Java apuntes básicos

Me he atrevido a escribir y documento donde pretendo enseñar los conceptos básicos de programación utilizando el lenguaje de programación Java.

Creo que aún está muy lejos de ser considerado un libro ya que le faltan varios elementos y por ahora no puede usarse sin la guía de un docente que explique a profundidad cada uno de los temas, ya que el contenido muestra el trabajo con el lenguaje de programación.

Cuenta con varios recursos adicionales que ayudarán al aprendiz en la parte práctica.

Si te interesa, lo puedes descargar desde aquí:

PDF

EPUB

Es una obra en beta perpetua, así que siempre hay espacios para mejorarla. Son bienvenidos comentarios, críticas, observatorios, etc.

JDK 9 and JShell

Aún falta mucho tiempo para que Java 9 vea la luz, pero podemos empezar a disfrutar de alguna de sus novedades.

Ahora mismo les presentaré a JShell (conocido como el proyecto kulla). Ahora mismo se lo puede descargar como un archivo .jar y ejecutarlo como el comando java -jar, siempre y cuando se tenga instalado JDK 9. Entiendo que en las últimas versiones de JDK (early access) ya viene dentro del directorio bin (aunque con el proceso de instalación que aquí propongo aún no se encuentra).

JShell es una implementación para Java de lo que se denomina REPEL o Read-Eval-Print-Loop. Básicamente se trata de un programa tipo shell que permite escribir y ejecutar programas. Estos entornos son populares en otros lenguajes como Python o Scala. Es la primera vez que Java adopta oficialmente este entorno y nos permitirá escribir programas Java, sin la necesidad de escribir una clase y el método principal o terminar una sentencia con punto y coma. Aquí más detalles.

Si no quieres instalar JDK9 en tú computador, una solución es utilizar alguna máquina virtual subida en la nube con interfaz Web y de acceso gratuito. Las alternativas que propongo son: koding y codeanywhere, yo uso las dos (con fines de prueba). Ambas son Ubuntu y cuenta con una ventana terminal. El proceso de instalación de JDK9 lo pueden encontrar aquí, aunque en codeanywhere deberán ejecutar un paso adicional previo, que lo pueden encontrar aquí (muestra los comandos para resolver el problema sudo: add-apt-repository: command not found).

Esos son los prerequisitos, ahora la instalación del JShell demanda que nos descarguemos un archivo JAR, que lo podemos encontrar en Adopt OpenJDK: Getting Started Kit clic en el botón Read, seleccionados el idioma y en el menú de la izquierda podrán ver todos los proyectos relacionados con JDK9. En ese menú buscamos kulla (punto 8.5) click ahí y te mostrará una página en donde debes buscar la sección binarios y hacer click en el link Kulla.jar: Adopt OpenJDK Cloudbees Build farm, eso te lleva a una nueva página y debes copiar la URL del link que empieza por kulla-….. y termina en .jar. (Pongo todas las instrucciones ya que el link final puede cambiar con nuevas versiones)

Ahora vas a tú máquina virtual te ubicas en el directorio en donde quieres copiar el jar y ejecutas el comando (en la ventana terminal) wget  <URL copiada anteriormente>. En mi caso fue:

wget https://adopt-openjdk.ci.cloudbees.com/view/OpenJDK/job/langtools-1.9-linux-x86_64-kulla-dev/lastSuccessfulBuild/artifact/kulla--20151108010045.jar

Una vez descargado el archivo, ejecutas en el terminal el comando

java -jar kulla--2....jar

Y podrás hacer cosas cómo estas:

JShell
Un ejemplo del uso de JShell en codeanywhere

Si quieres más ejemplos puedes visitar el siguiente tutorial sobre REPL.

Java, editores colaborativos de código y compiladores en línea

¿Cuál es la mejor forma de ayudar a un novato que tiene problemas con un programa Java? agreguemos una par de características:

  • el novato está en otro lugar, físicamente alejado de donde te encuentras.
  • no queremos solicitar permisos «especiales» en la red que nos conecta a Internet.

