jsonaif-part2-dynamic.md

Enunciado do Trabalho 2 - jsonaif via dynamic code generation

Data limite de entrega: 16 de Maio

1. JsonParserDynamic

No seguimento do Trabalho 1 desenvolvido na biblioteca jsonaif pretende-se desenvolver uma nova classe JsonParserDynamic com o mesmo comportamento de JsonParserReflect, mas que NÃO usa reflexão na atribuição de valores às propriedades. Note, que continuará a ser usada reflexão na leitura da metadata, deixando apenas de ser usada reflexão em operações como <property>.setter.call(…). A atribuição de valores a propriedades passa a ser realizada directamente com base em código gerado em tempo de execução através da API de JavaPoet.

NOTA Ignore o caso de propriedades imutáveis iniciadas pelo construtor.

O diagrama da figura 1 apresenta um exemplo do objecto JsonParserReflect do Trabalho 1, onde cada instância de SetterProp está associada a uma instância de KMutableProperty que actua sobre uma determinada propriedade. A classe SetterProp implementa o código de afectação de uma propriedade via reflexão comum a todas as propriedades. A amarelo é evidenciado o que se pretende eliminar com a implementação do Trabalho 2.

Figura 1 - Diagrama de JsonParserReflect

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O diagrama da figura 2 apresenta um exemplo do objecto JsonParserDynamic onde cada propriedade tem uma implementação de Setter específica em Java (e.g. SetterStudent_name, SetterAddress_postcode), evitando o uso de reflexão na afectação de uma propriedade. Note ainda que para propriedades de tipo primitivo (e.g. postcode) a implementação de Setter evita a chamada ao parse() da base para não incorrer nos custos das operações de boxing e unboxing.

Figura 2 - Diagrama de JsonParserDynamic

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JsonParserDynamic deve gerar em tempo de execução implementações em Java das classes que implementam a interface Setter para cada propriedade.

O código das classes gerado dinamicamente através do JavaPoet é construído sobre uma instância de com.squareup.javapoet.JavaFile. A função loadAndCreateInstance(source: JavaFile) usa um ClassLoader para carregar a classe definida em source e criar uma instância dessa classe (considerando que tem um contrutor sem parâmetros).

import com.squareup.javapoet.JavaFile
import java.io.File
import java.net.URLClassLoader
import javax.tools.ToolProvider

private val root = File("./build")
private val classLoader = URLClassLoader.newInstance(arrayOf(root.toURI().toURL()))
private val compiler = ToolProvider.getSystemJavaCompiler()

fun loadAndCreateInstance(source: JavaFile): Any {
    // Save source in .java file.
    source.writeToFile(root)

    // Compile source file.
    compiler.run(null, null, null, "${root.path}/${source.typeSpec.name}.java")

    // Load and instantiate compiled class.
    return classLoader
        .loadClass(source.typeSpec.name)
        .getDeclaredConstructor()
        .newInstance()
}

2. Benchmark

Além de testes unitários que validem o correcto funcionamento de JsonParserDynamic complete a aplicação consola do projecto jsonaif-bench, para comparar o desempenho do método parse() entre as classes JsonParserReflect e JsonParserDynamic.

Para as medições de desempenho use a abordagem apresentada nas aulas (atenção que testes de desempenho não são testes unitários). Registe e comente os desempenhos obtidos entre as duas abordagens.

Analise e tire conclusões sobre as diferenças de desempenho observadas para diferentes tipos de objectos de domínio, tais como:

1. objectos só com propriedades de tipo primitivo (e.g. Date)
2. objectos só com propriedades de tipo referência.
3. objectos com propriedades de tipo primitivo e tipo referência.