Kockadobás kliens-szerver alkalmazás

Fejlesszünk elosztott, hálózatos, datagram alapú üzenetküldéssel megvalósított Java alkalmazást!

A kockadobás kliens egyszerre két szabályos dobókockával dob, amit ezerszer megismétel és a dobott számok összegét datagram típusú üzenetküldéssel folyamatosan elküldi a szervernek. A szerver localhost-on fut és egy megadott porton keresztül várja a klienstől. A szerver és a kliens egyaránt szálkezelést alkalmazó konzolos alkalmazás.

A projektben van egy swing GUI-s alkalmazás, amely JFreeChart oszlopdiagramon – folyamatosan frissítve – megjeleníti az összesített adatokat, mindez a szerver üzenetküldésével irányítva (amint beérkezik egy dobott (2-12-ig) összeg).

A kommunikációnak – a lehetőségekhez képes – biztonságosnak és – a hálózati adatforgalmat tekintve – takarékosnak kell lennie! Ennek részeként szükséges egy azonosító és egy egyszerű szabály (protokoll).

Tekintsük át mondatszerűen a szálkezelést használó kliens és szerver kommunikációhoz kötődő feladatait:

Ezek működését összefogja egy központi vezérlőosztály és a programok az alábbiak szerint működnek együtt:

A bejegyzéshez tartozó forráskódot ILIAS e-learning tananyagban tesszük elérhetővé tanfolyamaink résztvevői számára.

A feladat a Java EE szoftverfejlesztő tanfolyam 1-8. óra: Elosztott alkalmazások, webszolgáltatások, szálkezelés, párhuzamosság alkalmához kapcsolódik.

A képernyőről a videó a FlashBack Express programmal, a videóból az animált gif az aconvert.com weboldalon készült.

Denevérek a barlangban

DenevérekÉvekkel ezelőtt hálózatos Java EE esettanulmányt akartunk készíteni Lengyel Borisz kollégával. Ötleteltünk: milyen technológiával és hogyan kommunikáljon egymással a szerver és a kliens(ek). A távoli metódushívás (Remote Method Invocation) mellett döntöttünk és elkészült a denevérek a barlangban projekt, amely evolúciós projektként azóta több változatot is megélt. A felhasználói felület (barlang) betölt néhány képet (denevér kliensek), amelyek a szerver segítségével mozognak.

Ismertetjük a tervezés folyamatát, a kliens és szerver funkcióit részletesen, végül ötleteket adunk a továbbfejlesztésre.

A főbb feladatokat így határoztuk meg:

  • az RMI kommunikációs módszer megismertetése,
  • az RMI szolgáltatás reprezentálása látványos grafikus/swinges klienssel,
  • alternatíva nyújtása a TCP protokoll közvetlenül csatlakozó socket-jére.

Elkészítettük az alábbi osztálydiagramot (persze ez nem az első változat):

Denevérek a barlangban - Osztálydiagram

A szerver és kliens funkcióit megvalósító osztályok/interfészek feladatait így határoztuk meg:

BarlangDenevérInterfész interfész:

  • véletlen 5 és 10 közötti a denevérek száma,
  • méretek a GUI-hoz.

Denevér osztály:

  • megvalósítja az RMI kliens funkciót,
  • JLabel leszármazott, külső képfájlt tölt be ( bat.jpg),
  • egyedi azonosítója van,
  • eldönti mozgásának irányát (4) és léptékét (3), mintha ultrahangot adna,
  • a szerver megadja neki, hogy az új helyre elmozdulhat-e,
  • saját magát képes mozgatni.

Pozíció interfész:

  • öröklődik a java.rmi.Remote interfészből,
  • két távolról hívható metódus fejét tartalmazza.

BarlangSzerver osztály:

  • megvalósítja az RMI szerver funkciót,
  • implementálja a Pozíció interfészt,
  • JFrame leszármazott,
  • figyel arra, hogy a denevérek ne mozogjanak ki a barlangból.

