Návrhový vzor Fluid Logic

Návrhový vzor Fluid Logic byl publikován v díle Real World Java EE Patterns vydané v roce 2009 Adamem Bienem. Jedná se o návrhový vzor využívající se při vývoji software, který do sebe musí implementovat prvky dynamických jazyků. Vzor byl navržen a je prezentován pomocí programovacího jazyka Java, který je spustitelný v prostředí JVM, stejně jako i mnoho nově vznikající dynamických jazyků.

Důvody pro vznik návrhového vzoru

Java je statický jazyk zdůrazňující silné typování, proto je vhodná pro implementování dobře definované a stabilní business logiky. Tento programovací jazyk však není stavěný na algoritmy, které se často mění, protože každá změna aplikace vyžaduje její kompilaci a nové nasazení do produkčního prostředí.

Silné typování a statická podoba jazyka nese tudíž i negativa. Pro různé účely je lepší využít možností dynamických jazyků než jazyka Java. +more Těmito jazyky mohou být například JavaScript, Ruby nebo Python. V jazyce Java se nám jen stěží podaří interpretovat business logiku aplikace za jejím běhu. Mohli bychom využít různé nástroje, jako je například ANTLR (http://www. antlr. org/), a vytvořit si vlastní doménově specifický jazyk (DSL), který by byl zpracováván a interpretován za běhu programu. S vytvořením vlastního tímto DSL je však spojeno obrovské úsilí ohledně designu, testování a dokumentace.

Výhody využití návrhového vzoru

Program je navržen tak, že musí spustit některou svojí část business logicky dynamicky. * Algoritmy, které se často mění je potřeba izolovat a nahrávat dynamicky bez toho, aby ovlivnily zbytek aplikace. +more * Část business logiky může být změněna, aniž by se musel program kompilovat a znovu nasazovat do produkčního prostředí. * Není potřeba realizovat náročný vývoj vlastního interpretu. * Možnost snadného integrování skriptových komponent s programy běžícími na Java EE prostředí.

Vytvoření návrhového vzoru

Problém s vložením vlastním skriptů, které by náš program mohl dynamicky zpracovávat byl vyřešen v Java 6 Standard Edition. V Java specifikaci označené jako JSR-223 (Scripting for the Java Platform) je navrženo vhodné API, které nám nabízí interakci s více než 100 skriptovacími jazyky. +more Je dokonce možné vložit java objekt do objektu ScriptEngine a učinit ho tak dostupným pro zpracování dynamickým jazykem. Inicializace samotného ScriptEngine vezme jen pár řádek kódu a je ukázána níže na příkladu. Použití skriptovacích jazyků není závislé na žádném prostředí a může být využito jak případech aplikací, které musí běžet v různých Java EE kontejnerech, tak v případech, kde postačuje nasazení platformy Java SE. Protože návrhový vzor úzce souvisí s Java Scripting API, tak proto podrobněji vysvětluji a ukazuji na příkladech jeho využití, aby bylo jasně patrné, čeho všeho lze implementováním vzoru Fluid Logic dosáhnout.

Třída Calculator, definovaná níže v kódu, je naprogramována tak, aby zpracovala výraz předaný jako parametr metodě calculate.

import javax.script.Bindings; import javax.script.ScriptContext; import javax.script.ScriptEngine; import javax.script.ScriptEngineManager;

public class Calculator {

private static final String ENGINE_NAME = "JavaScript";

private ScriptEngine scriptEngine = null;

private final static double FIVE = 5;

public Calculator{ initScripting; }

private void initScripting{ ScriptEngineManager engineManager = new ScriptEngineManager; this. scriptEngine = engineManager. +moregetEngineByName(ENGINE_NAME); if(this. scriptEngine == null){ throw new IllegalStateException("Cannot create. " + ENGINE_NAME); } }.

public Object calculate(String formula){ Object retVal = null; try { Bindings binding = this. scriptEngine. +morecreateBindings; binding. put("FIVE", FIVE); this. scriptEngine. setBindings(binding, ScriptContext. GLOBAL_SCOPE); retVal = this. scriptEngine. eval(formula); } catch (Exception e) { throw new IllegalStateException("Cannot create. " + e, e); } return retVal; } }.

