#7 - نکات و اصول مهم در برنامه نویسی Java/Android

1- تفاوت HashMap و HashTable:

 

کلاس HashMap از نوع synchronize نیست پس thread-safe نیست. اما کلاس HashTable از نوع synchronize هستش.
کلاس HashMap بخاطر synchronize نبودن کمی سریعتر از HashTable عمل میکنه.
کلاس HashMap اجازه داشتن یک کلید null و چندین مقدار null رو داره، اما کلاس HashTable همچین اجازه ای رو نداره.
کلاس HashMap زیرکلاس AbstractMap هستش، اما کلاس HashTable زیرکلاس Dictionary هستش.
کلاس HashTable تقریباً منسوخ شده و باید از جایگزینش ConcurrentHashMap استفاده بشه.
و...

در بیشتر موارد کلاس HashMap استفاده میشه، درصورتی که synchronization در اولویت نباشه.

 

2- برای حل مشکل ValueError: unsupported pickle protocol در لینوکس کافیه فایل .repopickle_.gitconfig در Android SDK رو پیدا و حذف کنید.

 

3- اصول طراحی کلاس:

- همیشه داده ها و فیلدها رو private نگهدارید و از اصول encapsulation پیروی کنید.

- همیشه فیلدها رو initialize کنید.

- هرکلاس رو به یک نوع/دسته از داده اختصاص بدید.

- کلاسهای چند منظوره با چند مسئولیت طراحی نکنید، بلکه آنها را تجزیه و جداسازی کنید.

- بی دلیل برای همه فیلدها و داده ها accessor و mutator طراحی نکنید. (set/get)

- همیشه بهترین و مناسبترین نام رو برای کلاس و متد تعیین کنید تا هدف رو بخوبی انعکاس بدهند.

- حتاالمکان کلاسها رو immutable (غیرقابل تغییر) طراحی کنید.

- بجای استفاده مکرر تودرتو if/else switch foreach از interface یا کلاس abstract استفاده کنید.

- حتاالمکان کلاس رو static طراحی نکنید. (بخاطر global state و مشکلات unit testing)

- از نوشتن متدهای طولانی و سنگین خودداری کنید. معمولاً متدهای طویل نشاندهنده رفتار و وظایف متعدد هستش که نیاز به تجزیه و refactoring داره.

- از قانون DRY (مخفف Don’t Repeat Yourself) پیروی کنید... متدهای تکراری رو با ساخت superclass abstract یکی کنید.

دیاگرام JDBC

 

دیاگرام اتصال و سلسله مراتب کتابخانه JDBC
 

برای بزرگنمایی کلیک کنید.

 

#6 - نکات و اصول مهم در برنامه نویسی Java/Android

1- بهتره همیشه شماتیک :file رو در کلاس WebView رو مسدود کنید.

کلاس WebView قابلیت نمایش صفحات وب در داخل اکتیویتی رو فراهم میکنه، و از اونجایی که دیگر برنامه ها قادرن Intent URI به WebView ایجاد شده بفرستن، پس این امکان رو هم دارن تا بتونن فایل یا آدرس URI آلوده رو در دستگاه بارگذاری کنن...

راه حل:

String _intentUrl = getIntent().getStringExtra("http://blog.ir");

if (!_intentUrl.startsWith("file:"))
{
   loadUrl = _intentUrl;
}

 

2- از انجایی که همه برنامه ها قادرن محتوای logcat رو read کنن، هرگز اطلاعات حساس رو برای دیباگ Log نکنید، مخصوصاً درخواستها و پاسخهای HTTP رو.

 

3- اگر در حین بازکردن برنامه Eclipse با خطای Java was started but returned exit code 13 مواجه شدید، این یعنی مثلاً Java 64bit نصب کردید، درصورتی که Eclipse تون 32bit هستش. یا Java 32bit نصب کردید، درصورتی که Eclipse تون 64bit هستش.

بنابراین باید معماری هردو یکی باشه... مثلاًً هردو 32bit یا هردو 64bit باشن.

