lunes, 3 de diciembre de 2018

Excepciones en Java 2/2

Continuando con el tema de Excepciones que empezamos en el artículo Excepciones en Java 1/2 hablaremos de los bloques try, catch, finally y la declaración try-with-resources la cual es particularmente adecuada para situaciones que usan recursos de Closeable.

Bloque try: El primer paso para construir un controlador de excepciones es encerrar el código que podría generar una excepción dentro de un bloque try.

try {
        código
}bloques catch y finally . . .

El segmento código contiene una o más líneas legales de código que podrían generar una excepción.

Si ocurre una excepción dentro del bloque try, esa excepción es manejada por un controlador de excepciones asociado con él. Para asociar un controlador de excepciones con un bloque try, debe poner un bloque catch después de él.

Bloque catch: Usted asocia los controladores de excepciones con un bloque try al proporcionar uno o más bloques catch directamente después del bloque try. Ningún código puede estar entre el final del bloque try y el comienzo del primer bloque catch.

try {

} catch (ExceptionType name) {

} catch (ExceptionType name) {

}

Cada bloque catch es un controlador de excepciones que maneja el tipo de excepción indicado por su argumento. El tipo de argumento, ExceptionType, declara el tipo de excepción que el manejador puede manejar y debe ser el nombre de una clase que hereda de la clase Throwable. El manejador puede referirse a la excepción utilizando name.

El bloque catch contiene código que se ejecuta cuando se invoca el controlador de excepciones. Los manejadores de excepciones pueden hacer más que solo imprimir mensajes de error o detener el programa. Pueden realizar la recuperación de errores, pedir al usuario que tome una decisión o propagar el error hasta un controlador de nivel superior utilizando excepciones encadenadas.

En Java SE 7 y versiones posteriores, un solo bloque catch puede manejar más de un tipo de excepción. En la cláusula catch, especifique los tipos de excepciones que el bloque puede manejar y separe cada tipo de excepción con una barra vertical (|):

catch (IOException | SQLException ex) {
    logger.log(ex);
    throw ex;
}

Nota: Si un bloque catch maneja más de un tipo de excepción, entonces el parámetro catch es implícitamente final. En este ejemplo, el parámetro catch ex es final y, por lo tanto, no puede asignarle ningún valor dentro del bloque catch.

Bloque finally: El bloque finally siempre se ejecuta cuando el bloque try sale. Esto asegura que el bloque finally se ejecute incluso si ocurre una excepción inesperada. Pero, finalmente, es útil para algo más que el manejo de excepciones: permite al programador evitar que un código de limpieza se omita accidentalmente con una devolución, una continuación o una interrupción. Poner el código de limpieza en un bloque finally es siempre una buena práctica, incluso cuando no se prevén excepciones.

Declaración try-with-resources: La declaración try-with-resources es una declaración try que declara uno o más recursos. Un recurso es un objeto que debe cerrarse después de que el programa haya terminado con él. La declaración try-with-resources asegura que cada recurso se cierre al final de la declaración. Cualquier objeto que implemente java.lang.AutoCloseable, que incluye todos los objetos que implementan java.io.Closeable, puede usarse como un recurso.

static String readFirstLineFromFile(String path) throws IOException {
    try (BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader(path))) {
        return br.readLine();
    }
}

Veamos como se vería los bloques try-catch-finally juntos:

try {
     // Código que puede lanzar una excepción
}catch(TipoExcepcion e){
    // Código para manejar la excepción
}finally {
   // Código que se ejecuta al final se lance o no una excepción
}

En mi repositorio de GitHub de Programación Orientada a Objetos puedes encontrar ejemplos concretos en la sección de excepciones.

Excepciones en Java 1/2

El artículo a continuación es una traducción y resumen del tutorial facilitado por Oracle, con algunos aportes personales.

Partamos por la definición.
Una excepción es un evento, que ocurre durante la ejecución de un programa, que interrumpe el flujo normal de las instrucciones del programa. 
Ahora bien, ¿Qué pasa cuando ocurre durante la ejecución uno de estos eventos?, realmente lo que ocurre es que el método donde se origina la excepción crea un objeto y lo entrega al sistema de tiempo de ejecución. El objeto, llamado objeto de excepción, contiene información sobre el error, incluido su tipo y el estado del programa cuando ocurrió el error. Crear un objeto de excepción y entregarlo al sistema de tiempo de ejecución se llama lanzar una excepción.

Después de que un método lanza una excepción, el sistema de tiempo de ejecución intenta encontrar algo para manejarlo. El conjunto de posibles "cosas" para manejar la excepción es la lista ordenada de métodos que se habían llamado para llegar al método donde ocurrió el error. La lista de métodos se conoce como la pila de llamadas.


