteres especiales, es mejor utilizar CallableStatement y PreparedStatement. Ejemplo: import java.sql.*; public class TestSql { public static void main(String[] args) { Connection con = null; PreparedStatement ps = null; Statement s = null; ResultSet rs = null; try { try { System.out.println("Buscando el driver JDBC..."); Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver" // "org.postgresql.Driver" // "oracle.jdbc.driver.OracleDriver" // "com.microsoft.sqlserver.jdbc.SQLServerDriver" // "org.firebirdsql.jdbc.FBDriver" ).newInstance(); System.out.println("...Encontró el driver JDBC"); } catch (Exception e) { System.out.println("No pudo encontrar el driver JDBC !!!!"); e.printStackTrace(System.out); return; } try { System.out.println("Connectando a la base de datos..."); con = DriverManager .getConnection("jdbc:mysql://localhost/curso?user=curso&password=123" // "jdbc:postgresql://localhost/curso:5432","postgres","123" // "jdbc:oracle:thin:@192.168.0.10:1521/XE","curso","123" // "jdbc:sqlserver://192.168.0.100:1433/database=curso/user=curso/password=123" // "jdbc:firebirdsql:127.0.0.1:C:/firebird/data/curso.gdb","curso","123" ); System.out.println("...Connectado a la base de datos"); } catch (Exception e) { System.out .println("No pudo conectarse a la base de datos !!!!"); e.printStackTrace(System.out); return; } try { System.out .println("Lista de empleados con salario inferior a $30,000"); s = con.createStatement(); rs = s .executeQuery("select concat(first_name,' ',last_name) as full_name from employee where salary < 30000"); // "select first_name||' '||last_name as full_name from employee where salary < 30000"); while (rs.next()) { System.out.println(rs.getString("full_name"));


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} } catch (java.sql.SQLException e) { System.out.println("Unable to step thru results of query"); showSQLException(e); return; } try { System.out .println("==============================================="); System.out .println("Lista de empleados con salario entre $30,000 y $40,000"); ps = con .prepareStatement("select concat(first_name,' ',last_name) as full_name from employee where salary between ? and ?"); // "select first_name||' '||last_name as full_name from employee where salary between ? and ?"); ps.setInt(1, 30000); ps.setInt(2, 40000); rs = ps.executeQuery(); while (rs.next()) { System.out.println(rs.getString("full_name")); } } catch (java.sql.SQLException e) { System.out.println("Unable to submit a static SQL query."); showSQLException(e); return; } } finally { System.out.println("Cerrando la conexion a la base de datos."); try { if (rs != null) { rs.close(); } } catch (java.sql.SQLException e) { showSQLException(e); } try { if (ps != null) { ps.close(); } } catch (java.sql.SQLException e) { showSQLException(e); } try { if (con != null) { con.close(); } } catch (java.sql.SQLException e) { showSQLException(e); } System.out.println("Fin"); } }

}

private static void showSQLException(java.sql.SQLException e) { java.sql.SQLException next = e; while (next != null) { System.out.println(next.getMessage()); System.out.println("Error Code: " + next.getErrorCode()); System.out.println("SQL State: " + next.getSQLState()); next = next.getNextException(); } }

3.6 Marco de trabajo de SolucionJava El marco de trabajo de SolucionJava trae una clase que facilita la conexión a la base de datos. Para usarla, crea una clase que extiende com.solucionjava.db.ConnectDB y sobreescribe el metodo initConnectionVariables(). Ver la documentacion Java del API para mas información. Todos los archivos relacionados al marco de trabajo de SolucionJava.com se pueden descargar desde http://solucionjava.sourceforge.net .