نکته: در صورت حل نشدن مشکل با نصب معماری مناسب، فایل eclipse.ini رو که در کنار فایل اجرایی Eclipse تون هست رو باز کنید و بدنبال واژه –vm بگردید... بعد در زیر این واژه مسیر نصب شده Java رو جایگزینش کنید...

و یا برنامه Eclipse رو باز کنید و به مسیر Menu -> Prefecences -> Java -> Installed JREs برید و مسیرنصب شده Java رو بهش بدید...

تفاوت دستور compile و implemention در Gradle

 نکته اینکه دستور compile در نرم افزار Android Studio 3 و جدیدتر منسوخ شده و بجاش باید از دستور api استفاده بشه. (میتونید براحتی و بدون مشکل جایگزینشون کنید)

پس باید بپرسیم فرق دستور api با دستور implemention چیه:

- دستور api به اصطلاح حکم public کردن یک کتابخانه رو داره

- اما دستور implemention به اصطلاح حکم private کردن یک کتابخانه رو داره

- همونطور که با public کردن یک متد میتونید اون متد رو برای همه کلاس ها و پکیج ها share و قابل استفاده کنید، توسط دستور api هم میتونید محتویات یک کتابخانه رو برای کل پروژه  share و قابل استفاده کنید. (درواقع توسط دستور api، کتابخانه مورد نظر در همه جای پروژه "رخنه" میکنه)

- همونطور که با private کردن یک متد میتونید اون متد رو از همه کلاس ها و پکیج ها "مخفی و غیر قابل استفاده" کنید که " فقط در محل خودش قابل استفاده باشه"، توسط دستور implemention هم میتونید محتویات یک کتابخانه رو فقط برای برنامه یا کتابخانه ای که ازش استفاده کرده "نمایان و قابل استفاده" کنید.

MyApp -> Lib -> Lib2
👆 در اینجا برنامه MyApp به کتابخانه Lib وابستست، و کتابخانه Lib به کتابخانه Lib2 وابستست...
با api کردن Lib2 باعث میشید تا محتویات این کتابخانه در کل پروژه قابل دسترس باشه. اما آیا واقاً لازم دارید؟

dependencies
{
   api project(':Lib2')
}

مثلا اگر متد sendRequest() در کتابخانه Lib2 قرار گرفته باشه و فقط کتابخانه Lib از این متد استفاده کرده باشه، با api کردن Lib2 اون متد هم در اختیار شما و کل پروژه خواهد بود. چیزی که واقاً لازم نیست...

زمانی باید از دستور api استفاده کنید که میخوایید از محتویات یک کتابخانه که برای یک کتابخانه دیگر هست استفاده کنید. 👆 مثل  Lib2
یا  پروژه تون کلاً یک کتابخانست. مثل SugarORM یا Log4J یا Volley یا ApacheHTTP...

✅ همیشه باید از دستور implemention استفاده کنید. اینطوری خود Gradle plugin هوشمندانه تشخص میده که آیا لازمه به api تغییر کنه یا نه.
درصورت بروز خطا، بدونید که به اشتباه از متدهای کتابخانه های  تودرتو و زیرین استفاده کردید پس باید رفعش کنید.

Android Gradle plugin engineer Jerome Dochez: When you switch to the new Android Gradle plugin 3, you should replace all your compile (and api) with the implementation keyword.

implementation  / testImplementation  / androidTestImplementation

مقایسه BufferedReader ,FileReader و Scanner در جاوا

در Java چندین کلاس برای نوشتن و خواندن ورودی و فایلهای متنی وجود داره... اما کدام کلاس مناسبتره، کدام سریعتره و کدام نیازهای کاربر رو برطرف میکنه؟

 

• کلاس BufferedReader

برای خواندن ورودی/فایل stream بصورت خط به خط از نوع string.

دارای بیش از 20 متد public داخلی.

پشتیبانی از متد close() برای بستن file handle.

توانایی خواندن ورودی از System.in (یا stdin)

این کلاس thread-safe هست. (میتوان BufferedReader رو در بین thread ها share کرد)

دارای حافظه buffer با سایز 8 کیلوبایت.

