Programación 3

Proyecto base

Descarga el proyecto base para Eclipse de esta práctica, que ya contiene algunas clases y test unitarios. Impórtalo como proyecto Java en Eclipse

Clase Channel

Disponemos de un constructor y tres métodos públicos que podemos usar para consultar el estado del canal:

• Channel(IODevice, IODevice) Crea un canal y asocia los dispositivos pasados como parámetros a este canal. El primer argumento es el dispositivo de entrada y el segundo el de salida. Este constructor reserva memoria para un buffer del tamaño especificado por el dispositivo de salida, por lo cual siempre que nos refiramos al buffer de un dispositivo de salida, en realidad nos estamos refiriendo al buffer del canal asociado al dispositivo.

• isFull() : indica si el canal está lleno (y por tanto no se puede escribir más en él)

• hasData() : indica que hay bytes almacenados en el canal pendientes de leer.

• getBufferSize() : devuelve la capacidad máxima del canal (el tamaño de su buffer), independientemente de que contenga información disponible para leer o no.

Además, Channeldispone de otros tres métodos que los dispositivos pueden usar:

• input(byte) : envía un byte al canal. Lanzará la excepción BufferOverflowException si el buffer del canal ya está lleno.
• output() : lee un byte del canal. Lanzará la excepción BufferUnderflowException si el buffer del canal no contiene datos para leer.
• resetBuffer(int bufferSize) : inicializa el buffer del canal al tamaño especificado por bufferSize. Los datos que puediera contener anteriormente el buffer del canal se perderán. Lanza IllegalArgumentException si el argumento no es mayor que cero.

Clase IODevice

Los dispositivos IODevice son conectados a un canal por el constructor de Channel. Para crear un dispositivo disponemos de dos constructores: el constructor por defecto se utiliza para crear un dispositivo de entrada, mientras que el constructor sobrecargado se utiliza para crear dispositivos de salida. Este último necesita como parámetro el tamaño del buffer que deberá tener el canal mediante el cual se le enviará información al dispositivo. El constructor de Channelse encargará de consultar esta información para crear el canal.

Los métodos de IODevice que podemos utilizar para implementar los dispositivos de alto nivel son:

• getChannel() : devuelve el canal asociado a este dispositivo. Lanza IllegalStateException si el dispositivo no tiene asociado ningún canal.
• setChannel(Channel) : Asocia el dispositivo al canal pasado como argumento. Lanza NullPointerException si el argumento es null.
• getBufferSize() : obtiene el tamaño del buffer del canal asociado a este dispositivo.

Clases InputDevice y OutputDevice

Estas clases, que tienes que implementar, representan, respectivamente, un dispositivo de entrada y un dispositivo de salida no específicos.

• InputDevice

  • InputDevice() crea un nuevo dispositivo de entrada.
  • sendToChannel(byte) : enviar un byte al canal asociado.
  • put(byte[]) permite enviar un array de bytes al canal asociado.

  Tanto sendToChannel() como put() lanzan las excepciones estándar IllegalStateException si el dispositivo no tiene canal asociado y BufferOverflowException si el canal ya está lleno o se llena al ir enviando los datos.

• OutputDevice

  • OutputDevice(int) : Crea un dispositivo de salida. El tamaño del buffer del dispositivo se indica en el parámetro del constructor.

  • receiveFromChannel() : lee un byte del canal asociado. Lanza la excepción estándar IllegalStateException si no hay canal asociado a este dispositivo y BufferUnderflowException si no hay datos en el canal.

  • get(int num_bytes) : lee como máximo num_bytes del canal asociado. Devuelve un array de bytes de tamaño igual al número de bytes leídos (que puede ser cero si el canal no contiene datos).

    • Lanza la excepción estándar IllegalStateException si el dispositivo no tiene canal asociado.
    • Si el parámetro num_bytes no es mayor que cero y menor o igual al tamaño del buffer de este dispositivo, lanza la excepción estándar IllegalArgumentException.

  • readStoredString() (Este método se da ya implementado; ver código fuente en el proyecto base). Lee una cadena de caracteres enviada al canal y la devuelve como un objeto de tipo String. El método supone que en el buffer del canal se encuentra una cadena de caracteres con el siguiente formato: el primer byte indica el número de bytes que hay a continuación en el buffer, los cuales representan caracteres ASCII imprimibles. Por ejemplo, si en el canal se encuentra la cadena “PROG3”, estará almacenada así en su buffer: | 5 | 80 | 82 | 79 | 71 | 51 |.

    • Devuelve la cadena leída, o bien la cadena vacía si no hay datos en el canal
    • Lanza la excepción estándar IllegalStateException si el dispositivo no tiene canal asociado.
    • Lanza BufferUnderflowException si el canal se vacía antes de poder leer toda la cadena, es decir, si los datos en el canal no tienen el formato correcto.