Una de las primeras alternativas es utilizar medios como el correo electrónico o almacenamiento en la nube; es decir compartir el código fuente. Lamentablemente esta alternativa tiene algunas limitaciones como las siguientes:

  • quien revisa tiene muchas dificultades para leer el código, principalmente por que la herramienta utilizada no brinda las facilidades necesarias como por ejemplo: indentación o resaltado de sintaxis, por mencionar sólo un par. ¿Han leído código Java enviado en el texto de un email? o ¿a través de un mensaje de chat?
  • hay que usar mayor tiempo para encontrar los errores. Tal vez los errores de sintaxis sean los más obvios, pero los errores en la lógica del programa serán siempre los más completos.
  • imposibilidad de encontrar errores relacionados con el entorno de desarrollo. ¿Y si el error no está en el código? Tal vez el error se encuentre en una mal configuración del IDE que usamos, confusión entre JDK y JRE, etc., no olvidemos que usuario neófitos en programación.
  • complejidad para incluir explicaciones. Al no contar, con todas las facilidades que un IDE posee, como por ejemplo con números en cada una de las líneas del código, el indicar en donde están las fallas es un reto que exige que empleemos muchas más palabras. Ejemplo: la condición del if (el que tiene la siguiente forma if (a = 2) { .. ) no es correcta ya el operador de comparación es el ==.

Existen otras alternativas que se pueden emplear y que sin lugar a dudas ayudan en la búsqueda de respuesta a la pregunta plantea. Las he clasificado según su propósito en:

  • editor colaborativo de texto, es decir que permiten editar un documento simultáneamente por varios usuarios.
  • ide web, que permite editar, compilar y ejecutar programas, pero no el trabajo colaborativo.
  • ide web colaborativo, igual que el anterior con la diferencia que posee medios para realizar trabajo colaborativo.
  • emuladores de máquinas virtuales con interfaz web, aplicaciones que emulan a un sistema operativo y que poseen: mecanismos de administración de archivos, editores de código y terminal.

Finalmente por cada uno de las alternativas menciono al menos una aplicación, sus características vistas como ventajas y algunas desventajas que he podido encontrar. Ésta lista no es de ninguna manera ni completa ni está finalizada, sólo resumen un búsqueda que he realizado.

Nombre Tipo Ventajas Desventajas
TitanPad editor colaborativo de texto
  • No se necesita crear una cuenta para empezarlo a usar.
  • No es necesario compartir el documento (por defecto es público).
  • El editor posee líneas para cada una de las filas.
  • La sintaxis no se resalta y la indentación es opcional.
  • No existe opciones para compilar/ejecutar el código.
ideone.com ide web
  • No es necesario suscripción.
  • Resaltado de sintaxis.
  • Números en las líneas del editor.
  • Es posible descargar o copiar el código
  • Existe un mecanismo para el ingreso de datos.
  • Soporta más de 60 lenguajes de programación.
  • Se puede escribir comentarios, no directamente en el código sino al estilo post de un blog
  •  El mecanismo de ingreso de datos es poco intuitivo para alguien que recién está empezando.
  • No existe autocompletado de sintaxis.
  • Aparentemente no es posible trabajar con varias clases en diferentes archivos
codingground ide web
  • No es exclusivo para Java y soporta otros lenguajes.
  • No es necesario suscripción.
  • Resaltado de sintaxis.
  • Números en las líneas del editor.
  • Se puede compartir el proyecto.
  • Es posible trabajar con varias clases
  • Existe un terminal que parece ser bastante completo. Ejecuté comandos como ls, cd, java, javac, pwd, git clone.
  • Se puede clonar proyectos publicados en git.
  • Se puede guardar e importar proyectos desde varias fuentes: Git, Google Drive, DropBox, One Drive
  • Existen un conjunto de tutoriales que se puede seguir.
  • El proceso de compilación no toma en cuenta la ruta del archivo que muestra el editor, sino que usa el directorio del terminal. Es decir usando comando nos dirigimos hacia otro directorio y enviamos a compilar y obtendremos errores de archivo no encontrado.
  • No es existe mecanismo para recibir comentarios.
 coderpad ide web colaborativo
  • Soporta varios lenguajes de programación
  • Existe la posibilidad de iniciar un google Hang outs.
  • Resaltado de sintaxis.
  • Números en las líneas del editor.
  • Es posible compartir el editor.
  • Es de pago.
  • No se puede tener más de una clase.
  • Si queremos usar la demostración tenemos que tomar en cuenta que existe un control. Si terminas un trial y quieres volver a ingresar aparece un mensaje que te lo impide (control vía cookies)
codebunk ide web colaborativo
  • Soporta varios lenguajes de programación
  • Resaltado de sintaxis.
  • Números en las líneas del editor.
  • Es posible compartir el editor.
  • Es posible grabar un «vídeo» que muestra la construcción del programa.
  • Es de pago.
  • Las opciones colaborativas únicamente están disponibles una vez se realice el pago.
  • No es posible tener varias clases abiertas de forma simultánea.
  • El nombre de la clase no es editable.
 kobra editor colaborativo de texto
  • Es posible transmitir audio y vídeo.
  • Soporta varios lenguajes de programación
  • Resaltado de sintaxis.
  • Números en las líneas del editor.
  • Es de pago
  • Las opciones colaborativas están disponibles cuando se compre el servicio.
 cloud9 emulador de máquinas virtuales con interfaz web
  • Emula a un computador con Ubuntu.
  • Soporta Java a través de comandos por el terminal.
  • Posee un servidor Web para ejecutar aplicaciones Web.
  • Soporta varios lenguajes de programación
  • Resaltado de sintaxis.
  • Números en las líneas del editor.
  • Autocompletado de sintaxis mientras se escribe.
  • Integración con GitHub y Bibucket.
  • Varios opciones del IDE: Full, Minimal, tipo Sublime.
  • Posee sinippets de código, algo así como los shortcuts de Netbeans.
  • Es pago, aunque la versión gratuita tiene las prestaciones suficientes para alguien que empieza.
 koding emulador de máquinas virtuales con interfaz web
  • Soporta varios lenguajes de programación
  • Resaltado de sintaxis.
  • Números en las líneas del editor.
  • Autocompletado de sintaxis mientras se escribe.
  • Posee sinippets de código, algo así como los shortcuts de Netbeans.
  • Posee un terminal bastante completo que permite integrarse con repositorios Git.
  • Vídeo chat (beta) para trabajo colaborativo.
  • Es pago, aunque la versión gratuita tiene las prestaciones suficientes para alguien que empieza (1 GB de RAM, 3GB de disco y 1CPu).
codeanywhere  emulador de máquinas virtuales con interfaz web
  • Permite seleccionar entre Ubuntu y CentOS
  • Soporta varios lenguajes 75 lenguajes.
  • Resaltado de sintaxis.
  • Varias opciones de personalización.
  • Consola de terminal.
  • Compartir código.
  • Trabajo colaborativo.
  • Visualización de diferencias tipo GIT.
  • Entornos de desarrollo per-construidos.
  • Es de pago, la versión gratuita tiene 2GB de disco y 256 de RAM.

