Лекция 13. Разное
#######################################################################################



Работа с СУБД
===========================================================

Рассмотрим работу программы на примере СУБД **MySQL**


Разработаем два класса:


#. **MysqlConnect** - обслуживание соединения
#. **DBTest** - демонстрационная программа


Схема работы с СУБД:


.. image:: _static/13/jdbc1.png


В системе должны быть установлены драйвера коннектора **jdbc-mysql**, которые можно скачать по адресу:


http://dev.mysql.com/downloads/connector/j/

Описание класса **MysqlConnect**:


Пакеты в заголовке:



.. code-block:: java

 import java.sql.Connection;
 import java.sql.DriverManager;
 import java.sql.SQLException;
 import java.util.Properties;
 import java.sql.PreparedStatement;
 import java.sql.ResultSet;




.. code-block:: java

 class MysqlConnect {
     // данные для работы с СУБД
     // название драйвера СУБД
     private static final String DATABASE_DRIVER = 
          "com.mysql.jdbc.Driver";
     // адрес MySQL с указанием имени базы
     private static final String DATABASE_URL = 
          "jdbc:mysql://localhost:3306/test_java?useSSL=false";
     // имя пользователя MySQL
     private static final String USERNAME = "root";
     // пароль для доступа к базе
     private static final String PASSWORD = "123456";
     // макс. количество соединений
     private static final String MAX_POOL = "250";
 ..




.. code-block:: java

 ..
    // объект "соединение"
     private Connection connection;
     // объект "свойства соединения"
     private Properties properties;
 
     // метод для формирования записи свойств
     private Properties getProperties() {
         if (properties == null) {
             properties = new Properties();
             properties.setProperty("user", USERNAME);
             properties.setProperty("password", PASSWORD);
             properties.setProperty("MaxPooledStatements", MAX_POOL);
         }
         return properties;
     }
  ..


Установка соединения:



.. code-block:: java

   // connect database
   public Connection connect() {
     if (connection == null) {
        try {
          Class.forName(DATABASE_DRIVER);
          connection = 
            DriverManager.getConnection(DATABASE_URL, getProperties());
        } catch (ClassNotFoundException | SQLException e) {
          e.printStackTrace();
        }
      }
      return connection;
   }


Разрыв соединения с СУБД:



.. code-block:: java

     // disconnect database
     public void disconnect() {
         if (connection != null) {
             try {
                 connection.close();
                 connection = null;
             } catch (SQLException e) {
                 e.printStackTrace();
             }
         }
     }
 } // конец описания класса


В главном классе программы создаем соединение и скачиваем записи из таблицы **months**:



.. code-block:: java

 public class DBTest 
 {
   public static void main(String[] args) {
     MysqlConnect mysqlConnect = new MysqlConnect();
     String sql = "SELECT * FROM `months`";
     try {
       PreparedStatement statement = 
           mysqlConnect.connect().prepareStatement(sql);
       ResultSet rs = statement.executeQuery();
       ..




.. code-block:: java

 			while (rs.next()) {
 				String num = rs.getString("num");
 				String name = rs.getString("name");
 				System.out.println("num : " + num);
 				System.out.println("name : " + name);
 			}
        } catch (SQLException e) {
           e.printStackTrace();
        } finally {
           mysqlConnect.disconnect();
        } 
 	}
 }


Для запуска программы нужно подключить архив с пакетами драйвера:


.. code-block:: none

 java -cp mysql-connector-java-5.1.39-bin.jar:. DBTest


Элементы ФП
===========================================================

**Функциональная парадигма** - это подход к программированию, в центре которого

находится понятие функции (в математическом смысле), а сама программа - 

процесс вычисления некоторой функции.


Принципы ФП:


* **Объекты неизменяемы** (можно создать новый объект, но нельзя изменить старый).
* **Функции** не имеют побочных эффектов (нет указателей, ссылок на глобальные переменные).
* **Функции - параметры**.
* Широко применяются безымянные **лямбда-функции**.
* Используется **выведение типов** компилятором.

Поддержка ФП была введена в **Java 8**.
Пример с кнопкой:



.. code-block:: java

 // обработчик нажатия на кнопку (стиль ООП)
 button.addActionListener(new ActionListener() { 
   public void actionPerformed(ActionEvent event) {
      System.out.println("button clicked"); 
  }
 });





.. code-block:: java

 // функциональный стиль
 button.addActionListener(event -> System.out.println("button clicked"));


Различные стили записи лямбда-функций:



.. code-block:: java

 // функция без аргументов
 Runnable noArguments = () -> System.out.println("Hello World"); 
 // функция с одним аргументом
 ActionListener oneArgument = 
    event -> System.out.println("button clicked");
 // функция с блоком кода
 Runnable multiStatement = () -> { 
 	System.out.print("Hello");
     System.out.println(" World"); 
 };
 // функция с двумя аргументами
 BinaryOperator<Long> add = (x, y) -> x + y; 
 // явное указание типов аргументов
 BinaryOperator<Long> addExplicit = (Long x, Long y) -> x + y;


Пример с обработкой коллекции:



.. code-block:: java

 import java.util.*;
 
 public class Example1
 {
   public static void main(String[] args) {
   	  List<String> colors =
       Arrays.asList("Red", "Orange", "Blue", "White", "Black", "Yellow");
    
     // опасный цикл
   	for(int i=0;i<colors.size();i++)
   		System.out.println(colors.get(i));
 
     // перебор коллекции
   	for(String color: colors) 
   		System.out.println(color);
   }
 }


Вариант перебора:



.. code-block:: java

 // перебор с лямбда-функцией
 colors.forEach((String color) -> System.out.println(color));
 
 // перебор с лямбда-функцией (сокращенная версия)
 colors.forEach(System.out::println);


Вариант с трансформацией списка:



.. code-block:: java

 import java.util.*;
 
 public class Example2
 {
   public static void main(String[] args) {
   	  List<String> colors =
       Arrays.asList("Red", "Orange", "Blue", "White", "Black", "Yellow");
       List<String> uppercaseColors = new ArrayList<String>();
       colors.forEach(color -> uppercaseColors.add(color.toUpperCase())); 
       System.out.println(uppercaseColors);
   }
 }



.. code-block:: none

 $ java Example2
 [RED, ORANGE, BLUE, WHITE, BLACK, YELLOW]

Другой вариант:



.. code-block:: java

 import java.util.*;
 
 public class Example3
 {
   public static void main(String[] args) {
   	List<String> colors =
     Arrays.asList("Red", "Orange", "Blue", "White", "Black", "Yellow");
     List<String> uppercaseColors = new ArrayList<String>();
 
     colors.stream()
           .map(color -> color.toUpperCase())
           .forEach(color -> System.out.print(color + " "));
 
       System.out.println();
   }
 }


Варианты функций, возвращаемые **stream()**:


* **.filter()** - отбирает элементы, для которых лямбда-функция возвращает **true**
* **.map()** - применяет лямбда-функцию к каждому элементу коллекции
* **.reduce()** - пытается обработать два параметра и отобрать один, затем передать по коллекции дальше
* **.collect()** - накопление результата при движении по коллекции
Подсчет строк, начинающихся на **B**:



.. code-block:: java

 import java.util.*;
 
 public class Example5
 {
   public static void main(String[] args) {
   	List<String> colors =
     Arrays.asList("Red", "Orange", "Blue", "White", "Black", "Yellow");
     List<String> uppercaseColors = new ArrayList<String>();
 
     long count= 
       colors.stream() 
             .filter(color -> color.startsWith("B"))
             .count();
     System.out.println(count);
   }
 }




.. code-block:: java

 import java.util.*;
 
 public class Example6
 {
   public static void main(String[] args) {
   	List<String> colors =
     Arrays.asList("Red", "Orange", "Blue", "White", "Black", "Yellow");
     List<String> uppercaseColors = new ArrayList<String>();
     colors.stream() 
           .map(color -> color.length())
           .forEach(color -> System.out.println(color));
     System.out.println();
   }
 }


Программа выводит длины слов

Регулярные выражения
===========================================================

Одним из важнейших механизмов поиска и обработки данных

являются **регулярные выражения**


Для работы подключат пакеты:



.. code-block:: java

 import java.util.regex.Matcher;
 import java.util.regex.Pattern;


Пример использования:



.. code-block:: java

 import java.util.regex.Matcher;
 import java.util.regex.Pattern;
 
 class RegexDemo
 {
    public static void main(String[] args)
    {
       Pattern p=Pattern.compile(".*(\\d)+ab.*");
       Matcher m=p.matcher("qq5abbb");
       System.out.println(m.matches());
       System.out.println(m.group(1));
    }
 }



Взаимодействие с С++
===========================================================


Java и CPP
``````````````````````````````````````````````````````````

Для взаимодействия Java-программ с функциями, написанными на С++, используется

интерфейс **JNI**


Алгоритм построения совместной программы:


#. Пишем код Java-класса
#. Компилируем Java-программу
#. Создаем заголовочный файл для С++
#. Пишем C++файл
#. Компилируем C++ файл и получаем динамическую библиотеку
#. Запускаем Java-программу

Java-класс:



.. code-block:: java

 public class Hello {
 	// функция С++
 	public native void hello();
 	public static void main(String[] args) {
        Hello h=new Hello();
        h.hello();
 	}
 	static {
 		System.loadLibrary("hello");
 	}
 }


Компиляция Java-программы:


.. code-block:: none

 javac Hello.java


Создание заголовочного файла:


.. code-block:: none

 javah -jni Hello

Создаем файл **hello.c** с определением функции **hello()**:



.. code-block:: cpp

 
 JNIEXPORT void JNICALL Java_Hello_hello(JNIEnv *e, jobject o)
 {
 	printf("Hello from C!");
 }


Имя вызываемой функции берем из h-файла.
Компилируем С-файл и получаем библиотеку:


.. code-block:: none

 g++ -dynamiclib 
     -o libhello.jnilib 
     -I/opt/local/lib/gcc47/gcc/x86_64-apple-darwin13/4.7.4/include 
     hello.c

Здесь в параметре **-I** указан путь к заголовочному файлу **jni.h**


Запускаем Java-программу:


.. code-block:: none

 java Hello


Вопросы для самоконтроля
=============================================