El sistema en tiempo de ejecución busca en la pila de llamadas un método que contenga un bloque de código que pueda manejar la excepción. Este bloque de código se llama un controlador de excepciones (exception handler). La búsqueda comienza con el método en el que se produjo el error y continúa a través de la pila de llamadas en el orden inverso en que se llamaron los métodos. Cuando se encuentra un controlador adecuado, el sistema de ejecución pasa la excepción al controlador. Un controlador de excepciones se considera apropiado si el tipo del objeto de excepción lanzado coincide con el tipo que puede manejar el controlador. Se dice que el controlador de excepciones elegido captura la excepción. Si el sistema en tiempo de ejecución busca exhaustivamente todos los métodos en la pila de llamadas sin encontrar un controlador de excepción apropiado, como se muestra en la siguiente figura, el sistema en tiempo de ejecución (y, en consecuencia, el programa) termina.


El requisito de captura o especificación

Java válido debe cumplir con el requisito de captura o especificación. Esto significa que el código que podría generar ciertas excepciones debe estar incluido por uno de los siguientes:

  • Una declaración try que atrapa la excepción. try debe proporcionar un controlador para la excepción (catch).
  • Un método que especifica que puede lanzar la excepción. El método debe proporcionar una cláusula throws  que enumera la excepción o excepciones que puede lanzar el método.
El código que no cumple con el requisito de captura o especificación no se compilará.

No todas las excepciones están sujetas al requisito de captura o especificación. Para entender por qué, debemos observar las tres categorías básicas de excepciones, de las cuales solo una está sujeta al Requisito.

  1. Excepción comprobada (checked exception) : Estas son condiciones excepcionales que una aplicación bien escrita debe anticipar y recuperar. Las excepciones comprobadas están sujetas al requisito de captura o especificación. Todas las excepciones son excepciones verificadas, excepto aquellas indicadas por Error, RuntimeException y sus subclases.
  2. Error :  Son condiciones excepcionales que son externas a la aplicación y de las cuales la aplicación generalmente no puede anticipar o recuperar. Los errores no están sujetos a los requisitos de captura o especificación. Los errores son aquellas excepciones indicadas por Error y sus subclases.
  3. Excepción de tiempo de ejecución (RuntimeException) :  Son condiciones excepcionales que son internas a la aplicación y de las cuales la aplicación generalmente no puede anticipar o recuperar. Estos suelen indicar errores de programación, como errores lógicos o uso incorrecto de una API. Las excepciones de tiempo de ejecución no están sujetas al requisito de captura o especificación. Las excepciones de tiempo de ejecución son aquellas indicadas por RuntimeException y sus subclases.
Debido a que este artículo se ha extendido un poco lo dejare hasta acá y seguiremos en Excepciones en Java 2/2 donde abordaremos los bloques necesarios para controlar una excepción.

domingo, 2 de diciembre de 2018

Refactorización

Refactorización es el proceso de cambiar un sistema de software de tal manera que no altera el comportamiento externo del código pero mejora su estructura interna. Es una forma disciplinada de limpiar el código que minimiza las posibilidades de introducir errores. (Si quieres saber más sobre código limpio te invito a leer este artículos)

Con la refactorización puede tomar un mal diseño, incluso un caos, y volver a trabajar en un código  bien diseñado. Cada paso es simple, incluso simplista. Sin embargo, el efecto acumulativo de estos  pequeños cambios puede mejorar radicalmente el diseño. 

El problema de la refactorización es que puede ser costoso y altamente peligroso, puesto que se debe cambiar código que funciona por código que no sabemos si puede funcionar. Como solución a este inconveniente se recomienda que el código tenga pruebas unitarias automatizadas.

En este post solo veremos algunos método de refactorización, si quieres conocer un catalogo más amplio y detallado puede ingresar a https://www.refactoring.com/catalog/

Los métodos son:

  1. Rename: Consiste en cambiar el nombre de variables, métodos o clases según sea el caso con el fin de tener un código limpio, de esta forma el código sea más legible, mantenible entre otras características.
  2. Extract Function: En ocasiones se tienen métodos que tienen muchas líneas, realiza más responsabilidades de las que debería hacer o simplemente no queda claro para que se quiere ese método. Para solucionar lo anterior se debe crear un método o métodos donde se realice la operación que se quiere extraer del método principal con el fin de separar las responsabilidades o entender mejor el método.
  3. Inline: Un caso especifico del método en linea se presenta cuando tenemos uno o mas métodos cuyos códigos son lo suficientemente auto-explicativos como para poder prescindir de ellos. Bastará con sustituir las llamadas al método por el cuerpo de dicho método; pero esto también ocurre con las variables, en ocasiones se tiene una variables que solo se usa para almacenar un valor y posteriormente retornarlo.
  4. Extract Class: Cuando una clase hace el trabajo de dos, resulta torpe. En su lugar, cree una nueva clase y coloque los campos y métodos responsables de la funcionalidad relevante en ella.
  5. Encapsulated Fields: Consiste en cambiar los modificadores de acceso que se requieran. Por ejemplo se cambian métodos públicos a privados porque solamente se acceden desde la misma clase.