De seguro existen otras herramientas que aún no conozco, por eso este post aún no está cerrado. Otro tema pendiente son las pruebas de las características colaborativas, por ahora sólo hice pruebas con koding, veamos como me va en el mundo real, con estudiantes novatos.

Java Web Development – ¿Alguna novedad?

Desde hace algún tiempo venía buscando un framework Web ligero para Java. En ese proceso encontré algunos frameworks que quiero comentar.

Spark framework – A tiny Java Web framework

Aclaración, Spark framework no tiene relación alguna con Spark de Scala. El primero es un framework para crear aplicaciones Web, mientras que el segundo es para el procesamiento de BigData.

Link

Desde mi punto de vista, su principal característica es la simplicidad y su utilidad está en el desarrollo rápido de servicios REST para prototipos o educación, en cuestión de segundos puedes tener un API Web funcional sin mayor esfuerzo.

Como ya lo mencioné se puede usar en educación para una introducción rápida a REST y Java 8 (lambdas) ya que usa esa característica de Java. Algo de código:

import static spark.Spark.*;

public class HelloWorld {
    public static void main(String[] args) {
        get("/hello", (req, res) -> "Hello World");
    }
}

Y para ejecutarlo visitar: http://localhost:4567/hello

Vert.x

Link

Vertx es un framework diferente, completo y específico para tareas de alto desempeño muchos lo llegan a comparar con Node.js. Lo que me llamó la atención es su arquitectura, la forma de comunicación que emplea entre los componentes del lado del servidor, el uso de nuevos estándares como WebSockets y finalmente que es políglota se puede usar con Javascript, Java, Ruby, Groovy, Python, Clojure, Ceylon y pronto en Scala.


public class ApiServer extends Verticle {

   @Override
   public void start() {
      HttpServer server = vertx.createHttpServer();
      RouteMatcher routeMatcher = new RouteMatcher();

      routeMatcher.get("/users/", new Handler<HttpServerRequest>() {
         @Override
         public void handle(HttpServerRequest request) {
            request.response().putHeader("content-type", "text/plain");
            request.response().end(String.format("%s[%s]\n", request.path(), request.method()));
         }
      });
   }
}

Y para ejecutarlo se debe visitar: http://localhost:8080/users

Si bien los frameworks anteriores tienen su utilidad yo buscaba algo diferente, algo más orientado al desarrollo de clientes Web que por ejemplo maneje un sistema de Templates.

Ninja Web framework

Link

Completo para mis necesidades, simple, elegante y bastante potente. Desarrollé mi primera aplicación Ninja y me fue muy bien.