میتواند کلاس FileReader و InputStreamReader رو بعنوان reader در سازنده دریافت کند.

این کلاس synchronized هست.

پیاده سازی شده در JDK 1.1 و جدیدتر.

دارای کمترین system calls و کاملاً بهینه.

در صورت وقوع استثنا IOException اونرو throw میکنه.

عدم پشتیبانی از Encoding بصورت مستقیم.

زیر مجموعه پکیج java.io.

دارای پرفورمنس بالا نسبت به کلاسهای Scanner و FileReader.

توانایی خواندن ورودی فقط با نوع string.

مناسب برای محیط های multi-thread.

مناسب برای خواندن متن/ورودی طولانی بصورت string و خط به خط. (مثل فایلهای log, books)

 

• کلاس Scanner

برای خواندن ورودی/فایل بصورت parse کردن داده های نوع primitive. (مثل int, long, double, string)

دارای بیش از 60 متد public داخلی.

پشتیبانی از متد close() برای بستن file handle.

توانایی خواندن ورودی از System.in (یا stdin)

این کلاس thread-safe نیست. (نمیتوان Scanner رو در بین thread ها share کرد)

دارای حافظه buffer با سایز 1 کیلوبایت.

میتواند کلاس FileReader و BufferedReader رو بعنوان reader در سازنده دریافت کند.

این کلاس synchronized نیست.

پیاده سازی شده در JDK 1.5 و جدیدتر.

دارای system calls پایین و تقریباً بهینه.

در صورت وقوع استثنا IOException اونرو مخفی میکنه.

عدم پشتیبانی از Encoding بصورت مستقیم.

زیر مجموعه پکیج java.util.

دارای پرفورمنس پایین نسبت به کلاسهای BufferedReader و FileReader.

توانایی خواندن ورودی با نوع int, long, string, float...

به دلیل استفاده از regular expression حافظه/CPU بیشتری نسبت به کلاس BufferedReader مصرف میکنه.

مناسب برای خواندن متن/ورودی و parse کردنش توسط delimiter. (مثل فایلهای xml, ini, config, json)

 

• کلاس FileReader

برای خواندن فقط فایل از نوع string.

دارای 20 متد public داخلی.

پشتیبانی از متد close() برای بستن file handle.

عدم توانایی خواندن ورودی از System.in (یا stdin)

بدون قابلیت buffer.

پیاده سازی شده در JDK 1.1 و جدیدتر.

دارای بیشترین system calls و بسیار کند.

در صورت وقوع استثنا IOException اونرو throw میکنه.

عدم پشتیبانی از Encoding. (درواقع پیشفرض platform رو استفاده میکنه)

زیر مجموعه پکیج java.io.

دارای پرفورمنس بسیار پایین نسبت به کلاسهای Scanner و BufferedReader.

توانایی خواندن ورودی فقط با نوع string.

بهتر است بصورت مستقیم استفاده نشود.

کدام کتابخانه: OkHTTP, Retrofit, Volley

 

کتابخانه OkHTTP

توسط Square تولید شده. مناسب برای Streaming و استفاده General مبتنی بر HTTP. پشتیبانی از POST, GET, UPLOAD. دارای مستندات آموزشی. زیربنای پیشفرض Retrofit و Picasso. یکی از زیربناهای Volley هستش. دارای disk cache. پشتیبانی از conn pooling. از پروتکل SPDY پشتیبانی می کنه. از اندروید 4.4 به بعد بصورت builtin در زیربنای اندروید استفاده شده. پشتیبانی از NewIO و...

 

کتابخانه Retrofit

توسط Square تولید شده. مناسب برای RESTful API / Web Service. پشتیبانی از POST, GET, PUT, DELETE, Multipart. دارای مستندات آموزشی. مبتنی بر کلاینت OkHTTP. دارای disk cache. پشتیبانی از async با کمترین کد. دارای cancellation و retryy برای درخواست ها. پشتیبانی از Dynamic URL. کمی کندتر از Volley اما سریعتر از AsyncTask هستش. دارای مفسر پیشفرض JSON و تبدیلش به POJO بکمک GSON.  پشتیبانی از NewIO. پشتیبانی از فعالیت های background.