Dispositivos de entrada

Las clases Keyboard y Mouse representan dispositivo de entrada específicos. Simulan un teclado y un ratón, respectivamente. Keyboard permite enviar caracteres uno a uno, mientras que Mouse simula enviar la posición actual del cursor de un ratón en la pantalla.

• Keyboard :
  • Keyboard() crea un teclado para enviar caracteres.
  • put(char) envía un caracter al canal asociado. Lanza las excepciones estándar IllegalStateException si el dispositivo no tiene canal asociado y BufferOverflowException si el canal ya está lleno.
• Mouse :
  • Mouse() crea un ratón que permite enviar coordenadas 2D de la posición del cursor en pantalla.
  • put(byte x, byte y) envía dos bytes que representan una coordenada 2D: el byte ‘x’ en primer lugar, seguido del byte ‘y’. Lanza las excepciones estándar IllegalStateException si el dispositivo no tiene canal asociado y BufferOverflowException si el canal ya está lleno o se llena tras enviar el primer byte.

Dispositivos de salida

Las clases Display y LinePrinter representan diferentes tipos de dispositivo de salida específicos. Simulan, respectivamente, una pantalla y una impresora que imprime caracteres línea a línea.

• LinePrinter Este dispositivo espera que en su buffer se encuentre una cadena de caracteres con el siguiente formato: el primer byte indica el número de bytes que hay a continuación en el buffer, los cuales representan caracteres ASCII imprimibles (ver método OutputDevice.readStoredString()).

  • LinePrinter() crea una impresora con un tamaño de buffer indicado por la constante LinePrinter.MAX_LINE_LENGTH más uno.
  • printLine() devuelve un String que contiene la cadena leída del buffer.
    • Lanza la excepción estándar IllegalStateException si el dispositivo no tiene canal asociado.
    • Lanza la excepción de usuario verificada NoLineForPrintingException si el buffer está vacío. Esta excepción se definirá en el subpaquete es.ua.dlsi.prog3.p3.highlevel.exceptions y no recibirá ningún parámetro en su constructor.
    • Lanza la excepción estándar BufferUnderflowException si el canal se vacía antes de poder leer toda la cadena, es decir, si los datos en el canal no tienen el formato correcto.

• Display simula una pantalla cuadrada de NxN píxeles en blanco y negro, representada por una matriz de NxN bytes. El tamaño N está almacenado en el atributo pixel_rows, que indica el número de filas (y columnas) de la matriz. Un cero en la matriz representa un píxel ‘blanco’ o no activado. Cualquier otro número representa un píxel ‘negro’ o activado. Ten en cuenta que la matriz de bytes representa el contenido de una pantalla gráfica donde el eje X es el eje horizontal, y el eje Y es el vertical, por lo que una coordenada (x,y) corresponde al pixel en la columna ‘x’ y la fila ‘y’ de la matriz. Las cuatro esquinas de una pantalla de tamaño NxN corresponden por tanto a estas coordenadas: - esquina superior izquierda: (0,0) - esquina superior derecha: (N-1,0) - esquina inferior izquierda: (0,N-1) - esquina inferior derecha: (N-1,N-1)

  • Display(int N) crea una pantalla con N filas x N columnas de píxeles. El canal asociado a este dispositivo tendrá un buffer de tamaño NxN*2, ya que se necesitan dos bytes para cada pixel y queremos que en el buffer quepan eventualmente las coordenadas de todos los píxeles.
  • getDisplaySize() : devuelve el número de filas (o columnas) de esta pantalla.
  • refresh() Este método espera encontrar en el canal coordenadas de pixeles que deben activarse en la pantalla. Por tanto debe leer éstas desde el canal mientras queden datos en él y activar los píxeles correspondientes a ellas, poniendo a un valor distinto de cero las posiciones correspondientes de la matriz display. El canal contendrá por tanto pares de bytes (x,y) que representen coordenadas para píxeles de esta pantalla. Ten en cuenta que no tiene por qué contener tantas coordenadas como pixels tiene la pantalla, puede haber menos o incluso ninguna. Si el canal no contiene datos, este método no modificará la matriz display.
    • El método retorna una copia defensiva de la propiedad display.
    • Si el dispositivo no tiene canal asociado, se lanzará la excepción estándar IllegalStateException.
    • Si al intentar leer una coordenada desde el canal, no hay suficientes bytes en el (dos al menos), se lanza la excepción estándar BufferUnderflowException.
    • Las coordenadas (x,y) leídas del buffer deben corresponder a algún pixel de la pantalla, es decir: (0 <= x < N) y (0 <= y < N). En caso contrario, se lanzará la excepción estándar IndexOutOfBoundsException con un mensaje apropiado.
  • clear() borra por completo la pantalla, desactivando todos sus píxeles.