BarlangFelület osztály:

  • JFrame leszármazott,
  • GUI az RMI kliensek megjelenítéséhez.

BarlangSzerverTérkép osztály:

  • JPanel leszármazott,
  • GUI a szerveren a kliensek mozgásának követésére.

Ha futtatjuk az elkészült szerver és kliens programot, akkor ezt láthatjuk:

Denevérek a barlangban - animáció

A fejlesztés és tesztelés közben sok-sok továbbfejlesztési ötletet/javaslatot fogalmaztunk meg:

  • háttérkép a barlangról,
  • a háttérkép megvalósíthat labirintust, koordináta-rendszert,
  • átlátszó illetve egyedi képfájlok a denevéreknek,
  • a denevérek mozgásának tetszőleges iránya (360),
  • a denevérek mozgásának egyedi léptéke,
  • a denevérek figyeljenek egymásra (ne ütközzenek össze),
  • a denevérek figyeljenek a környezetükre (ne ütközzenek bele sziklákba, cseppkövekbe),
  • a szerver követheti a denevérek útvonalát,
  • a szerver archiválhat, szerializálhat, készíthet statisztikát.

A bejegyzéshez tartozó – több lépésben továbbfejlesztett – forráskódot ILIAS e-learning tananyagban tesszük elérhetővé tanfolyamaink résztvevői számára.

A feladat a Java EE szoftverfejlesztő tanfolyam 21-24. óra: RMI alapú kommunikáció alkalmához kapcsolódik.

A képernyőről a videó a FlashBack Express programmal, a videóból az animált gif az aconvert.com weboldalon készült.

Időjárás Budapesten

OpenWeatherMapWidget

Talált időjárás Widget

A Widgets constructor – OpenWeatherMap weblapon nézelődve megtetszett ez a Widget:

aktuális időjárás Budapest

Főleg az volt nagyon szimpatikus, hogy milyen egyszerűen beépíthető mindez egy webes/mobil felületre az alábbi JavaScript forráskóddal:

Mindössze egy regisztráció szükséges hozzá a Members OpenWeatherMap weboldalon a fenti forráskódba behelyettesítendő API kódért. Az egy sorba ömlesztve kapott forráskódot a Javascript Viewer, Beautifier and Formatter, Editor weblapon formáztam könnyen olvashatóvá.
 

Saját fejlesztés

Kedvet kaptam ezt a funkcionalitást összerakni úgy, hogy a hálózati kommunikációra helyeztem a hangsúlyt.
A nézet réteg ezért igen egyszerű, Java swing felületen, JFrame form-ként varázsolt az alábbiak szerint, mindössze JPanel és JLabel vizuális komponensekből áll. Egy JLabel osztályú komponens képes szöveg és/vagy kép megjelenítésére is.

aktuális időjárás Budapest
 

1. feladat

A modell rétegben tárolt település nevét és a szolgáltatás igénybevételéhez szükséges API kulcsot összerakva a Current weather data – OpenWeatherMap oldal specifikációját követve, megkapjuk az adatok lekérdezéséhez szükséges URL-t:

időjárás API URL
 

2. feladat

A hálózati kapcsolatot felépítve el kell kérni ( GET) az URL-ről kapott JSON formátumú adatot és tárolni kell azt a modellben ( jsonPuffer). A kivételkezelést nem részleteztem, mert most nem ezen van a hangsúly.

A jsonPuffer objektum ezt tartalmazza:

IdojarasJSON

A könnyen átlátható formátumot a JSON FORMATTER & VALIDATOR weblapon állítottam elő.
 

3. feladat

A JSON-t fel kell dolgozni és a különböző adatokat formázni/konvertálni kell, alkalmazkodva a megjelenítés igényeihez (például hőmérséklet Celsius fokban egész számra kerekítve, szélsebesség egytizedes pontossággal, hónap neve angolul, szükségesek a megfelelő mértékegységek). Külön gondoskodni kell arról, hogy az aktuális időjárást szimbolizáló ikonhoz (képként külön letöltve) is hozzájussunk, mert az API csupán az útvonalát jelentő URL-ből csak a fájl nevét (azonosítóját) adja meg. A kivételkezelést itt sem fejtettem ki.