Este framework tiene muchas características y su propia filosofía, no existen sesiones manejadas en el servidor y el uso de un grupo de estándares Java perfectamente integrados que hace que el desarrollo sea rápido, orientado a las pruebas y extensible.

Para los relacionados con Scala, Ninja es algo así como un fork de Play y como leí en algún lado sigue en algo la filosofía de Rails de Ruby.

En resumen un framework Web orientado a acciones y no a componentes, que desde mi punto de vista es la tendencia.

Algo de código, así se manejan las rutas en Ninja:


public class Routes implements ApplicationRoutes {

@Inject
NinjaProperties ninjaProperties;

@Override
public void init(Router router) {

///////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Login / Logout
///////////////////////////////////////////////////////////////////////
router.GET().route("/login").with(LoginLogoutController.class, "login");
router.POST().route("/login").with(LoginLogoutController.class, "loginPost");
router.GET().route("/logout").with(LoginLogoutController.class, "logout");

...

También existen otros frameworks:

Y poco tiempo después se anunció que la nueva versión de Java EE tendrá un nuevo framework MVC orientado a acciones (así como Ninja), detalles aquí.

Scrapping la Web con apache HTTPComponents y Jsoup

Siguiendo con el tema de recuperación de información desde páginas, se supondría que en esta entrada hable un poco más de jARVEST, pero se dieron algunos cambios que hicieron que cambie de herramienta.

Tengo varios millones de URLs a procesar y para acelerar su procesamiento utilizo varios cientos de hilos – Threads que permiten mejorar la velocidad de procesamiento de horas a minutos. Y aquí el problema con jARVEST cuando traté de usarlo con más de 25 hilos empecé a tener problemas de falta de espacio de memoria (concretamente Java heap space – OutOfMemoryError), me imagino que la causa es porque jARVEST usa JRuby, aunque no lo he confirmado.

Por lo anterior dejé de lado jARVEST, y pasé a utilizar Apache HTTPComponents, aunque ya lo había usado anteriormente, no lo había explotado en temas de scrapping. HTTPComponents es un API bastante potente que se puede convertir en compleja, pero que gracias a Fluent API, la tarea se convierte en sencilla.

El código básico que usé es el siguiente:

Request.Get("https://cafelojano.wordpress.com").
userAgent("Mozilla/5.0 (Macintosh; Intel Mac OS X 10_9_3) AppleWebKit/537.76.4 (KHTML, like Gecko) Version/7.0.4 Safari/537.76.4").
 connectTimeout(10 * 1000).
 socketTimeout(15 * 1000).
 execute().returnContent().asString();

El código anterior recupera el código HTML de la página principal de este blog. De aquí comentar únicamente los métodos connectTimeout y socketTimeout que según ésta página, el primero determina el tiempo que se esperará a que el servidor responda, mientras que el segundo determina el tiempo de espera entre flujos de datos.

La mejor noticia es que con la configuración anterior, aquel link que me devolvía una página de login, ahora si me devuelve la misma página que cualquier navegador.

El siguiente paso es utilizar Jsoup para encontrar todas los metadatos que son de nuestro interés. El siguiente código lo utilicé para obtener las metatags (todas las etiquetas que empiezan con la palabra meta). Utilizo un Map para almacenar los metatags de la página, aunque este código únicamente permite obtener el último valor de la metatag, en el caso de que una misma metatag se use varias veces (dentro de la misma página, esto es posible).


Map<String, String> output = new HashMap<String, String>();
Elements metaElements = doc.select("meta");
String name = "";
String content = "";
Attributes atts;

for (Element ele : metaElements) {
   atts = ele.attributes();
   if (atts.size() > 1) {
      for (Attribute att : atts) {
         if (att.getKey().equalsIgnoreCase("content")) {
            content = att.getValue();
         } else {
            name = att.getValue();
         }
      }
   } else {
      Attribute att = atts.asList().get(0);
      name = att.getKey();
      content = att.getValue();
   }
   output.put(name.trim().toLowerCase(), content.trim());
}

En una prueba se analizó 13455 links y aquí está el top ten de los metadatos más utilizados:

Metatag Cantidad
description 9588
content-type 6556
og:url 6368
og:image 6324
og:title 6251
og:type 6245
og:description 6010
og:site_name 5809
charset 5303
viewport 4399

Como se puede ver en la tabla anterior cerca del 50% de las páginas analizadas usan Facebook Open Graph, mientras que recién en la posición 12 aparece Twitter con 4229 páginas usando twitter:card.

