- 1. Java 7, le novit Andrea Del Bene Jug Marche
[email_address]
2. Per i pi distratti...
- Java 6 (codename Mustang) : rilasciata l'11 Dicembre 2006 ci ha
fatto compagnia per quasi 5 anni in cui successo di tutto nel mondo
Java. E' stata la versione pi longeva di Java.
- Java 7 (codename Dolphin) : rilasciata il 7 Luglio 20011. Ha
avuto una gestazione decisamente travagliata.Sancisce il passaggio
definitivo e totale di Java alla licenza GPL .
Dolphin doveva contenere un bel po' di novit, soprattutto sul
fronte del linguaggio (progettiLambdaeCoin ) e della
modularizzazione (progettoJigsaw ). 3. Per i pi distratti... Alcuni
fatti contingenti (passaggio a GPL, passaggio di Sun ad
Oracle...)hanno subito fatto capire che lo sviluppo di Dolphin non
sarebbe stato rapido... Inoltre le feature principali sono
oggettivamente molto complesse e di forte impatto sul linguaggio.
Impensabile realizzarle in pochi anni... E cos Oracle chiese alla
community se volevano l'uovo oggi o la gallina domani:
- Piano A:aspettare il 2012 per avere Java 7 con tutte le
featurepreviste 4. Piano B:rilasciare a met 2011 Java 7 ma senza
alcune delle feature previste, posticipandole di un anno e dando
vita a Java 8.
5. Il piano B Il piano B stato quello vincente. Oggi abbiamo
Java 7 ma senza alcune delle caratteristiche pi complesse. I
progettiLambda ,Jigsaw , e parte diCoinsono stati rinviati al Java
8 previsto il prossimo anno (ma baster davvero un anno ???)
Nonstante questi tagli importanto Java 7 presenta molte
interessanti novit enon certo una release in tono minore ! Le novit
sono circa 25 divise nei seguenti gruppi:
- Virtual machine 6. Language 7. Core 8. Internationalization 9.
I/O and Networking(probabilmente il gruppo pi ricco) 10. Security
& Cryptography 11. Database Connectivity 12. Client 13. Web 14.
Management
15. Le novit di Java 7 Nome Gruppo Descrizione More new I/O APIs
for the Java platform (NIO.2) I/O and networking Nuove classi per
rendere l' I/O asincrono , scalabile e flessibile. Small language
enhancements (Project Coin) Language Possibilit di usare le
stringhe nelloswitch , migliorato ilcatching di pi eccezioni ,
migliorata latype inference , ecc... Concurrency and collections
updates Core Introduzione di un fork/join framework e miglioramento
dell'attuale libreria per la concorrenza. Elliptic-curve
cryptography (ECC) Security & Cryptography Evoluzione
dell'attuale sistema di crittografia a chiave pubblica RSA. Offre
maggior sicurezza con chiavi pi piccole. Siccome la carne al fuoco
tanta inizieremo da quelle che dovrebbero essere le novit pi forti
16. Un nuovo CSS per i JavaDoc :-) 17. New I/O in Java 7 Andrea Del
Bene Jug Marche [email_address] 18. La vecchia libreria di I/O La
gestione dell'I/O di Java sempre stata la feature pi criticata
assieme alle gestione della date (per queste tocca aspettare la 8).
Quasi tutti gli utenti (specialmente i newbies) si sono chiesti
almeno una volta perch scrivere tanto codice per leggere/scrivere
un file: In realt l'I/Ostream-baseddi Java non affatto male, ma
come molte sui aspetti manca di qualche utility che renda il suo
uso pi amichevole. //legge tutte le righe di un file
FileInputStream fstream= newFileInputStream ( "textfile . txt" ) ;
List lines = new ArrayList(); DataInputStream in=
newDataInputStream ( fstream ) ; BufferedReader br=
newBufferedReader ( newInputStreamReader ( in )) ; String strLine ;
while (( strLine=br . readLine ()) != null ) { lines.add ( strLine
) ; } in . close () ; 19. Jakarta Commons I/O Per far fronte a
questa complessit d'uso sono nate varie librerie tra cui la pi
famosa probabilmente Jakarta Commons I/O:
org.apache.commons.ioClass FileUtils java.lang.Object
org.apache.commons.io.FileUtils General file manipulation
utilities.Facilities are provided in the following areas:
- writing to a file 20. reading from a file 21. make a directory
including parent directories 22. copying files and directories 23.
deleting files and directories 24. converting to and from a URL 25.