4. feladat

Végül a modelltől elkért adatokkal frissíteni kell a nézetet.

Az eredmény

IdojarasBudapest
 


IdojarasLondon
 
IdojarasHouston
 
IdojarasTokyo

Aki kedvet kapott, annak többféle API is rendelkezésére áll, dokumentációval és példákkal együtt a https://openweathermap.org/api weboldalon. Kísérletezni bátran szabad, illetve érdemes megnézni és értelmezni azokat az adatokat, amiket JSON formátumban visszakapunk, de ehhez a feladathoz nem volt rájuk szükség.

A bejegyzéshez tartozó teljes forráskódot ILIAS e-learning tananyagban tesszük elérhetővé tanfolyamaink résztvevői számára.

A feladat a Java EE szoftverfejlesztő tanfolyam 9-12. óra: XML feldolgozás és 13-16. óra: JSON feldolgozás alkalmaihoz kapcsolódik.

Multimédia az oktatásban 2018

Multimédia az oktatásban logó

MMO logoA Neumann János Számítógép-tudományi Társaság (NJSZT) “Multimédia az oktatásban” Szakosztály által – évente – szervezett XXIV. Multimédia az oktatásban című nemzetközi konferencia a Nemzeti Közszolgálati Egyetemen Államtudományi és Közigazgatási Karán került megrendezésre 2018. május 31. és június 2. között.

A konferencia célja:

  • elősegítse az oktatás, a kutatás és a fejlesztés különböző területein dolgozó szakemberek tapasztalatcseréjét és találkozását,
  • bemutatkozási lehetőséget adjon az oktatóknak, kutatóknak és PhD hallgatóknak az új kutatási eredmények széleskörű szakmai megismertetésére és megvitatására előadások, kiállítások és kiadványok segítségével.

19 témakörben hirdették meg az előadóknak a jelentkezési lehetőséget, köztük néhány hozzánk kötődő:

  • multimédia alkalmazása,
  • mLearning/eLearning és környezete,
  • felhőalapú szolgáltatások,
  • multimédiafejlesztések, eredmények, alkalmazások.

Letölthető a konferencia programja.

Már többször is részt vettem előadóként ezen a konferencián szakmai előadással, magyar és/vagy angol nyelvű cikkel, poszterrel az oktatói csapat tagjaival együtt. Ezek a publikációs listámban megtalálhatók.

MMO 2018 oklevél átadó

2018-ban előadást tartottam “Az XML feldolgozás lehetőségeinek összehasonlítása Java nyelven” címmel 25 percben, amely a konferencia “Multimédia és a tudományos kutatás összefonódása” című szekciójába került. Az előadás látványos, összefoglaló, rendszerező jellegű volt és a DOM, SAX, JAXP, JAXB, StAX, JAX-RPC, JAX-WS lehetőségeket/technológiákat/osztálykönyvtárakat érintette. Körülbelül 30-an voltak jelen a szekcióban. Hasznos és kellemes élmény volt találkozni sok-sok régi ismerőssel a konferencián.

Berecz Antónia kolléganő is tartott egy előadást az MMO 2018 konferencián “Oktatási stratégia megvalósítása e-learning modellosztályok segítségével” címmel. Ez az előadás a “Tanulási élmény a XXI. században / Multimédiafejlesztések, eredmények, alkalmazások bemutatása” című szekcióba került, amelynek Antónia szekcióelnöki feladatait is ellátta. Antónia korábbi szakdolgozó hallgatói közül négyen az MMO szakdolgozatversenyen I., II. és két III. helyezést értek el. Ehhez személyesen gratuláltam neki a konferenciát záró eseményén, de most írásban is kifejezem elismerésemet.

Az előadásom prezentációját ILIAS e-learning tananyagban tesszük elérhetővé tanfolyamaink résztvevői számára.