Pero en resumen qué hacen éstas metatags de open graph, básicamente permiten que las URLs que publicamos en Facebook aparezcan con una imagen (og:image), un título (og:title) y una descripción (og:description), así como en la siguiente imagen

Open graph, un ejemplo práctico
Un ejemplo del uso de open graph

En las próximas entradas les seguiré mostrando la implementación completa, para ver el trabajo con hilos.

Scrapping la Web con Java – Jsoup y jARVEST

Una de las tareas en las que he trabajado últimamente es recuperar información de links URLs, principalmente información que se encuentra publicada en forma de anotaciones que dentro del HTML se expresan a través de Metatags. Básicamente estoy interesado en recuperar el título de la página Web (claro que no es una metatag) y las meta «description» y «keywords«.

Hasta el momento he trabajado con Jsoup y he tenido muy buenos resultados, Jsoup es una framework que permite representar a una página HTML, que se puede leer desde una url, una variable o un archivo, como un objeto y a través de algunos métodos manipular el DOM. Otra de las características que destaco la manera de seleccionar los elementos del DOM, que es similar a jQuery.

Estas son las líneas de código que utilizo para leer una página Web desde una URL:


Document doc = Jsoup.connect(urlHome).
userAgent("Mozilla/5.0 (Macintosh; Intel Mac OS X 10_9_3) AppleWebKit/537.76.4  (KHTML, like Gecko) Version/7.0.4 Safari/537.76.4").
timeout(10 * 1000).
ignoreContentType(true).
ignoreHttpErrors(true).
followRedirects(true).
get();

Mencionar el método userAgent que le dice al servidor Web quién hace la llamada, uso el de Safari para «tratar» de converser al servidor Web que es una persona que quiere ver la página y no un programa que esta haciendo scrap. Otros métodos que mencionaré son ignoreContentType e ignoreHttpErrors, estos métodos ayudan a que no se lancen excepciones cuando la URL a visitar, no apunta a una página HTML sino a un archivo con extensión diferente a html, y que en lugar de lanzar una excepción cuando existen errores HTTP 4xx o 5xx, este error se convierta en un objeto.

Para obtener las meta, utilicé el siguiente código:


doc.title();

Elements metaElements = doc.select("meta[name]");

Así puedo obtener el título y todas las meta que tienen la propiedad name, para luego trabajar en las que son de mi interés.

Luego de hacer scrapping a varios miles de páginas, me di cuenta que muchas de ellas no poseían, ni la etiqueta title ni las meta description o keywords y que en muchos casos preferían utilizar anotaciones de Facebook Open Graph o de Twitter Cards. Así que modifiqué el código para que también seleccione estas meta y quedando así:

doc.title();

Elements metaElements = doc.select("meta[name]");
Elements others = doc.select("meta[property]");

Con esto se mejoró notablemente la recuperación de la información, pero aún quedaban algunas URL con un comportamiento extraño, por ejemplo esta: Can Emotional Intelligence Be Taught? que cuando se la abre desde cualquier navegador funciona sin problema, pero cuando la proceso con Jsoup me aparece una página de login.

El problema parece ser que ese sitio Web, recibe la solicitud, escribe algunas cookies y envía una página de redirección, recibe la segunda página y busca las cookies escritas previamente, esto es normal en navegador Web, pero no en Jsoup busqué la forma de arreglarlo, pero no tuve éxito.

Es así que recordé otro framework que permite hacer scrapping que se llama jARVEST. Estudiando la escasa documentación pude comprender el potencial de la herramienta. Mi primera prueba fue cargar el contenido de la página de ejemplo y usar Jsoup para hacer el scrap, así:

Document doc;
String url = "http://www.nytimes.com/2013/09/15/magazine/can-emotional-intelligence-be-taught.html?_r=1&";
Jarvest scrapper;
String html;

scrapper = new Jarvest();
html = scrapper.exec("wget",url)[0];

doc = Jsoup.parse(html);

System.out.println(doc.title());

Y así pude ver que ya no se devolvía el título de la página de login, sino el mismo título que muestra el navegador. El problema real con jARVEST es la falta de documentación, estuve buscando un par de días y no pude encontrar ni la Javadoc. Pero con varios intentos prueba/error pude construir este «transformador» para obtener los mismos datos que con Jsoup. Este código se puede ejecutar desde una ventana terminal.


echo "http://www.nytimes.com/2013/09/15/magazine/can-emotional-intelligence-be-taught.html?_r=1&" | ./jarvest.sh run -p "wget
branch(:BRANCH_DUPLICATED, :ORDERED){ 
 pipe{
 xpath('//title')
 }
 branch(:BRANCH_DUPLICATED, :SCATTERED){
 select(:selector=>'meta[name]', :attribute=>'name')
 select(:selector=>'meta[name]', :attribute=>'content')
 }
 branch(:BRANCH_DUPLICATED, :SCATTERED){
 select(:selector=>'meta[property]', :attribute=>'name')
 select(:selector=>'meta[property]', :attribute=>'content') 
 }
}"

En una siguiente entrada hablaré un poco más de jARVEST, su potencial y lo que he aprendido, ya que veo un potencial bastante grande en esta herramienta.