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4 Reciclaje de memoria Java tiene un manejo interno de la memoria, y periódicamente, recicla la memoria que no es más utilizada, destruyendo los objetos sin referencia en la memoria. Este acción se llama “garbage collección”. Como Java puede consumir bastante memoria, es importante de no crear objetos que no son necesarios, y de liberar objetos que no son más necesarios. Un método (System.gc();) permite también de preguntar a Java de empezar el reciclaje de la memoria, pero no es por eso que el reciclaje será total ni siempre inmediato. Llamar a la recolección de basura tiene también un costo a nivel de performancias (probar con ejemplo aquí abajo). Para que un objeto sea candidato al reciclaje, el no debe estar ligado a nada utlizado. Para estar seguro que su objeto sera candidato, es mejor meterlo a nulo (null) de manera explicita. Si la recolección 'forzada' de memoria puede ayudar en casos de progaramas usando muchas memorias, esa manera solo retardara un poco el problema, pero no lo resolver. Hay que investigar la fuente del uso de memoria y corregirlo, mejor que utilizar la recolección forzada de memoria. Para investigar la fuente del problema, es posible de conocer la memoria del JVM que queda disponible utilizando el metodo freememory() del objeto Runtime. Ver en la documentación de Java para mas detalles.

Ejemplo (probar con System.gc() y sin): public class TestMemory { public static void main(String[] args) { String test=""; Runtime rt = Runtime.getRuntime(); for (int i=0;i<1000;i++) { System.out.println("Memoria total: "+rt.totalMemory()+" - Memoria libre: "+rt.freeMemory()); test+="ffffffffffffffffffffffffffffffffffffff"; System.gc(); } } }


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5 Clases interesantes 5.1 Clase StringBuilder La clase StringBuilder permite de ahorar memoria en caso de una cadena de caracteres que mucho cambia en el tiempo (concatenacion, reemplazo,...) La clase String crea un nuevo objeto a cada modificación del objeto, StringBuilder no. StringBuilder tiene menos metodos que String, pero tiene las principales. Ver la documentación de Java para mas información.

5.2 Clase ArrayList La clase ArrayList, del paquete java.util permite construir arreglos de tamaño dinamico, y de poder ordenar sus valores. Los arreglos normales en Java tienen un tamaño definido al inicializar el arreglo, y no se puede cambiar sin crear otro objeto. ArrayList permite manejar estos arreglos por los cuales el tamaño es dinamico. Hay que notar que un arreglo normal Java es mucho mas rápido de recorrer que un ArrayList, pero el ArrayList tiene su uso cuando no se conoce el tamaño maximum al inicializar el arreglo. Ver la documentación de Java para mas información.


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6 Streaming El “streaming” permite de crear un flujo de datos. Esto permite leer y/o archivos (textos, sonidos, imágenes,....). Es también posible sacar el nombre, tamaño,... de un archivo. El streaming es por ejemplo necesario para insertar o leer objetos muy grande en la base de datos (BLOB, CLOB,...), o mostrar una imagen en JSP. Con el flujo se pueden manejar cualquier tipo de archivo binario. Los streams pueden manejar entrada como salida de flujos. Ejemplo 1: Listar archivos

import java.io.*; public class TestArchivo { public static String leer() { InputStreamReader isr = new InputStreamReader(System.in); BufferedReader br = new BufferedReader(isr); try { return br.readLine(); } catch(Exception e) {} return ""; } public static void main (String[] args) { System.out.println("Indique nombre de subdirectorio"); System.out.println("Trayectoria absoluta, por ej: C:\\java"); String nomdir = leer(); File arch = new File(nomdir); if (arch.exists()) if (arch.isDirectory()) { System.out.println("Contenido de "+nomdir); String arr[] = arch.list(); for(int j = 0; j < arr.length; j++) { File otro = new File(nomdir + "\\"+arr[j]); if (otro.isDirectory()) System.out.println(arr[j]+ " "); else System.out.println(arr[j]); } } else System.out.println(nomdir+" no es un directorio"); else System.out.println("No existe"); } }

Ejemplo 2: Leer archivo via URL import import import import

java.io.BufferedReader; java.io.InputStreamReader; java.net.URL; java.net.URLConnection;

public class LeerURL { public LeerURL() { // TODO Auto-generated constructor stub } public static void main(String[] args) { if (args[0]==null) System.out.println("Se espera un parametro al llamar al metodod main!"); URL miURL=null; try { miURL = new URL("http://192.168.0.10/"+args[0]); URLConnection yc = miURL.openConnection(); BufferedReader in = new BufferedReader( new InputStreamReader( yc.getInputStream())); String inputLine; System.out.println("
Leyendo archivo
"); // Leer archivo while ((inputLine = in.readLine()) != null)


