カテゴリー: Javaプログラム基礎

Javaの基本

Java ワンポイント〜Method invoke 引数なしの場合〜

イントロダクション

JUnitでprivateメソッドのテストとか、特定のアノテーションやインターフェースのメソッドを直接呼び出したい時などにMethod.invokeが使えます。最近では言われなくなりましたが「< href="http://sp.e-words.jp/w/AOP.html">AOP」の実装で使われています。例として、特定のメソッドを呼び出す前と、後ろに何かの処理を挟み込む時に使うものです。
ウェブアプリなどではフレームワークとして実装済みのものが多いです。

前提

作成したクラスのprivateメソッドをテストしたい時、targetClass.getClass().getDeclaredMethod()」でテストしたいメソッドを取得、テスト起動！とやることができます。

早い話が

結論から言うと、インスタンスをinvoke()に渡してやれば、おっけ！

サンプルコード

JUnit使用しています。

Method method = null;
try {
method = target.getClass().getDeclaredMethod("createMap");
// 公開レベルをテストのために変更する
method.setAccessible(true);
} catch (NoSuchMethodException | SecurityException e) {
e.printStackTrace();
}
boolean isError = false;
try {
System.out.println(method.invoke(target));
} catch (IllegalAccessException e) {
e.printStackTrace();
isError = true;
} catch (IllegalArgumentException e) {
e.printStackTrace();
isError = true;
} catch (InvocationTargetException e) {
e.printStackTrace();
isError = true;
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
isError = true;
}finally {
if (isError) {
fail("テスト失敗");
}
}

JUNITを設定して、実行してみました。ハローワールドをやっています。

追伸、メソッドをこの様に呼び出すやり方は色々な所で使用出来ます。

一昔前は「AOP」なんて呼んでました。「横断的関心事」とかそんな言葉が残っています。
早い話が、特定のメソッドを呼び出すときの前と後ろに処理を挟み込む技術のことです。(笑)
http://sp.e-words.jp/w/AOP.html

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  2. Java Basic Level2 〜Arithmetic Calculate〜
  3. Java Basic Level3 〜About String class〜
  4. Java Basic Level 4〜Boolean〜
  5. Java Basic Level 5〜If Statement〜
  6. Java Basic Summary from Level1 to 5
  7. Java Basic Level 6 〜Traning of If statement〜
  8. Java Basic Level8 〜How to use for statement〜
  9. Java Basic Level 8.5 〜Array〜
  10. Java Basic Level 9〜Training of for statement〜
  11. Java Basic Level 10 〜While statement 〜
  12. Java Basic Swing〜オブジェクト指向〜
  13. Java Basic Swing Level 2〜オブジェクト指向2〜
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JavaFX グラフ描画〜AreaChartを使う〜

イントロダクション

ND4Jでグラフを描いて、２次関数とかを描画するのに良い方法はないかと探しておりました。そんなわけでこのグラフはどうだろうか？

AreaChart

実際に写経して動かしてみました。追加で作成したコードは以下の様にやりました。

＜実装コード＞

public class AreaChartView extends Parent implements MathKitView {

    /* (non-Javadoc)
     * @see zenryokuservice.mathkit.MathKitView#loadView(javafx.scene.layout.VBox)
     */
    @Override
    public Parent loadView(VBox root) {
        final NumberAxis xAxis = new NumberAxis(1, 31, 1);
        final NumberAxis yAxis = new NumberAxis();
        final AreaChart<Number,Number> ac = 
            new AreaChart<Number,Number>(xAxis,yAxis);
        ac.setTitle("Temperature Monitoring (in Degrees C)");

        XYChart.Series seriesApril= new XYChart.Series();
        seriesApril.setName("April");
        seriesApril.getData().add(new XYChart.Data(1, 4));
        seriesApril.getData().add(new XYChart.Data(3, 10));
        seriesApril.getData().add(new XYChart.Data(6, 15));
        seriesApril.getData().add(new XYChart.Data(9, 8));
        seriesApril.getData().add(new XYChart.Data(12, 5));
        seriesApril.getData().add(new XYChart.Data(15, 18));
        seriesApril.getData().add(new XYChart.Data(18, 15));
        seriesApril.getData().add(new XYChart.Data(21, 13));
        seriesApril.getData().add(new XYChart.Data(24, 19));
        seriesApril.getData().add(new XYChart.Data(27, 21));
        seriesApril.getData().add(new XYChart.Data(30, 21));

        XYChart.Series seriesMay = new XYChart.Series();
        seriesMay.setName("May");
        seriesMay.getData().add(new XYChart.Data(1, 20));
        seriesMay.getData().add(new XYChart.Data(3, 15));
        seriesMay.getData().add(new XYChart.Data(6, 13));
        seriesMay.getData().add(new XYChart.Data(9, 12));
        seriesMay.getData().add(new XYChart.Data(12, 14));
        seriesMay.getData().add(new XYChart.Data(15, 18));
        seriesMay.getData().add(new XYChart.Data(18, 25));
        seriesMay.getData().add(new XYChart.Data(21, 25));
        seriesMay.getData().add(new XYChart.Data(24, 23));
        seriesMay.getData().add(new XYChart.Data(27, 26));
        seriesMay.getData().add(new XYChart.Data(31, 26));
        root.getChildren().add(ac);
        ac.getData().add(seriesMay);
        ac.getData().add(seriesApril);
        return root;
    }
}