JPA – Improve performance

En estos días tuve una tarea relativamente sencilla que en resumen consistía pasar los datos de una tabla hacia otra, previo algunos procesos de transformación y cambio (esto lo hice invocando código dinámicamente, luego se los comento); así ya se pueden dar una idea de lo que debía hacer, lo que debo destacar aquí es el volumen de datos ya tenía 1450000 filas aproximadamente.

Lo que utilicé para la tarea fue JDK1.8, JPA como base de datos MySQL. Como se pueden imaginar la tarea es bastante sencilla un par de entidades JPA que representan las tablas origen y destino, y lo único que queda es ejecutar las transformaciones. El verdadero problema llegó cuando traté de ejecutar el proceso sobre todo el conjunto de datos. Llegué a procesar 100000 registros en 230 minutos, ese resultado era intolerable.

La tarea se convirtió en mejorar el desempeño de JPA, luego de buscar encontré está página este blog  Java Persistence Performance – How to improve JPA performance by 1,825% y traté de implementar algunas de las recomendaciones que ahí se hacen. En resumen implementé las siguientes (la paginación ya la tenía):

  1. Batch writing, optimización número 8. Agregué las siguientes líneas a mi persistence.xml:
    <property name="eclipselink.jdbc.batch-writing" value="JDBC"/>
    <property name="eclipselink.jdbc.batch-writing.size" value="1000" />
  2. Implementé también la optimización 11, agregando las siguientes líneas al mismo archivo
    <property name="eclipselink.persistence-context.flush-mode" value="commit"/>
    <property name="eclipselink.persistence-context.close-on-commit" value="true"/>
    <property name="eclipselink.persistence-context.persist-on-commit" value="false"/>

    No me quise eliminar los mensajes de log.

  3. Finalmente agregué un parámetro al url de mi conexión, quedando así
    <property name="javax.persistence.jdbc.url" value="jdbc:mysql://<myserver>:<myport>/<mydatabase>?rewriteBatchedStatements=true"/>

    Esto lo encontré en el mismo blog, pero la entrada Batch Writing, and Dynamic vs Parametrized SQL, how well does your database perform?

Con éstas configuraciones logré procesar el 1450000 registros en 19 minutos, no cambié nada en el código únicamente modifiqué el archivo de configuración de JPA.

Espero que éstas líneas les puedan ayudar a ustedes también.

RDF y sus formatos

Dentro de la Web Semántica, existen muchas formas de «serializar» la información que está expresada en RDF y gracias al Jena esta es una tarea bastante sencilla, usando ResultSetFormater (para consultas ASK y SELECT) y el método write de la clase Model (para CONSTRUCT y DESCRIBE).

Algunas veces me he encontrado con la necesidad de trabajar con los tipos mime de estos formatos, es por eso que elaboro esta tabla que muestra el formato rdf y sus respectivos tipos mime, y alguna información adicional.

Formato Tipo MIME Jena writer Extensiones
Turtle (descripción) text/turtle TURTLE, TTL, Turtle .ttl
N-Triple (descripción) application/n-triples N-TRIPLES, N-TRIPLE .nt
RDF/XML (descripción) application/rdf+xml RDF/XML .rdf
N3 (descripción) text/n3 N3 .n3
JSON-LD (descripción) application/ld+json JSON-LD .jsonld
JSON (descripción) application/json
  1.  RDF/JSON *
  2. Serializing SPARQL Query Results in JSON **
.json

* RDF/JSON nos permite obtener resultados así: http://dbpedia.org/data/Ecuador.json

** Este formato es un estándar definido por la W3C y que es diferente a RDF/JSON y que se obtiene cuando se hace consultas SELECT SPARQL y se fija el formato en JSON.

 

Java 7 y Raspberry PI (GPIO with PI4J)

Un post luego de montón de años.

Estuve jugando con un RasbperryPI modelo B, pensando en el internet de las cosas (Internet of Things – #IoT es el hashtag de Twitter). No voy a entrar en detalles del #IoT, sino que les comentaré sobre Java y Rasbperry PI.