Nyní si ukážeme, jak třídu Calculator využít a spustit kód z JavaScript v Javě pomocí Java Scripting API. Můžete si všimnout, že při generování výrazu 2 * 2 * FIVE, jsme využili konstantu, kterou jsme si ve třídě Calculator nadefinovali a vložili do skriptového kontextu.

public class App { public static void main( String[] args ){ Calculator cal = new Calculator; System.out.println("Výsledek výpočtu je " + cal.calculate("2 * 2 * FIVE")); } }

Jak jsme již napsali dříve, návrhový vzor Fluid Logic je vhodný zejména pro jeho možnost jednoduchého přemístění dynamického kódu nebo jeho změny. Kód může být nahrán z mnoha zdrojů. +more V další části si ukážeme, jak může být kód dynamicky nahrán ze souboru, jsou však možné i jiné varianty, například nahrání kódu uloženého v databázi nebo ze vzdáleného souboru umístěného na síti.

Způsob nahrání kódu ze souboru

Nyní ukážu, jak je možné nahrát dynamicky kód ze souboru a nechat ho zpracovat pomocí Java Scripting API. Znovu se jedná o kód napsaný v JavaScriptu.

// Vytvoříme engine manager ScriptEngineManager engineManager = new ScriptEngineManager;

// Vytvoříme konkrétní JavaScript engine ScriptEngine scriptEngine = engineManager.getEngineByName("JavaScript");

// Pomocí JavaScript enginu zpracujeme soubor s kódem scriptEngine.eval(new FileReader("soubor.js"));

Zavolání konkrétní funkce

Další příklad nám ukazuje, jak je možné vytvořit metodu a poté jí opakovaně volat pomocí rozhraní Invocable.

String script = "function hello(name) { print('Hello, ' + name); }"; scriptEngine.eval(script);

// javax. script. +moreInvocable je volitelné rozhraní. // Před použitím musíme zkontrolovat, jestli náš engine rozhraní implementuje. // JavaScript toto rozhraní implementuje. Invocable inv = (Invocable) engine;.

// Zavolání funkce hello s parametrem name inv.invokeFunction("hello", "Java Scripting API");

Volání metod na objektech

Pokud námi zvolený dynamický jazyk podporuje objektově orientované programování, tak je možné využití objektů i pomocí Java Scripting API.

// Pomocí JavaScriptu vytvoříme objekt s metodou hello String script = "var obj = new Object;"; script += "obj.hello = function(name) { print('Hello, ' + name); }";

scriptEngine.eval(script); Invocable inv = (Invocable) scriptEngine;

// Získáme objekt, na kterém chceme volat metodu Object obj = scriptEngine.get("obj");

// Zavoláme metodu "hello" na objektu "obj" s daným parametrem inv.invokeMethod(obj, "hello", "Java Scripting API" );

Implementace rozhraní

Další příklad nám ukáže jak můžeme vzít objekt ze skriptovacího jazyka a použít ho jako implementaci javovského rozhraní.

String script = "var obj = new Object;"; script += "obj.run = function { println('run method called'); }";

scriptEngine.eval(script); Object obj = scriptEngine.get("obj"); Invocable inv = (Invocable) scriptEngine;

// Získaný objekt vložíme jako implementaci "Runnable" rozhraní Runnable r = inv.getInterface(obj, Runnable.class);

// Vytvoříme nové vlákno s implementací ze skriptovacího jazyka Thread th = new Thread(r); th.start;

Využití java tříd ve skriptovacím jazyce

Poslední příklad ukazuje na využití javovských tříd ve skritovacím jazyce. Na příkladu je zdrojový kód z JavaScriptu, který následně lze snadno nahrát jako souboru a spustit ho. +more Výsledkem bude vytvoření okna a vypsání „hello“ na standardní výstup.

importPackage(java.awt); importClass(java.awt.Frame); var frame = new java.awt.Frame("hello"); frame.setVisible(true); print(frame.title);

Další podporované dynamické jazyky

Příklad dalších podporovaných dynamických jazyků, které mají vytvořeny svůj ScriptEngine, tudíž mohou interpretovány a stát se tak součástí business logiky aplikace.

JRuby, Groovy, BeanShell, JACL, Jaskell, Java

Jawk, Jelly, JEXL, Javascript, Jython, OGNL

EEP, xPath, XSLT, Pnuts, Scheme, sl

Literatura

BIEN, Adam. Real world Java EE patterns: rethinking best practices. +more S. l. : Press. adam-bien. com, 2009, 279 s. . * GROGAN, Mike. Scripting for Java Platform. 2006. Dostupné z: http://download. oracle. com/otndocs/jcp/java_scripting-1. 0-fr-eval-oth-JSpec/ * Java Scripting Programmer's Guide. Java SE Documentation [url=://docs. oracle. com/javase/6/docs/technotes/guides/scripting/programmer_guide/index. html.

[[Kategorie:Návrhové vzory]online]. [cit. 2012-04-17]. Dostupné z:[/url]]