Az előadásom témája a Java EE szoftverfejlesztő tanfolyam 9-12. óra: XML feldolgozás és 13-16. óra: JSON feldolgozás alkalmaihoz kapcsolódik.

Hogyan értékeljük az online vizsgafeladatot?

értékelés

Tanfolyamaink követelményeinek teljesítéséhez több online tesztet kell kitölteni és egy komplex, online vizsgafeladatot kell megoldani.

A feladatspecifikáció mindig részletes, maximum 1 db A4-es oldal terjedelmű, folyó szövegben felsorolásokat is tartalmaz és szándékosan nincsenek benne ábrák. Törekszünk az egyértelmű megfogalmazása, de hagyunk mozgásteret egyéni értelmezésre is, amit – megfelelő indoklással – elfogadhatunk. Az online vizsgafeladat megoldásához bármilyen segédeszközt lehet használni.

Az online vizsgafeladat megoldásának tervezésére, implementálására, tesztelésére és dokumentálására és határidőre való feltöltésére körülbelül egy hét áll rendelkezésre. Közben online konzultációt biztosítunk, ahol megbeszéljük az ezzel kapcsolatos kérdéseket és rávezető (nem konkrét) segítséget biztosítunk.

vizsgafeladat értékelése

Figyelembe vett szempontok az online vizsgafeladat értékelése során

  • Objektumorientált szemléletmód alkalmazása
  • MVC architektúrális tervezési minta alkalmazása
  • Logikus MVC szeparáció
  • Egyértelműen elhatárolódó felelősségi kör: a modell, a nézet és a vezérlő azt és csak azt oldja meg, amit, ahogyan, amikor, ahányszor kell
  • Adatbázis-kapcsolatért felelős rész szeparációja
  • Vezérlésért felelős rész szeparációja
  • Megjelenítésért felelős rész szeparációja
  • MVC kommunikációs irányok betartása, megfelelő adatkonverzió
  • Szükség esetén singleton és factory típusú tervezési minta alkalmazása
  • Adatbázis-kapcsolat megfelelő menedzselése, nyitás, zárás, kivételkezelés
  • Szükséges adatbázis-karbantartó (CRUD) művelek megfelelő megvalósítása
  • Specifikáció pontos értelmezése
  • Specifikáció pontos megvalósítása
  • Specifikáció alapján tesztelés megvalósítása
  • Megfelelő GUI komponensek alkalmazása, elhelyezése, paraméterezése, kommuniká­ciója, eseménykezelése
  • Adatbázis olvasása során a keletkező eredménytábla és/vagy kivételobjektum megfelelően jut el a nézet réteghez
  • Modellvezérelt fejlesztés elveinek alkalmazása
  • Szükség esetén POJO és ezek adatszerkezeteinek konstrukciós és szelekciós műve­letei
  • Eseménykezelés logikus működésének megtervezése és megvalósítása
  • Extrém tesztadatokkal való hibakeresés, tesztelés
  • Felesleges forráskód-részletek nincsenek
  • Szintaktikai és/vagy szemantikai hibák nincsenek (Java, SQL, HQL oldalon egyaránt)
  • Projekt megfelelő elnevezése és szerkezete
  • Logikus és konvencióknak megfelelő elnevezések következetes alkalmazása
  • Algoritmusban, folyamatokban, saját modellekben való eligazodás, alkalmazkodás ké­pessége, ezek szintjei és megvalósulása
  • Szükséges programozási tételek felismerése, megvalósításuk, összeépítésük
  • Logikus gondolkodás és feladatmegoldás szintjei és alkalmazásuk
  • Hatékonysági szempontok ismerete és alkalmazása

Az online vizsgafeladatot – a tanfolyamot záró 53-56. óra: Összefoglalás alkalommal – közösen, részletesen meg is beszéljük: lépések, rétegek, funkciók, ellenőrzési/tesztelési lehetőségek, hibakeresés, tipikus problémák a megoldás során.

vizsgafeladat értékelése