Show page

Differences

This shows you the differences between two versions of the page.

--- poo:breviare:breviar-13 [2019/01/07 14:36]
carmen.odubasteanu [Decorator]
+++ poo:breviare:breviar-13 [2026/01/12 08:32] (current)
george.tudor1906 [1. Fluxuri (Streams)]
@@ Line 1: / Line 1: @@
-====== Breviar laborator 13 ======
+===== Breviar 13 =====
-===== 1.	Design Patterns =====
+==== 1. Fluxuri (Streams) ====
+=== 1.1 Introducere ===
-==== Decorator ====
+Dennis Ritchie implementează în 1984 primul sistem I/O pe bază de stream în cadrul
+sistemului de operare Unix. Acest concept are la bază crearea unui canal de comunicație
+între două entități: **sursă** și **destinație**. Sursa scrie informații în canalul de
+comunicație, iar destinația poate să citească aceste date, canalul permițând trecerea
+fluxului de date într-o singură direcție.
+**Clasificarea fluxurilor:**
-De multe ori in cadrul unei aplicatii apare urmatorul scenariu. Aveti de implementat o anumita functionalitate care trebuie sa poate fi extinsa fara sa stiti in momentul proiectarii in ce mod va fi extinsa.
+După direcția canalului de comunicație:
-De exemplu lucrati la un joc de tipul shooter. Aveti o lista de arme pe care un user le poate achizitiona si utiliza pentru a-si impusca oponentii. La un moment dat observati ca incasarile din joc incep sa scada o data ce alternativele de pe piata ofera mai multe feature-uri pentru armele lor. Pentru a nu da faliment va trebui sa adaugati niste feature-uri noi armelor voastre, dar trebui sa tineti cont ca orice modificare de cod creste fragilitatea si sansa de aparitie a unor bug-uri care initial nu existau.
+  * fluxuri de intrare (pentru citirea datelor)
-Rezolvarea este foarte simpla: O sa creati o clasa abstracta wrapper peste o instanta de arma. Daca de exemplu vreti ca toate armele voastra sa poata fi mortale dar silentioase, creati clasa WeaponSilencer ce implementeaza interfata de baza a armelor si are un obiect de tip arma intern. In metoda fire, in decorator, o sa setati eventual
+  * fluxuri de ieșire (pentru scrierea datelor)
-sunetul jocului mai incet.
-{{ :poo:breviare:img1.jpg?600 |}}
-Un alt exemplu la indemana sunt fluxurile din java.
+După tipul de date pe care le operează:
+  * fluxuri de octeți (transfer serial pe 8 biți)
+  * fluxuri de caractere (transfer serial pe 16 biți)
-''CipherOutputStream cos = new CipherOutputStream(new FileOutputStream( "file" ) , c );''
+După acțiunea lor:
+  * fluxuri primare de citire/scriere a datelor
+  * fluxuri pentru procesarea datelor
-''PrintWriter pw = new PrintWriter (new OutputStreamWriter ( cos ) );''
+Datorită faptului că există două direcții de comunicare, există două tipuri mari de
+stream-uri pentru orice nod de comunicație: **input stream** și **output stream**.
+Tastatura ar fi un exemplu de input stream, iar monitorul un output stream.
+Sursa și destinația nu trebuie să fie neapărat periferice, ele pot fi și module soft.
-''pw.println ( "Stand and unfold yourself" );''
+=== 1.2 Fluxuri de octeți ===
-''pw.close( );''
+Programele folosesc fluxuri de octeți pentru a citi sau scrie date pe 8 biți (un octet).
+Fluxurile la nivel de octet utilizează două ierarhii având drept clase rădăcină:
+**InputStream** și **OutputStream**.
-La baza avem un flux de iesire care va scrie in fisierul "file" niste octeti.
+Cele mai utilizate clase sunt **FileInputStream** și **FileOutputStream**.
-CipherOutputStream este o clasa decorator si adauga peste fluxul de octeti proprietatea ca acesta este criptat. Deoarece aceasta clasa nu ofera suport de lucru decat pentru octeti avem nevoie de un alt decorator care sa ne permita sa adaugam text in fluxul de iesire. De aceea folosim clasa PrintWriter.
-Observati ca atat PrintWriter, OutputStreamWriter cat si CipherOutputStream sunt doar niste decoratoare ele modificand intr-un anumit mod fluxul, totusi acest flux trebuie sa apara de undeva si de accea toata aceasta decorare trebuie sa aiba la baza un flux instantiat (FileOutputStream).
+<code java>
+public class Copy {
+    private String input, output;
- {{ :poo:breviare:img2.jpg |}}
+    public Copy(String input, String output) {
+        this.input = input;
+        this.output = output;
+    }