El camino es largo y conlleva aprender más métodos y adquirir nuevas destrezas pero te aseguro que dando este primer paso veras cambios significativos en tu código.

Para poner en práctica estos métodos puedes ingresar a mi repositorio https://github.com/cedaniel200/Refactorizacion donde encontraras una series de ejercicios simples para afianzar los conceptos vistos.

Adicionalemente te recomiendo este excelente libro de Martin Fowler llamado Refactoring: Improving the Design of Existing Code 1era Edición o su 2da edición.

Espero que si realizas mis ejercicios propuestos, al finalizarlos, me dejes un comentario con la retroalimentación de los mismos.

Para finalizar te recomiendo este otro artículo donde hablo acerca de los principios SOLID una destreza que debes adquirir si sigues el camino para ser un excelente desarrollador de software.

miércoles, 14 de noviembre de 2018

Principio de Inversión de Dependencia

Es un principio estructural, que habla que los módulos de alto nivel no deben depender de los módulos de bajo nivel, en otras palabras las dependencias del código se refieren solo a abstracciones, no a concreciones. El seguir este principio nos da el control sobre la dirección de todas las dependencias.

Para ilustrar lo anterior miremos la siguiente imagen.


En esta imagen vemos dos componentes uno es el de las vistas y otro es el de los controladores y como se observa un controlador necesita una instancia de la vista para poder indicar que acción realizar, pero esto presenta varios problemas, por ejemplo, no queremos que un cambio en la Vista1 nos obligue a volver a compilar o modificar nuestra clase Controlador1, para esto podemos usar la inversión de dependencia como veremos en la siguiente imagen.


Al crear una interfaz en el componente de los controladores que abstrae el comportamiento de una vista podemos invertir la dependencia, ahora el componente de las vistas depende del componente de los controladores, de esta forma protegemos al componente de los controladores de los cambios en componente de las vistas.

Que tal si vemos un ejemplo más concreto para ver esto.

Imaginemos estamos viendo el espectáculo de Gepetto y Pinocho y decidimos recrearlo en una pequeña aplicación.



Para empezar con nuestra aplicación debemos hacernos un par de preguntas.
¿Quien conoce como manipular un títere?, ¿Quien realiza la acción?. Es claro que quien sabe como manipular un títere es Gepetto y quien realiza la acción es Pinocho, solo con estas dos simples preguntas ya podemos hacernos una idea quien tiene las funciones de alto nivel y quien las de bajo nivel.

Gepetto contiene las funciones de alto nivel (Es quien conoce las reglas del negocio y sabe como manipular un titere), cuales serian estas funciones.

  • void mostrarTitereInmovil();
  • void moverCabezaDelTitere();
  • void moverBrazoIzquierdoDelTitere();
  • void moverBrazoDerechoDelTitere();
  • void moverPiernaIzquierdoDelTitere();
  • void moverPiernaDerechoDelTitere();

Pinocho contiene las funciones de bajo nivel (Es quien simplemente realiza las acciones que Gepetto sabiamente le ordena), cuales serian estas funciones.

  • void inmovil();
  • void moverCabeza();
  • void moverBrazoIzquierdo();
  • void moverBrazoDerecho();
  • void moverPiernaIzquierdo();
  • void moverPiernaDerecho();


Para ilustrar esto tendremos dos componentes uno de alto nivel (donde estará Gepetto) y otra de bajo nivel (Donde estará Pinocho). A estas alturas es obvio que Gepetto debe tener una instancia de Pinocho para poder manipularlo por lo que el diagrama se vería algo así.