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Curso de programación en Java {

Pagina 10 / 15 try { System.out.println(inputLine); int lineSize=inputLine.length(); System.out.println(lineSize);

} catch (Exception e1) { in.close(); in=null; e1.printStackTrace(); System.out.println("Error leyendo el archivo. "+e1); break; } } // while // System.System.out.println(inputLine); in.close(); in=null;

}

} catch(java.io.FileNotFoundException e1) { System.out.println("
El archivo http://192.168.0.10/'"+args[0]); } catch (Exception e) { System.out.println("Error: >"+e); }

}


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7 Variables de sistema En Java, es posible de recuperar ciertas variables de sistema. Ciertas variables estan constantes por un sistemo operativo dado, otras se pueden definir o modificar al enceder la JVM utilizando la opcion -D=. Ejemlo: import import import public

java.awt.GraphicsDevice; java.awt.GraphicsEnvironment; javax.swing.UIManager; class SystemProp { public static void main(String[] args) { try { String msg = "Propriedades del sistema\n"; msg = msg + "Version de Java: " +System.getProperty("java.vm.version") + "\n"; msg = msg + "Vendor: " + System.getProperty("java.vm.vendor") + " - Web:" + System.getProperty("java.vendor.url") + "\n\n"; msg = msg + "Version de Windows: " + System.getProperty("os.name") + " " + System.getProperty("os.version") + " " + System.getProperty("sun.os.patch.level") + "\n"; msg = msg + "OS architectura: " +System.getProperty("os.arch") + "\n\n"; GraphicsEnvironment env = GraphicsEnvironment.getLocalGraphicsEnvironment(); msg = msg + "Resolución de pantalla: " + (int) env.getMaximumWindowBounds().getMaxX()+" x "+(int) env.getMaximumWindowBounds().getMaxY() + "\n"; GraphicsDevice device = env.getDefaultScreenDevice(); int bytes = device.getAvailableAcceleratedMemory(); int mbytes = bytes /1048576; msg = msg + "Memoria grafica: " + mbytes + " MB\n\n"; msg = msg + "Look & Feel disponibles:\n "; UIManager.LookAndFeelInfo[] info = UIManager. getInstalledLookAndFeels(); for (int i = 0; i < info.length; i++) { // Get the name of the look and feel that is suitable for display to the user String humanReadableName = info[i].getName(); String className = info[i].getClassName(); msg = msg + " "+humanReadableName + " - " + className+"\n"; } msg = msg + "\n"; msg = msg + "Archivo del programa: " +System.getProperty("user.dir") + "\n\n"; msg = msg + "CPU: " +System.getProperty("sun.cpu.isalist") + "\n\n"; msg = msg + "Usuario: " +System.getProperty("user.name") + "\n"; msg = msg + "Idioma: " +System.getProperty("user.language") + "\n"; msg = msg + "Encoding: " +System.getProperty("sun.jnu.encoding") + "\n\n"; msg = msg + "Tempdir: " +System.getProperty("java.io.tmpdir") + "\n"; msg = msg + "Java CLASS path: " +System.getProperty("java.class.path") + "\n\n"; msg = msg + "Java path: " +System.getProperty("sun.boot.class.path") + "\n\n"; msg = msg + "Java LIB path: " +System.getProperty("java.ext.dirs") + "\n\n"; msg = msg + "Windows path: " + System.getProperty("java.library.path") + "\n\n"; System.out.println(msg); } catch (Exception ex) { System.out.println("Error in SystemProp() constructor" + ex.getMessage()); } }

}


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8 Compresión y empaquetado de aplicación Para reducir el tamaño de una aplicación asi como juntar todos los archivos juntos, se puede crear un archivo Jar que sera leido y descromprimido por Java. El uso de un manifest permite indicar a Java cual es la clase que hay que utilizar para iniciar la aplicación, y eventualmente indicar cuales otros paquetes JAR (drivers,...) hay que incluir en el classpath. Los códigos Java estan casi siempre disptribuidos en archivos Jar (drivers, aplicaciones,...). El archivo Jar puede contener otros archivos que los archivos Java, como imagenes, textos, sonidos,... Existen progarmas (como por ejemplo Jsmooth) que esconden un archivo en un archivo EXE para correr bajo Windows como una aplicación usual de windows. Para iniciar la aplicación, se utiliza la option -jar de Java. Ejemplo: java