-Mapand pe diagrama exemplul nostru, FileOutputStream joaca rolul de componenta concreta, PrintWriter, OutputStreamWriter si CipherOutputStream joaca rolul de decoratoare concrete.
+    public void copyFile() {
+        InputStream in = null;
+        OutputStream out = null;
+        try {
+            in = new FileInputStream(input);
+            out = new FileOutputStream(output);
+            while (in.available() > 0)
+                out.write(in.read());
+        } catch (FileNotFoundException e) {
+            e.printStackTrace();
+        } catch (IOException e) {
+            e.printStackTrace();
+        } finally {
+            try {
+                if (out != null) out.close();
+                if (in != null) in.close();
+            } catch (IOException e) {
+                e.printStackTrace();
+            }
+        }
+    }
+}
+</code>
-<note important>Atentie: Daca in tot lantul de decorari nu exista un decorator care sa aiba la baza o componenta concreta constructia nu va functiona.</note>
+<note warning>
+IMPORTANT! Fișierele text trebuie să se afle în folderul rădăcină al proiectului
+care conține clasele care prelucrează informația din aceste fișiere.
+</note>
+=== 1.3 Fluxuri de caractere ===
+Limbajul Java stochează valorile de tip caracter folosind convenții Unicode.
+Fluxurile de caractere I/O își translatează automat formatul intern de la setul
+de caractere locale.
+Toate clasele de fluxuri de caractere moștenesc clasele **Reader** și **Writer**.
+Pentru operațiile I/O cu fișiere: **FileReader** și **FileWriter**.
+<code java>
+public class Read {
+    private String input;
+    public Read(String input) {
+        this.input = input;
+    }
+    public void read() {
+        FileReader stream = null;
+        BufferedReader br = null;
+        try {
+            stream = new FileReader(input);
+            br = new BufferedReader(stream);
+            String line = br.readLine();
+            while (line != null) {
+                System.out.println(line);
+                line = br.readLine();
+            }
+        } catch (FileNotFoundException e) {
+            e.printStackTrace();
+        } catch (IOException e) {
+            e.printStackTrace();
+        } finally {
+            try {
+                if (stream != null) stream.close();
+                if (br != null) br.close();
+            } catch (IOException e) {
+                e.printStackTrace();
+            }
+        }
+    }
+}
+</code>
+<note>
+Observație: Obiectul BufferedReader creează un flux de intrare a caracterelor cu
+stocare temporară (și posibilitate de citire a caracterelor sub formă de linii)
+din fluxul de intrare a caracterelor primit ca parametru.
+</note>
+=== 1.4 Fluxuri cu zone tampon (Buffer) ===
+Pentru un flux I/O fără zone tampon, fiecare cerere de citire sau scriere este
+administrată direct de sistemul de operare. Aceasta face ca programul să fie mai
+puțin eficient, deoarece fiecare cerere declanșează accesul la disc, activitate
+în rețea sau alte operații care consumă timp.
+Pentru a reduce timpul de procesare, platforma Java implementează fluxuri I/O cu
+zone tampon:
+  * Fluxurile de intrare cu zone tampon citesc datele dintr-o zonă de memorie cunoscută ca **buffer**
+  * API-ul de intrare este apelat numai când tamponul este gol
+  * Similar, fluxurile de ieșire scriu datele în zona de tampon și API-ul de ieșire este apelat când tamponul este plin
+Un program poate converti un flux fără zonă tampon într-un flux cu zonă tampon
+astfel: un obiect de tip flux fără zonă tampon este trecut ca argument unui
+constructor pentru o clasă de tip flux cu zonă tampon.
+=== 1.5 Fluxuri standard ===
+Limbajul Java pune la dispoziția utilizatorului trei fluxuri standard pentru
+comunicare cu consola:
+| **Flux** | **Descriere** | **Referință** |
+| Standard Input | pentru citirea datelor | System.in (InputStream) |
+| Standard Output | pentru afișarea datelor | System.out (PrintWriter) |
+| Standard Error | pentru afișarea erorilor | System.err (PrintWriter) |
+<note>
+Observație: Nu este necesară instanțierea acestor trei stream-uri, deoarece ele
+se deschid automat înaintea execuției aplicației. De asemenea, acestea nici nu