 

کتابخانه Volley

توسط Google پشتیبانی شده. مناسب برای استفاده General و کار با تصاویر. پشتیبانی از POST, GET, PUT, DELETE. دارای مستندات آموزشی. دارای کلاینت های OkHTTP, Apache, HttpUrlConnection. دارای memory cache.  پشتیبانی از conn pooling. پشتیبانی از async با کمترین کد. دارای prioritization, cancellation, retrying برای درخواست ها. پشتیبانی از Dynamic URL. کمی سریعتر از Retrofit هستش. پشتیبانی از Image loading. دارای bitmap caching. سازگاری مناسب با activity lifecycle. دارای memory error handing مناسب. هندل کننده duplicate calls. استفاده نسبتاً آسان.

 

البته اگر بدنبال کتابخانه های سبکتر و کوچیکتر HTTP می گردید این گزینه ها هم میتونن انتخاب خوبی باشن:

LoopJ's android-async-http (HttpClient)
http://loopj.com/android-async-http/

Fast-Android-Networking
https://github.com/amitshekhariitbhu/Fast-Android-Networking

jus
https://github.com/apptik/jus

RoboSpice
https://github.com/stephanenicolas/robospice

 

این نکته رو هم در نظر داشته باشید که هرکدوم مزایا و معایب خودشونو دارن و باید درجای مناسبش کتابخانه مناسب رو انتخاب کنید.

دیاگرام: از سورس Java تا برنامه Java

 

این دیاگرام رو درست کردم تا روند(internals) کامپایل، تولید و اجرای برنامه های جاوا رو نشون بده:
 

برای بزرگنمایی کلیک کنید

Java internals, Java structure, JVM internals, ساختار جاوا، ساختمان جاوا
یکی از کاملترین و دقیق ترین دیاگرامهای Java/JVM internals  موجود در اینترنت هستش

اطلاعات بیشتر:

http://blog.jamesdbloom.com/JVMInternals.html

https://dzone.com/articles/understanding-jvm-internals

https://www.cubrid.org/blog/understanding-jvm-internals/

مقایسه الگوریتم binary search مقابل الگوریتم linear search

💡 مقایسه سرعت الگوریتم binary search مقابل الگوریتم linear search برای آرایه های مرتب شده(sorted)

(برای آرایه های عددی سنگین)

 

$needle = range(1, 500000);

 

❌ Linear search algorithm

function search(array $numbers, $needle)
{
   $_totalItems = count($numbers);

   for ($i = 0; $i < $_totalItems; $i ++)
   {
      if ($numbers[$i] === $needle)
      {
         return TRUE;
      }
   }

   return FALSE;
}

📊 نتیجه(ms)
0.031199932098389
0.031199932098389
0.031199932098389
0.031199932098389
0.031199932098389
0.031199932098389
0.031200170516968
0.031200170516968
0.046799898147583
0.046800851821899

 

✅ Binary search algorithm

function search(array $numbers, $needle)
{
   $_low = 0;
   $_high = count($numbers) - 1;

   while ($_low <= $_high)
   {
      $_middle = (int) (($_low + $_high) / 2);
      if ($numbers[$_middle] > $needle)
      {
         $_high = $_middle - 1;
      }
      else if ($numbers[$_middle] < $needle)
      {
         $_low = $_middle + 1;
      }
      else
      {
         return TRUE;
      }
   }

   return FALSE;
}

📊 نتیجه(ms)
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0

 

x64 Hardware
32bit OS
PHP 5.6 CLI

کد از کتاب "PHP 7 Data Structures and Algorithms"

#5 - نکات و اصول مهم در برنامه نویسی Java/Android

1- فراموش نکنید که مقدار صفت android:updatePeriodMillis در تگ <appwidget-provider فایل xml/widget_info.xml بیانگر تایمری هست که کالبک onUpdate کلاس ویدجت صدا زده میشه.