El Raspberry PI modelo B lo adquirí aquí (omito nombres) y lo hice traer con el mail-box de correos del Ecuador. En ese mismo sitio compré: la memoria SD con raspbian (SO para Raspberry), un case y un adaptador de corriente que según pensé era lo que necesitaría, pero ahora con experiencia les digo que sería mejor comprar un starter kit como pueden ver aquí, lo digo porque he buscado en mi ciudad (Loja) algunos elementos y no he podido encontrar todos, ni tampoco las partes para armarlos. Lamentablemente esta empresa que tiene muchos accesorios para el Raspberry y también para Arduino, no hace entregas a estos buzones en Miami, es por eso que me ha tocado buscar otras alternativas. En fin, y volviendo al tema no esta por demás mencionarles que necesitamos un mouse y teclado USB, así como también un cable HDMI o cables de audio y vídeo para conectar el Raspberry al tele o pueden ver también adaptadores de HDMI a VGA y usan el monitor de su computador.

Los primeros pasos los pueden encontrar aquí Tutorial 3 – Instalación y configuración de inicial del Raspberry Pi (raspi-config), resulta interesante ver como aquí ya se habla de Rastrack que es un sitio que lleva un registro de quienes tienen un Raspberry y que voluntariamente publicaron sus datos, para Ecuador se ve 31 dispositivos, pero de seguro este número no es real y existen más equipos, pero no registrados.

Una vez configurado les recomiendo usar la siguientes herramientas:

  • Para poder realizar conexión remota usen CoRD, antes deben instalar xrdp, aquí les dejo el link que los ayudará Remote Desktop With Raspberry Pi. Aquí comentarles que tengo problemas con el teclado, el Raspberry está configurado algún teclado en un idioma diferente al teclado en español que tengo y siempre tengo que buscar los caracteres o copiarlo de algún texto en internet.
  • Ahora me pongo la camiseta de «macquero», para transferir archivos usaremos la herramienta Netatalk que permitirá trabajar al Raspberry con el Apple Filing Protocol, y para ello ejecutamos el comando:
sudo apt-get install netatalk

Empezamos a mezclarlo con Java….

Java desde su nacimiento fue pensado para ser multidispositivo, por allá en 1995 se hablaba de refrigeradoras, hornos, cocinas, etc. Hoy por hoy Java está en muchos de nuestros dispositivos, desde nuestro computador, pasando por reproductores blue-ray, menus de TV digital, hasta llegar a los chip de celulares, si señores Java está en los chip de nuestros celulares. Lo anterior me hizo recordar este vídeo (JavaZone 2013: Javapocalypse).

Desde el año pasado (Septiembre de 2013) Raspbian incluye el Java Development Kit (JDK) para la versión SE, es decir la versión estándar, es decir la versión que usamos en cualquiera de nuestro computadores. Aquí un punto a considerar, también existe la versión Java ME que es la microedition que también se puede usar en un Raspberry, pero hoy usaremos de la versión SE 1.7. Y como ya viene instalada vamos a nuestro Raspberry vía escritorio remoto, abrimos y ventana del LxTerminal y ejecutamos el comando:

 java -version 

En mi caso tengo la versión 1.7 update 40.

Podemos hacer el tipico programa Hola mundo!, sí yo sí lo hice pero no les voy a hablar de ello sino les comentaré de cómo realizar algo diferente encender/apagar un LED desde un programa Java que se ejecuta en el Raspberry PI, nuevamente aclaro que aquí se usa la versión 1.7 estándar de Java no la ME. La primera aproximación fue buscar como manipular GPIO utilizando Java, por que GPIO es el mecanismo que tiene un Raspberry para interactuar con otros dispositivos o en este caso con un circuito eléctrico. Si quieren información sobre el GPIO pueden encontrarla en Simple Guide to the RPi GPIO Header and Pins.

Empecé la búsqueda y encontré la siguiente página Control a LED with your Raspberry Pi by using Java SE Embedded. De esta página comentarles que obtuve el diseño del circuito eléctrico que usé, OJO diseñé el circuito según las fotos, pero NO con el diagrama que se muestra aquí, por que es diferente al de las fotos. Resumo la conexión: pin 18 del GPIO a la resistencia de 560 ohm de la resistencia al ánodo del LED y el cátodo del LED al pin 6 del GPIO que es tierra. Luego de revisar el código que se muestra puedo decir que básicamente cada PIN o GPIO Pin se maneja a través de la escritura de datos en unos directorios que se ubican en /sys/class/gpio/ aquí dentro se encuentran otros directorios con el prefijo gpio seguido de un número (que representa al PIN con el que se trabaja), dentro de esos directorios se escriben algunos archivos que ayudan a que el LED se encienda o se apague.