+se închid prin apelul metodei close().
+</note>
+**Exemplu cu InputStreamReader și BufferedReader:**
+<code java>
+public class Suma {
+    int a, b;
+    public void read() {
+        InputStreamReader stream = null;
+        BufferedReader br = null;
+        try {
+            stream = new InputStreamReader(System.in);
+            br = new BufferedReader(stream);
+            String line = br.readLine();
+            a = Integer.parseInt(line);
+            line = br.readLine();
+            b = Integer.parseInt(line);
+        } catch (IOException e) {
+            e.printStackTrace();
+        } finally {
+            try {
+                if (stream != null) stream.close();
+                if (br != null) br.close();
+            } catch (IOException e) {
+                e.printStackTrace();
+            }
+        }
+    }
+}
+</code>
+**Exemplu cu Scanner:**
+<code java>
+public class Test {
+    public static void main(String args[]) throws Exception {
+        Scanner in = new Scanner(System.in);
+        int a, b;
+        a = in.nextInt();
+        b = in.nextInt();
+        int result = a + b;
+        System.out.println(a + " + " + b + " = " + result);
+        in.close();
+    }
+}
+</code>
+==== 2. Funcționale ====
+=== 2.1 Introducere ===
+În paradigma funcțională, funcțiile sunt valori de ordinul 1 ce pot fi manipulate
+ca orice altă valoare. **Funcționalele** sunt funcții care manipulează alte funcții,
+primindu-le ca argumente sau returnându-le ca rezultat.
+=== 2.2 Lista funcționalelor ===
+== foldl(function, init, list) ==
+Returnează rezultatul aplicării funcției **function** pe rând asupra unui element
+din listă și a unui acumulator **init**. Ordinea folosirii elementelor din listă
+este de la **stânga la dreapta**.
+<code>
+foldl(f(x, y) = x + y, 5, [0, 1, 2, 3])
+= f(f(f(f(5, 0), 1), 2), 3)
+= f(f(f(5, 1), 2), 3)
+= f(f(6, 2), 3)
+= f(8, 3)
+= 11
+</code>
+== foldr(function, init, list) ==
+Are un comportament similar cu foldl, însă ordinea folosirii elementelor din listă
+este de la **dreapta la stânga**.
+<code>
+foldr(f(x, y) = y, 4, [0, 1, 2, 3])
+= f(0, f(1, f(2, f(3, 4))))
+= f(0, f(1, f(2, 4)))
+= f(0, f(1, 4))
+= f(0, 4)
+= 0
+</code>
+== map(function, list) ==
+Returnează lista rezultatelor aplicării unei funcții **f** asupra fiecărui element
+dintr-o listă.
+<code>
+map(f(x) = 2*x, [0, 1, 2, 3]) => [0, 2, 4, 6]
+</code>
+== filter(predicat, list) ==
+Returnează lista elementelor dintr-o listă care satisfac un predicat **p**.
+Un predicat este o funcție care are un rezultat de tip Boolean.
+<code>
+filter(f(x) = x % 2 == 0, [0, 1, 2, 3]) => [0, 2]
+</code>
+== reduce(function, list) ==
+Aplică funcția pentru primele două elemente din listă, apoi pentru rezultatul
+obținut anterior și următorul element și tot așa.
+<code>
+reduce(f(x, y) = x + y, [47, 11, 42, 13])
+= f(f(f(47, 11), 42), 13)
+= f(f(58, 42), 13)
+= f(100, 13)
+= 113
+</code>
+== all(predicat, list) ==
+Primește un predicat și verifică dacă **toate** elementele din listă satisfac predicatul.
+<code>
+all(f(x) = x > 0, [0, 1, 2, 3])   => False  (0 nu e > 0)
+all(f(x) = x >= 0, [0, 1, 2, 3]) => True
+</code>
+== any(predicat, list) ==
+Primește un predicat și verifică dacă există **cel puțin un element** în listă
+care satisface predicatul.
+<code>
+any(f(x) = x < 0, [1, 2, 3, 4])   => False
+any(f(x) = x % 2 == 0, [1, 2, 3]) => True   (2 e par)
+</code>
+=== 2.3 Rezumat funcționale ===
+| **Funcțională** | **Descriere** | **Exemplu** |
+| **foldl** | Agregare stânga→dreapta cu acumulator | foldl(+, 0, [1,2,3]) = 6 |
+| **foldr** | Agregare dreapta→stânga cu acumulator | foldr(-, 0, [1,2,3]) = 2 |
+| **map** | Transformă fiecare element | map(x→x*2, [1,2]) = [2,4] |
+| **filter** | Păstrează elementele care satisfac predicatul | filter(par, [1,2,3]) = [2] |
+| **reduce** | Agregare fără acumulator inițial | reduce(+, [1,2,3]) = 6 |
+| **all** | Toate satisfac predicatul? | all(>0, [1,2]) = True |
+| **any** | Există cel puțin unul care satisface? | any(<0, [1,2]) = False |

Laboratoare

Breviare

poo/breviare/breviar-13.1546864593.txt.gz · Last modified: 2019/01/07 14:36 by carmen.odubasteanu

Show page Old revisions

Media Manager Back to top