 

2- در metadata ویدجت، مقدار صفت android:minHeight و android:minWidth تعیین کننده حداقل اندازه ویدجت هستش که باید 72dp (یعنی 1x1) باشه. ولی صفت android:layout_width و android:layout_height در layout ویدجت، تعیین کننده اندازه کنونی ویدجت هستش.

 

3- از انجایی که List متدی برای اضافه کردن عنصر نداره و سایزش هم ثابت هست، برای تبدیل Array به ArrayList باید به این روش عمل کنید:

ArrayList<String> _arrayList = new ArrayList<String>(Arrays.asList(myArray));

 

4- برای چک کردن وجود یک مقدار در آرایه کافیست به این صورت عمل کنید:

Arrays.asList(myArray).contains(targetValue);

 

5- نکته جزیی: فراموش نکنید که HashMap در جاوا در واقع همون data structure هستش و نه آرایه!

#4 - نکات و اصول مهم در برنامه نویسی Java/Android

1- برای رفع خطای OutOfMemory هنگام کار با تصاویر راه های زیر رو دنبال کنید:

- مقدار خاصیت largeHeap در فایل مانیفست رو true قرار بدید.

- سعی کنید از LRU cache manager استفاده کنید.
- تصاویر رو compress کنید.
- کدهارو بررسی کنید که memory leak رخ نداده باشه. (که 90% بخاطر بی توجهی به  activity life cycle رخ میده)
- برای سرویس ها و Toast ها از ApplicationContext استفاده کنید.
- دقت کنید که broadcast receiver ها رو Unreg کنید.
- همه Observer ها رو بعد از استفاده delete کنید.
- همه resource ها رو(مثل XML) بعد از استفاده destroy کنید.

مقاله کامل و قابل فهم از حافظه Stack و حافظه Heap.

 

2- مقدار صفت android:targetSdkVersion در تگ uses-sdk فایل AndroidManifest.xml، به دستگاه با نسخه مشابه SDK فرمان میده که سیستم compability رو غیرفعال کنه. بنابراین سرعت پردازش برنامه افزایش و کارایی برنامه بهبود پیدا می کنه.

 

3- یادتون باشه که synchronized و Thread-Safe در جاوا یک مفهوم دارن: دسترسی همزمان به کد توسط چند Thread بدون بروز مشکلات. یعنی کد/متد synchronized اجازه دسترسی همزمان چند Thread به کد/متد رو نمیده، پس Thread ها باید نوبتی به کد/متد دسترسی پیدا کنن بنابراین آخرین وضعیت کد/متد در همه Thread ها مشترک هستش.

نکته: این مسئله فقط در مورد برنامه های Multi-Thread صدق میکنه و نه Single-Thread.

 

4- برای حل مشکل minSdk(API x) != deviceSdk(API y) در Android Studio یکی از راه های زیر رو دنبال کنید:

راه اول: داخل گوشی/emulator به مسیر Settings -> منوی Developer options برید و گزینه USB debugging رو فعال کنید.
راه دوم: زمانی که گوشی/emulator رو وصل می کنید، داخل گوشی پنجره Allow USB Debugging باز میشه که حاوی fingerprint هم هست... اون رو ALLOW کنید.
راه سوم: مطمعن شید که حافظه گوشی/emulator پر نشده باشه... اگر شده خالیش کنید.
راه چهارم: داخل گوشی/emulator به مسیر Settings -> منوی Storage برید و از بالا options رو باز کنید، سپس گزینه USB computer connection رو بزنید و نهایتا Media device MTP رو فعال کنید. (اگر درست نشد، Camera device رو فعال کنید)
راه پنجم: نسخه targetSdkVersion و compileSdkVersion رو یکی کنید.
راه ششم: فایل build.gradle رو باز کنید و مقدار عددی minSdkVersion رو به مقدار عددی deviceSdk تغییر بدید.
راه هفتم: داخل Android Studio به منوی Tools -> گزینه Android برید و ADB Integration رو فعال کنید.
راه هشتم: داخل Android Studio به قسمت Build Tools Version برید و نسخه رو به مقدار عددی minSdk یا deviceSdk تغییر بدید.
راه نهم: کلاً از device های سری Preview, N, L استفاده نکنید.