Debo ser honesto no implemente el código que ese post mostraba, sino que usé como base el que se muestra en Pi4J – The only library you need for your Raspberry Pi and Java SE Embedded, que es del mismo autor, pero que en este caso usa una librería denominada Pi4J que trata de ser un puente entre Java y las librerías nativas del Raspberry (del Raspbian para hablar con propiedad) si alguien sabe algo de Java Native Interface o JNI, lo anterior le sonará similar.

En el sitio web de Pi4J encontré varios ejemplos, concretamente Control GPIO que me mostró otras formas de trabajo y sobre todas las cosas me confirmó el diagrama del circuito, por que sí, sí temía dañar el raspberry en mi primer intento. Para poder usar Pi4J, que sin lugar a dudas nos hace más sencillas las tareas, hay que:

  1. descargar un zip desde aquí y agregar los jar: pi4j-core, pi4j-device, pi4j-gpio-extension y pi4j-service. Creo que únicamente se usa pi4j-core.jar, pero no estoy seguro y no lo he probado, y por ello trabajé con las 4. Utilicé como IDE a NetBeans 7.4, así que el proceso de agregar los jar al proyecto es sencillo.
  2. conocer el número con el que Pi4J identifica a los pines del GPIO (que es diferente a los números que maneja Rapberry), es decir debemos hacer un mapeo que los encuentran aquí, recuerden usar los números grandes que se encuentran en negrita. En mi caso usé el pin 18 (GPIO5) es por eso que el código verán algo uso RaspiPin.GPIO_05.

El siguiente código que escribí permite que el usuario ingrese cuántas veces se enciende/apaga el LED:

import com.pi4j.io.gpio.GpioController;
import com.pi4j.io.gpio.GpioFactory;
import com.pi4j.io.gpio.GpioPinDigitalOutput;
import com.pi4j.io.gpio.PinState;
import com.pi4j.io.gpio.RaspiPin;
import java.util.Scanner;

/**
 *
 * @author jorgaf
 */
public class DemoLED {
    public static void main(String[] args) {
        int limit = 1;
        Scanner lec = new Scanner(System.in);

        GpioController gpio = GpioFactory.getInstance();
        GpioPinDigitalOutput ledPin = gpio.provisionDigitalOutputPin(RaspiPin.GPIO_05, "LED", PinState.HIGH);

        do{
            System.out.print("Ingrese un valor: ");
            limit = lec.nextInt();
        }while(limit <= 0);

        try{
            for(int i = 0; i < limit; i ++){
                ledPin.low();
                Thread.sleep(2*1000);
                ledPin.high();
                Thread.sleep(2*1000);
            }
            ledPin.toggle();
        } catch(InterruptedException ie){

        } finally{
            gpio.shutdown();
        }
    }
}

Un par de imágenes que muestran lo que se hizo:

El programa ejecutado desde del Raspberry

IMG_0211

El montaje con el LED apagadoIMG_0212

Ahora con el LED encendidoIMG_0213

Eso es todo lo que se hizo, no es una tarea compleja, pero les puedo ayudar a quienes como yo estamos iniciando en el tema. Antes de terminar la entrada les quiero comentar que para el 31 de Marzo de 2014 la gente de Oracle está preparando un MOOC que tiene por título: Develop Java Embedded Applications Using a Raspberry Pi que durará 5 semanas. Según he revisado los contenidos gran parte del curso la dedicaremos  a construir programas que trabajen con un par de sensores (Adafruit Ultimate GPS Breakout – 66 channel w/10 Hz updates y BMP180 Barometric Pressure/Temperature/Altitude Sensor- 5V ready). Existe un kit de accesorios con todo lo que se necesitará en el curso, pero como les comenté es una pena pero no podemos comprar los accesorios del curso porque los vende Adafruit y no hace envíos a buzones en Miami (a pesar de que escribí un correo a Adafruit explicando el por que uso un buzón en Miami, la respuesta fue no).

Pero no todo está perdido si quieren adquirir el kit les comento que cables, LEDs, resistencias, condensadores, protoboard, capacitores se pueden encontrar fácilmente, mientras que el USB TTL console cable y el Adafruit Pi Cobbler kit with GPIO cable se puede pedir a alguien de electrónica que los elabore ya que no son complejos. Y para los sensores si debemos comprarlos en internet, yo los compré aquí.

Espero que estas líneas sean útiles para ustedes.

Hey también nos modernizamos y ahora usamos GIT para mostrar el código, así que aquí  el código para que lo clonen