Es evidente a simple vista que el componente de alto nivel depende del componente de bajo nivel lo cual es un error, imaginemos que Pinocho sale a vacaciones y viene en su reemplazo Pepito Grillo, ¿Qué pasaría?, ¿Tendríamos que hacer cambios en nuestra aplicación?, es obvio que la respuesta es si, primero Gepetto no debería estar condicionado a trabajar con un solo títere, él es un titiritero y sabe manipular a cualquier títere que le pongan, por lo cual empiezo a evidenciar un problema de abstracción, una ultima consideración seria, y que tal que él que salga a vacaciones es Gepetto, podríamos crear un nuevo titiritero para Pinocho, es evidente que con el diseño actual no podríamos, por lo que vamos a hacer una mejor abstracción y mejorar considerablemente nuestro diseño e invirtiendo la dependencia.

Creo que ya nos dimos cuenta que los conceptos principales del dominio de la aplicación son Titiritero y Títere por lo que creo que deberíamos abstraer su comportamiento creando dos Interfaces y que estas contengan la declaración de las funciones ya mencionadas.

Como segundo paso Gepetto debería implementar la interfaz Titiritero porque es claro que él es un titiritero.

El tercer paso consiste en que Pinocho implemente la interfaz Titere.

Ahora Gepetto no debe tener una instancia de Pinocho sino declara una variable de clase de tipo Titere y es necesario entonces que los titiriteros tengan una función adicional setTitere(Titere titere) tengamos presente que en un espectáculo de títeres un titiritero puede cambiar contantemente de títere y creo que esta función le caería de mil maravillas.

Por ultimo viene la pregunta crucial donde deben ir estas interfaces porque de dicha ubicación dependen si se logra la inversión de dependencia o no.  Imagino que ya tienes la respuesta, si así es, deben ir en el componente de alto nivel, nuestro nuevo diagrama queda así.


Si comparas los dos diagramas ahora la flecha de dependencia se ha invertido y el componente de bajo nivel depende del componente de alto nivel y nuestra aplicación ahora puede crecer de una forma mas flexible, puedes crear más títeres y mas titiriteros si así lo deseas.

El código fuente de este ejemplo en encuentras en mi repositorio de GitHub dedicado a la Programación Orientada a Objetos

Si deseas ampliar más este tema te recomiendo el artículo The Dependency Inversion Principle de Robert C. Martin.

Si deseas leer sobre los demás principios SOLID da click aquí.

Principio de Segregación de la Interfaz

Este es un principio estructural y para definirlo utilizare la conclusión dada por Robert C. Martin en su libro Arquitectura limpia mas un par de mis palabras, entonces, este principio se ocupa de las desventajas de depender de algo que carga con un equipaje que no necesita, ya que, depender de esto puede traerle problemas que no espera.

En algunos otros textos se hablara de depender de interfaces "gordas" (Interfaces que declara más métodos de los que necesita una clase) y estas clases que tienen interfaces "gordas" son clases cuyas interfaces no son cohesivas, por lo que son forzadas a depender de interfaces que no utilizan. Cuando los clientes se ven obligados a depender de interfaces que no usan, esos clientes están sujetos a cambios en esas interfaces, esto resulta en un acoplamiento inadvertido entre todos los clientes.

Ilustremos lo anterior con un ejemplo, imaginemos que tenemos una clase llamada OperacionesMatematicas con 4 métodos (sumar, restar, multiplicar y dividir), esta clase es empleada por 4 clientes y cada uno utiliza solo uno de los métodos. Como ven si estamos empleando un lenguaje de programación como Java cada cliente se vería obligado a depender los demás métodos, lo anterior lo vemos en la imagen.

La solución al problema anterior lo vemos en la siguiente imagen, donde se segregan las operaciones en interfaces.

Si deseas ampliar más este tema te recomiendo el artículo The Interface Segregation Principle de Robert C. Martin.

Si deseas leer sobre los demás principios SOLID da click aquí.

Programación Orientada a Objetos (POO) desde un Enfoque Simple

Este paradigma es descubierto en el año 1966, por Ole Johan Dahl y Kristen Nygaard, dos años antes que la programación estructurada, pero es adoptado después de esta.

Dentro de la POO existen dos conceptos claves.
  • Clase: Modelo o plantilla a partir del cual podemos crear los objetos.
  • Objeto: Un objeto es una unidad de software de estado y comportamiento relacionados, también puede describirse como la instancia de una clase.
Profundicemos un poco en los objetos, estos a menudo se utilizan para modelar los objetos del mundo real, esto incluye conceptos, cosas tangibles e intangibles que se encuentran en la vida cotidiana. Los objetos del mundo real comparten dos características: 
  • Estado 
  • Comportamiento
Por ejemplo, los perros tienen estado (nombre, color, raza, hambre) y comportamiento (ladrar, buscar, menear la cola). Un objeto almacena su estado en campos, atributos o variables  y expone su comportamiento a través de métodos o funciones, los métodos operan el estado interno de un objeto, pero para que dicho objeto o una clase realice alguna acción se debe enviar un mensaje, pero no basta con esto, ya que, para que el objeto o la clase procese el mensaje que recibe, debe poseer un método de coincidencia. Ilustremos lo anterior con un ejemplo escrito en Java.