listing files and directories by filter and extension 26. comparing
file content 27. file last changed date 28. calculating a
checksum
29. I fantastici 4 del nuovo I/O Per migliorare l' I/O Java 7 ha
introdotto due classi utilities ricalcando quanto fatto con
Collections e Arrays per le rispettive entit. Sono le
classiFileseFileSystems , entrambe nel packagejava.nio.file . Le
classi prendono spunto da quanto fatto in Jakarta Commons I/O,
proponendo addirittura metodi quasi identici comestatic List
readAllLines() . Ovviamente non si sono limitati a copiare la
concorrenza. Le classiFileseFileSystemsnon operano direttamente
sulla classe File o sugli stream ma su due nuove entit nuove di
zecca, ossial'interfacciaPathe la classe astrattaFileSystempresenti
sempre nel packagejava.nio.file . FileSystemsfa da factory
perFileSystem , che a sua volta instanziaPath . FileSystems
FileSystem Path 30. L'interfaccia Path e la classe Paths E' un po'
l'elemento centrale del nuovo I/O. Non rappresenta direttamente un
file o una directory, ma piuttosto il suo pathsystem
dependent.Restituisce l'istanza File associata tramitetoFile() .
Permette di navigare l'albero del file system in un modo che
ricorda molto la navigazione di un documento XML: path ha un parent
e dei siblings e un path root (vedremo in un esempio
successivamente). Paths la classe utility per istanziare dei Path
usando il FileSystem locale bypassando la chiamata a
FileSystems
Path path=FileSystems.getDefault().getPath("logs",
"access.log"); Path path=Paths.get("logs", "access.log");
- Apertura di un file con classePaths :
31. Esempi apertura file e navigazione FS Sia getPath di
FileSystem sia get di Paths accettano uno o pi parametri stringa
che compongono il path:
- Apertura di un file con percorso /home/andrea/text.txt:
Path path=Paths.get("home", "andrea", text.txt);
- La stessa cosa la possiamo ottenere sfruttando i metodi resolve
che permettono di navigare il file system partendo da un path ed
innestandone altri:
Path path=Paths.get("home"); path = path.resolve(andrea); path =
path.resolve(text.txt); 32. Classe Files E' la classefactotume
corrisponde grossomodo a FileUtils di Jackarta Commons. Tra i
metodi pi interessanti (tutti static) si segnalano:Nome Ritorna
Descrizione copy Path Copia un file. Presente in diverse versioni
per supportare in input il tipo Path ma anche InputStream e
OutPustream.
- create(temp)Directory 33. Create(temp)File 34. Delete 35.
...
Supporto alla creazione/distruzione di directory e file. Delete
esiste solo nella version con Path in input. Esistono versioni di
creazione per lavorare nella directory temporanea di sistema
readAllLines List Legge tutte le righe di un file testuale.
Funzione pensata per file non troppo grandi. readAttributes
BasicFileAttributes o Map Lettura degli attributi di un file 37.
Lettura di tutte le righe di un file
- L'esempio iniziale di lettura di tutte le righe di un filein
Java 7 si riduce alle seguenti righe di codice:
//legge tutte le righe di un file PathfileToRead=Paths.get (
"textfile . txt" ) ; List lines=Files.readAllLines( fileToRead,
UTF-8 );
- Non devo pi gestire direttamente glistreame la loro
creazione/chiusura.
38. Ciclare su una directory
- Problema : ciclare su una dierctory stampandone il contenuto.
39. Soluzione : uso del metodo walkFileTree
public classWalkThroughtDir { public static voidmain(String[]
args)throwsException{ Path start = Paths.get(System.getProperty(
"user.home" )); Files.walkFileTree(start,newSimpleFileVisitor() { @
Override publicFileVisitResult visitFile(Path file,
BasicFileAttributes attrs) throwsIOException{
System.out.println(file); returnFileVisitResult.CONTINUE; } @
Override publicFileVisitResult postVisitDirectory(Path dir,
IOException e) throwsIOException{ System.out.println(dir);
returnFileVisitResult.CONTINUE; } });} } 40. Esplorare le propriet
dei file
- Problema : recuperare i permessi POSIX di un file 41. Soluzione
: Files.getPosixFilePermissions(...
- Problema : interrogare un file sulla sua eseguibilit 42.
Soluzione : Files.isExecutable(...
- Problema : recuperare l'utenet possessore di un file 43.
Soluzione : UserPrincipal Files.getOwner(...
- Problema : ... 44. Soluzione : ...