AreaChart実行

うーん、データの表示には使えそうだが、今は２次関数を描きたいので別なものを探さないとだな。。。

関係ありませんが、JavaFXでのアプリを作成しました。
余計な音が入っています。

このソースだけでグラフが表示できるのは以前作成した仕組みがあるのでそちらを参照ください。

  1. JavaFX + ND4J 〜グラフ作成の準備〜
  2. JavaFX + ND4J 〜グラフ作成：とりあえず表示〜

でわでわ。。。

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Eclipse Modeling Framework 〜失敗：UMLツールのインストール〜

ワンポイントレッスン的な記事です。

Eclipse Modeling Framework(EMF)

こいつでアプリケーションを作る時の設計をやろうと思います。

  1. クラスの構成を一覧できるので仕組みをどう作るか考えやすい
  2. 実際にプログラムをどのように組むか？必要なIFクラスなどまとめやすい
  3. パッケージングも同様にやりやすい

上のようなメリットがあります。一言で言うと「図で一覧できるから」一例として上のようなメリットがあります。

もちろん、プログラム設計する人のインスピレーションによって「こんなメリットもあるな！」と発見などもあると思います。

IBMのページにチュートリアル的な記述がありました。

インストールする

参考にしたサイトはこちら

 

これはうまく行きそうにないので諦めます。

 



Eclipseと連動する必要がないので別個にインストールしました(笑)

 

ND4J ベクトル生成〜ワンポイントレッスン的な〜

イントロダクション

3Dモデル、機械学習など、3次元行列を使用したプログラミングがあります。これらは、Pythonというプログラミング言語で疲れている記事を見かけます。

これは、NumPyというライブラリがあり、簡単に行列、つまり多次元配列を扱えるというものです。イメージとしては、下のようなものです。

ND4Jを使う

ND4Jを使用すると、行列(多次元配列)の扱いが簡単にできます。PythonのNumPyの実装であるND4Jは、行列の操作を扱いやすくするために使用されることが多いライブラリです。

ベクトルの生成

ND4Jで配列(ベクトル)の初期化を行う(ベクトルの生成)方法です。

参考にするサイトはこちらです。(本家家元のドキュメント)英語なので翻訳して見ました。

実行結果

上のキャプチャのように、Nd4jクラスの性的メソッドで簡単に作成できます。

＜サンプルコード＞ ※Gitからダウンロード可能

public class FirstNd4j {
    public static void main(String[] args) {
        // クラスのインスタンス化
        FirstNd4j test = new FirstNd4j();

        INDArray zeros5 = Nd4j.zeros(5);
        System.out.print("Nd4j.zeros(5) -> ");
        System.out.println(zeros5);
        // 自分で作成したメソッドを使います。
        INDArray zero5_3 = test.createZeroINDArray(5, 3);
        System.out.print("Nd4j.zeros(5, 3) -> ");
        System.out.println(zero5_3);

        // 生成したNDArrayを3で埋める
        INDArray add3 = zero5_3.add(3);
        // 自作メソッドで表示します。
        printArray("INDArray.add(3)", add3);

        System.out.println("*** 0-1の間で乱数を生成する(2次元配列) ***");
        printArray("Nd4j.rand(2, 3)", Nd4j.rand(2, 3));

        System.out.println("*** ３次元以上 ***"); 
        printArray("Nd4j.rand(new int[] {1, 2, 3}])", Nd4j.rand(new int[] {1, 2, 3}));

        System.out.println("*** 平均ゼロ、標準偏差1のガウス乱数を生成する ***");
        printArray("Nd4j.randn(2, 3)", Nd4j.randn(2, 3));
        printArray("Nd4j.randn(new int[] {1, 2, 3}])", Nd4j.randn(new int[] {1, 2, 3}));
    }

    /**
     * 静的メソッドです。(staticがつきます)
     * このクラスを起動するときに他の読み込むクラスに同じメソッドは定義できません。
     * 実行時エラーになります。
     * 
     * @param formula 表示する計算式
     * @param vector ベクトル(配列)
     */
    public static void printArray(String formula, INDArray vector) {
        System.out.print(formula + " -> ");
        System.out.println(vector);
    }
    /**
     * このクラスのインスタンスメソッドです。
     * ０のベクトルを生成します。
     * 
     * @param row 行の数
     * @param col 列の数
     * @return 生成された行列
     */
    private INDArray createZeroINDArray(int row, int col) {
        return Nd4j.zeros(row, col);
    }
    ・
    ・
    ・
}

実行結果

http://zenryokuservice.com/wp/wp-content/uploads/2023/05/FirstND4J01.png

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Eclipse プロジェクトのMaven化〜ワンポイントレッスン的な〜

EclipseのJavaプロジェクトをMaven化ます。

通常のプロジェクトはPOMファイルがありません。下のような感じです。

そして、これをMaven下するのにはわけがあります。

「便利なライブラリ簡単にインストールしたい！」

というわけです。手順は以下の通り

＜手順＞

  1. Mevenプロジェクトを作成する
  2. POMファイルを修正する
  3. Maven install ※最近のEclipseは保存時に走るっぽい

[rakuten ids="rakutenkobo-ebooks:16389798"]

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  1. IntelliJ IDEA 環境構築 〜インストールと起動〜
  2. IntelliJ IDEA Git〜Gitリポジトリからクローン〜
  3. IntelliJ IDEA 使い方〜Git接続 Java起動 etc〜
  4. IntelliJ IDEA Jarファイルを作る
  5. IntelliJ IDEA 使い方〜Maven Projectの作成〜
  6. IntelliJ IDEA 使い方〜Mavenでライブラリを追加する〜
  7. IntelliJ IDEA 使い方〜Javaのコンパイルレベル設定〜
  8. IntelliJ IDEA Gradleセットアップ〜コマンド入力部の表示〜
  9. IntelliJ IDEA Discord Botを作る〜Gradle環境のセットアップ〜