Automovil auto = new Automovil();
auto.encender();

Como podemos ver, creamos a partir de la clase Automovil un objeto llamado auto al cual le enviamos el mensaje auto.encender() ya que queremos que encienda, pero para que esto se de la clase Automovil debe tener un método que coincida con encender()

Teniendo claro y comprendiendo los conceptos de Clase y Objeto, podemos hablar del Diseño Orientado a Objetos (DOO), que como menciona Rober C Martin en su libro Arquitectura limpia, "podemos utilizar  tres palabras mágicas para explicar la naturaleza del DOO: encapsulación, herencia y polimorfismo. La implicación es que el DOO es la combinación adecuada de estas tres cosas"

Encapsulación: Describe la capacidad de un objeto para ocultar sus datos y métodos del resto del mundo. Ocultar el estado interno y exigir que toda la interacción se realice a través de los métodos de un objeto se conoce como encapsulación de datos. Vemos la encapsulación con las variables privadas y métodos publicos de una clase.

Herencia: Diferentes tipos de objetos a menudo tienen una cierta cantidad de características en común entre sí, sin embargo, cada uno también define características adicionales que los hacen diferentes. La programación orientada a objetos permite que las clases hereden el estado y el comportamiento de uso común de otras clases. De aquí que Rober C Martin en su libro Arquitectura limpia la defina como "La redeclaración de un grupo de variables y funciones dentro de un ámbito de inclusión".

Polimorfismo: Es la capacidad de diferentes objetos para responder de manera diferente al mismo mensaje. Ejemplo: Tenemos dos clase EstudiantePregrado y EstudiantePosgrado que Heredan de la clase Estudiante, el polimorfismo nos permitiría que una variable de tipo Estudiante no se limite a referirse a un objeto de la clase EstudiantePregrado, ya que, puede hacer referencia a cualquier objeto de las clases descendientes de Estudiante.

Para finalizar hablemos de la Abstracción una palabra muy utilizada cuando hablamos de POO pero que es?, bueno se podría decir que la abstracción consiste en captar las características esenciales de un objeto, así como su comportamiento.

En mi repositorio de GitHub https://github.com/cedaniel200/Programacion-Orientada-a-Objetos encontraras algunos talleres donde puedes practicar los temas vistos y más, en caso de no poder solucionarlos, no te preocupes cada taller tiene una posible solución.

martes, 13 de noviembre de 2018

Principio de Sustitución de Liskov

En la siguiente cita Barbara Liskov definía los subtipos:
Lo que se busca aquí es algo parecido a la siguiente propiedad de sustitución: si por cada objeto o1 del tipo S hay un objeto o2 del tipo T, como aquel para todos los programas P definidos en términos de T, el comportamiento de P no cambia cuando o1 es sustituido por o2, por lo que S es un subtipo de T.  Barbara liskov, "Data Abstraction and Hierarchy", SIGPLAN Notices 23, 5 (Mayo 1988).

Esto es lo que se conoce como Principio de Sustitución de Liskov, el cual hace parte de los principios SOLID y podemos llevarlo a otras palabras no tan formales, más simples y coloquiales, por lo que se podría decir que:

Las clases Base deben poder usar objetos de clases derivadas sin conocerlos. Es decir los tipos derivados son completamente sustituibles por sus tipos base.

En otras palabras este principio afirma que, para crear sistemas de software a partir de partes intercambiables, esas partes deben adherirse a un contrato que les permita ser sustituidas por otras.

Veamos un ejemplo para poder entender mejor esto.


Imaginemos que tenemos una clase Motor como se muestra en la imagen anterior, esta clase tiene un método prender() y dos subtipos Motor2Tiempos y Motor4Tiempos y cada uno tiene su forma de prender. Por su parte la clase Motocicleta invoca el método prender() independiente de cual de los dos subtipo utilice (Ambos subtipos son sustituibles por el tipo Motor) lo que garantiza que se esta cumpliendo el principio de sustitución de Liskov. 

Espero este sencillo ejemplo les permita entender de una forma simple este principio.

Si deseas ampliar más este tema te recomiendo el artículo The Liskov Substitution Principle de Robert C. Martin.

Instalación NodeJS

Ingresamos a la página oficial de NodeJS donde lo descargaremos  https://nodejs.org/en/download/ Escogemos el instalador que se ajuste a ...