45. File change notification
- Problema : monitorare i cambiamenti e le attivit che avvengono
in una directory. 46. Soluzione : uso del metodo walkFileTree
public static voidmain(String[] args)throwsException {
WatchService watcher=FileSystems.getDefault().newWatchService();
Path dir = Paths.get(System.getProperty( "user.home" )); WatchKey
key =
dir.register(watcher,StandardWatchEventKinds.ENTRY_CREATE,StandardWatchEventKinds.ENTRY_DELETE,StandardWatchEventKinds.ENTRY_MODIFY);
for(;;) { // wait for key to be signalled key = watcher.take(); //
process events for(WatchEvent event: key.pollEvents()) {
System.out.println(event.context()); } // reset key key.reset(); }
} 47. Asynchronous I/O
- L'I/O asincrono prevede la possibilit di scrivere/leggere su
file o su stream generali di I/O (come le socket) in maniea
asincrona.
- E' una caratteristica a met strada tra I/O e
concorrenza....
- Con questo tipo di I/O i nostri programmi non sono pi costretti
ad aspettare la fine dei cicli di I/O per proseguire con
l'esecuzione.
- Questa feature stata costruita come estensione naturale degli
strumenti di concorrenza aggiunti con Java 5: 48. classi Future,
ExecutorService, ecc...
- Purtroppo non si trovano ancora esempi di codice completi di
questa feature :-(
49. Asynchronous I/O
- ...per possiamo riassumere lo schema d'uso di questa feature
con le socket.
- Creare un pool di thread, sottoclasse diExecutorService 50.
Creare un gruppoAsynchronousChannelGroup : AsynchronousChannelGroup
group = AsynchronousChannelGroup 51. .Ottenere un canale asincrono:
AsynchronousSocketChannel channel =
AsynchronousSocketChannel.open(group); 52. Leggere/scrivere sul
canale Future result = channel.write(buf, position);
53. Concurrency and collections updates Andrea Del Bene Jug
Marche [email_address] 54. Il modello Fork/Join Nel campo del
calcolo distribuito il modello Fork/Join mira a risolvere problemi
complessi dividendolo in micro-problemi pi semplici da eseguire in
parallelo. Il problema ed i suoi sottoproblemi sono risolti da una
singola unit esecutiva ( Task ) che rispetta il seguente algoritmo
(funzione): Result solve(Problem problem) { if (problem is small)
directly solve problem else { -split problem into independent parts
-fork new subtasks to solve each part -join all subtasks -compose
result from subresults } } 55. Implementare Fork/Join in Java
Implementare il modello Fork/Join non cos semplice come sembra...
Se ad un task si fa corrispondere un Thread Java si otterrebbe
un'implementazione molto pesante e l'overhead supererebbe i
benefici. Dug Lea un professore dell'universit di New York,
luminare della programmazione parallela. Ha scritto una libreria
per introdurre il modello Fork/Join in Java. Quella libreria
diventata la JSR 166y, rilasciata in Java 7 La libreria si occupa
interamente della creazione dei task e della loro sincornizzazione.
56. Somma di un array di interi 1/2 public classSolverextends
RecursiveAction{ private int [] list; public longresult;
publicSolver( int [] array) { this .list = array; } @ Override
protected voidcompute() { if(list.length == 1) { result = list[0];
}else{ intmidpoint = list.length / 2; int [] l1 =
Arrays.copyOfRange(list, 0, midpoint); int [] l2 =
Arrays.copyOfRange(list, midpoint, list.length); Solver s1
=newSolver(l1); Solver s2 =newSolver(l2); invokeAll(s1, s2); result
= s1.result + s2.result; } } public longgetResult(){ return result;
} } Vediamo un esempio di applicazione del modello Fork/Join. Come
caso d'uso consideriamo la somma degli elementi interi di un array.
57. Somma di un array di interi2/2 public static voidmain(String[
]args ){ // Check the number of available processors intnThreads =
Runtime.getRuntime().availableProcessors(); System.out . println(
nThreads ); int [] list =new int [2000000]; Random generator
=newRandom(19580427); for ( inti = 0;i < list.length ; i ++ ) {
list[i] = generator.nextInt(500000); } Solver mfj =newSolver(list);
ForkJoinPool pool =new ForkJoinPool(nThreads); pool . invoke( mfj
); longresult = mfj.getResult(); System.out .println ( "Done.