-jar miArchivo.jar

Ejemplo de manifest.txt:

Manifest-Version: 1.0 Main-Class: prueba.Main Created-By: Cedric Simon – www.SolutionJava.com Class-Path: mysql-connector-java-5.1.5-bin.jar

Ejemplo:

jar -cmf manifest.txt prueba.jar prueba/*.* dbaccess/*.* Este va a crear un archivo prueba.jar continiendo los archivos de la carpeta corriente mas los de las carpetas (paquetes) prueba y dbaccess. El manifest.txt indica que la clase de arraque (que contiene el metodo main) es la clase Main del paquete prueba, y hay que incluir el archivo mysql-connector-java-5.1.5-bin.jar (como mencionado aquí, se encuentra en la misma carpeta que prueba.jar) en el classpath.


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9 Threads Las “threads” son hilos de ejecución. Java por defecto trabaja con solo un hilo de ejecución, pero se puede crear varios hilos de ejecución para ejecutar varias tareas el mismo tiempo. Los threads o hilos de ejecución permiten organizar los recursos del ordenador de forma que pueda haber varios programas actuando en paralelo. Un hilo de ejecución puede realizar cualquier tarea que pueda realizar un programa normal y corriente. Bastará con indicar lo que tiene que hacer en el método run(), que es el que define la actividad principal de las threads. Los threads pueden ser daemon o no daemon. Son daemon aquellos hilos que realizan en background (en un segundo plano) servicios generales, esto es, tareas que no forman parte de la esencia del programa y que se están ejecutando mientras no finalice la aplicación. Un thread daemon podría ser por ejemplo aquél que está comprobando permanentemente si el usuario pulsa un botón. Un programa de Java finaliza cuando sólo quedan corriendo threads de tipo daemon. Por defecto, y si no se indica lo contrario, los threads son del tipo no daemon. Java proporciona métodos para manejar cada hilo de ejecución. Estos métodos permiten entre otros de parar, cancelar, reanudar hilos de ejecución, así como definir prioridades entre hilos. Ejemplos de métodos : wait(), sleep(), notify(), suspend(), resume(), stop(),... Ejemplo de Thread:

public class SimpleThread extends Thread { // constructor public SimpleThread (String str) { super(str); } // redefinición del método run() public void run() { for(int i=0;i<10;i++) System.out.println("Este es el thread : " + getName()); } } public class TestThread { public static void main(String[] args) { // metodo principal SimpleThread miThread = new SimpleThread("Hilo de prueba"); miThread.start(); } // fin de metodo Main } // fin de clase TestThread Ejemplo de Runnable: public class SimpleRunnable implements Runnable { // se crea un nombre String nameThread; // constructor public SimpleRunnable(String str) { nameThread = str; } // definición del método run() public void run() { for (int i = 0; i < 10; i++) { System.out.println("Este es el thread: " + nameThread); } }

}

public class TestRunnable { public static void main(String[] args) { // metodo principal TestRunnable miTest = new TestRunnable(); SimpleRunnable p = new SimpleRunnable("Hilo de prueba"); // se crea un objeto de la clase Thread pasándolo el objeto Runnable como argumento Thread miThread = new Thread(p); // se arranca el objeto de la clase Thread miThread.start(); } // fin de metodo Main }


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10Ejercicios 1) Conectarse a la base de datos y sacar una lista de los primeros 5 empleados. 2) Crear una clase que extiende com.solucionjava.db.ConnectDB y utilizarla de desde otra clase. 3) Probar el ejemplo de uso de memoria con y sin System.gc(). Comparar el uso de memoria utilizando StringBuilder en ves de String. 4) Utilizar la clase ArrayList para crear una arreglo dinamico, y ordenar el arreglo. 5) Leer un archivo del disco de desde una clase Java 6) Pasar una variable al iniciar Java y leerla de desde una clase. 7) Crear un archivo Jar que continene una pequña aplicación y ejecutarla utilizando el archivo Jar.


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11Esquema de la base de datos


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