Result: "+ result); } 58. Progetto Coin Andrea Del Bene Jug Marche
[email_address] 59. Strings in switch public
classTestStringsInSwitch { public voidtest() { finalString str
="foo" ; switch(str) { case "foo" : System.out.println( "mooh" );
break ; case "bar" : System.out.println( "miau" ); break ; default
: break ; } } public static voidmain( finalString[] args) {
newTestStringsInSwitch().test(); } } 60. Diamond operator
importjava.util.ArrayList; importjava.util.List; public
classTestDiamondOperator { public voidtest() { finalList list
=newArrayList (); list.add( "Foo" ); System.out.println(list); }
public static voidmain( finalString[] args) {
newTestDiamondOperator().test(); } } E' stata migliorata latype
inferenceaggiungendo l'operatore diamondutile quando si istanziano
le collection 61. Multy catch and rethrow public
classTestMultiCatchAndRethrow { classExAextendsException { }
classExBextendsException { } public voidtestMultiCatch() { final
inta = 0;try{ if(a == 0){ throw newExA(); } if(a == 1){ throw
newExB(); } }catch( ExA|ExB ex ) { System.out.println(ex.getClass()
+" was thrown and caught" ); } } public voidtestReThrow()throwsExB
{ final inta = 0; try{ if(a == 0) { throw newExA(); } if(a == 1) {
throw newExB(); } }catch( finalExA exa) { System.out.println( "Exa
was caught" ); }catch( finalException ex) {
System.out.println(ex.getClass() +" was thrown, caught and
rethrown" ); throw ex; } } } 62. Automatic resource management
public classTestAutomaticResourceManagement { public voidtest() {
try( finalBufferedReader br =newBufferedReader( newFileReader(
"./TestAutomaticResourceManagement.java" ))) { String line;
while((line = br.readLine()) !=null ) { System.out.println(line); }
}catch( finalIOException e) { } } public static voidmain(
finalString[] args) { newTestAutomaticResourceManagement().test();
} } 63. Integer litterals public classTestIntegerLiterals { public
voidtest() { final intlarge = 1_000_000; System.out.println(large);
final intbinary = 0b1011; System.out.println(binary); } public
static voidmain( finalString[] args) {
newTestIntegerLiterals().test(); } } Si tratta di un po' di
zucchero sintattico per esprimere pi comodamente nel codice dei
valori numerico/binari. 64. Crittografia a curva ellittica Andrea
Del Bene Jug Marche [email_address] 65. I cifrari a chiave
pubblica.
- RSA il cifrario a chiave pubblica correntemente pi utilizzato,
ma non l'unico cifrario di questo tipo esistente.
- Un limite di RSA la grandezza della sue chiavi. Per avere un
minimo di sicurezza occorre una chiave di 1024 bit, ma gi se ne
sconsiglia l'uso in favore dei 2048 bit. Con i cifrari simmetrici
la chiavi di solito lunga 128 bit o 256 bit.
- TUTTIi cifrari a chiave pubblica noti si basano su operazioni
matematiche semplici daeseguirema difficili daricostruire . 66. Per
difficile si intende che teoricamente possibile ricostruire e
clonare le chiavi private partendo da quelle pubbliche, ma la mole
di calcoli scoraggia chiunque dal farlo
67. Le operazioni difficili dei cifrari
- L'operazionedifficile da ricostruire che sta alla base di RSA
la scomposizione dei numeri interi in fattori primi
- In RSA ci si scambia un numerocche il prodotto di due numeri
primip1ep2moooolto grandi: 68. c = p1 * p2 69. Questo prodotto
facile da eseguire noti p1 e p2, ma quasi impossibile ricavare p1 e
p2 noto solo c!
- In un cifrario a curva ellittica come operazione difficile da
ricostruiresi usa il logaritmo discreto. Dati i numeria, b,
xep(primo) si esegue la seguente operazione: 70. a bmod p = x 71.
Anche in questo caso l'operazione semplice noti i 4 elementi, ma se
x ignota ricavarla richiede una capacit computazionale
fantascientifica.
72. Cuva ellittica vs RSA
- Il vantaggio dei cifrari a curva ellittica (ECC) su RSA la
dimensione della chiave. La stessa sicurezza che RSA ha con 2048
bit di chiave ECC la fornisce con soli 192 bit
- Java 7 fornisce un'implementazione portabile di ECC. La classe
centrale EllipticCurve nel package java.security.spec.
73. Support for Dynamically Typed Languages in the JVM Andrea
Del Bene Jug Marche [email_address] 74. Linguaggi dinamici su
JVM
- Questa feature si pone come obbiettivo l'integrazione di altri
linguaggi diversi da Java sulla JVM
- La specifica JSR 277 si poneva un obbiettivo simile, ma
considerava solol'interpretazionedi linguaggi, non lacompilazione
.
- Per questa feature stato quindi cambiato il bytecode Java
tenendo conto delle esigenze dei linguaggi con tipi dinamici,
dovendo ovviamente preservare la retrocompatibilit
- Non sono purtroppo presenti esempi di codice al riguardo
:-(
- Avr comunque un forte impatto sui linguaggi non-Java presenti
sulla JVM.
75. Grazie ! Andrea Del Bene JUG Marche - www.jugancona.it
