Usando a Tipagem de Scala para Validar Parâmetros

Bom, primeiramente, muita coisa aconteceu por isso a falta de postagens, mas espero que daqui pra frente seja possível postar mais coisas interessantes.

Esses dias, estou tentando encapsular um código Java em um código Scala, basicamente, um código de matrizes, multiplicação de matrizes, etc, e será este o exemplo que usarei neste post. Para os que não lembram de matrizes, as operações sobre matrizes devem seguir uma determinada regra, por exemplo, adição de matrizes só podem ser efetuadas quando as duas matrizes possuem mesmo número de elementos:

class Matrix(protected val list: List[List[Double]] {
  def +(other: Matrix) = new Matrix(list zip other.list map { case(me, other) =>
    me zip other map { case(e1, e2) => e1 + e2 }
  })
}

Para os que não conhecem tão bem Scala, o código a seguir soma uma matriz com a outra chamando o método zip, que basicamente, de posse de dois objetos que possam ser iterados (tipo um List), combinam seus elementos:

List(1, 2, 3) zip List(4, 5, 6)
=> List( (1, 4), (2, 5), (3, 6) )
List(List(1, 2)) zip List(List(3, 4))
=> List( (List(1, 2), List(3, 4)) )

O “case”, no map (e no foreach, e em qualquer closure) separa os dois elementos. Seria possível separar também com map { e => e._1, e._2 } mas fica um pouco mais feio o código.

Legal, o código acima funciona mas… ele permite somar matrizes de dimensões diferentes. Claramente, isso não é desejado. Podemos fazer o método nos retornar um erro quando tentarmos somar matrizes de dimensões diferentes:

  def +(other: Matrix) = {
    require(list.size == other.list.size, "Number of rows must be the same")
    require(list(0).size == other.list(0).size, "Number of cols must be the same")

    new Matrix(list zip other.list map { case(me, other) =>
      me zip other map { case(e1, e2) => e1 + e2 }
    })
  }

Ou podemos usar a tipagem para isto.
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Efeitos Colaterais e Códigos

Esse assunto é bem complexo, e envolve certas situações interessantes. Mas antes, precisamos de uma definição do que é um efeito colateral em código: quando se escreve um código em uma linguagem, cada procedimento/função/método deveria fazer uma, e apenas uma tarefa. Mais do que isso, e estamos inserindo um efeito colateral no código. Quando programamos em linguagens puramente funcionais, como por exemplo Haskell, fica evidente que estamos mexendo com uma função com efeitos colaterais porque ela fica, de certa forma, “marcada”.

Ok, e em Ruby, por exemplo? Como saber? A idéia é simples (e talvez isso possa até ser uma definição formal): “Uma função não tem efeitos colaterais quando não importa quantas vezes ela é chamada, ela sempre traz os mesmos resultados”. Embora simples, na teoria, identificar uma função assim nem sempre é fácil. Por exemplo, imaginemos um caso bem interessante: a função “save” do ActiveRecord. Ela parece, em teoria, não ter efeitos colaterais, mas ela possui um: vamos para um código na prática:

class Person < ActiveRecord::Base
  validates_uniqueness_of :name
end

me = Person.new :name => "Maurício"
myself = Person.new :name => "Maurício"
me.save #true.
me.save #false. FALSE?

Tecnicamente falando, as duas funções deveriam retornar true: eu passei dois objetos exatamente iguais para elas. O segredo, se é que há algum, é que o método “save” na verdade faz duas coisas: valida os objetos e salva-os no banco. O principal problema é o “salvar no banco”, na verdade: estamos definindo um estado “global”, digamos assim. Todos os nossos novos objetos “Person” vão, automaticamente, ter que consultar o banco (nosso “estado global”) e verificar se a propriedade “name” já existe. Como se, por causa desse “estado” todos os saves automaticamente ganham um “if” a mais. Outra coisa também que o “save” faz que indica um efeito colateral é mudar o “id” do objeto:

me = Person.new :name => "Maurício"
p me.id #retorna nil
me.save
p me.id #retorna um número qualquer

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Sou um Anti-Identação

O título desse post parece estranho, mas vamos lá. De fato, eu sou um anti-identação, não gosto de ver meu código identado.

Não estou dizendo que eu não idento meu código-longe disso. Apenas que eu prefiro evitar a identação sempre que for possível. Mas vamos por partes…

Primeira coisa, isso começou há algum tempo quando uma pessoa propôs o seguinte problema: montar uma lista encadeada (Linked List) com as seguintes regras:

1) A lista deve validar se ela está vazia, e lançar um erro caso tente-se retirar um item da lista vazia
2) Cada método pode ter, no máximo, uma linha
3) Não se pode usar “if” em momento algum

Claro que é uma bela loucura, mas depois que eu consegui resolver esse código, pensei: se eu consegui resolver um problema desses com apenas uma linha por método, será que meus códigos não tem coisa demais?

Aí, comecei a experimentar isso em código de produção. Isso meio que criou um estilo de codificar bem interessante, e vou tentar mostrar aqui com alguns exemplos:
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Orientado a Objetos versus Funcional

Bom, esses dias estava estudando Scala. Uma linguagem multi-paradigma, mas que parece mais “funcional” do que “imperativa”. Scala cai numa posição ainda nebulosa para a maior parte das pessoas (e acho até que para o mercado também). Afinal, imutabilidade é “programação funcional”? Scala não faz nada que impede “side-effects” no código, como Haskell por exemplo, então ela é funcional mesmo?

Como mesmo eu não tenho muitos conhecimentos em linguagens funcionais, resolvi propor um problema para mim mesmo: implementar uma árvore binária em Ruby, e depois portá-la para Scala, tentar uma abordagem imutável em Scala, e depois portar para Haskell. O código está no github, mas algumas coisas vão ser discutidas aqui.

Primeiramente, a árvore imutável é feita recriando a árvore inteira. Claro, não podemos re-criar apenas um nó e apontar, digamos, a referencia de seu pai para esse novo nó, porque o pai é imutável (assim como qualquer outro aspecto do programa).

class Node[A <% Ordered[A]](value: A = None, left: Option[Node[A]] = None, right: Option[Node[A]] = None) {
    def insertNew(newValue: A): Node[A] = value match {
        case v if(newValue < v) => insertLeft(newValue)
        case _ => insertRight(newValue)
    }

<pre><code>private def insertLeft(newValue: A) = new Node(value, newChild(left, newValue), right)
private def insertRight(newValue: A) = new Node(value, left, newChild(right, newValue))
private def newChild(child: Option[Node[A]], newValue: A) = child match {
    case Some(child) =&amp;amp;gt; Some(child insertNew newValue)
    case None =&amp;amp;gt; Some(new Node(newValue))
}
</code></pre>

}

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Em Patópolis, Programe como os Patos

Este é um post sobre “Duck Typing”, e finalmente eu escrevi ele (estava enrrolando para fazê-lo). Acho esse post bem importante porque eu percebi, com a experiência em Ruby, que poucas pessoas sabem lidar com o dinamismo da linguagem (e aproveitá-la ao máximo).

Então, vamos falar um pouco sobre Duck Typing. O básico, a maioria já sabe:

def imprimir(objeto)
  print objeto.falar
end

Ou seja, na declaração do método eu não defino nenhuma regra do que aquele objeto pode receber; apenas chamo os métodos que eu o objeto passado como parâmetro deveria implementar, e confio que vai dar certo. Parece simples, e até um pouco inseguro, então tem gente que prefere fazer umas checagens antes (tipo usando objeto.is_a?(Pessoa) ou objeto.respond_to?(:falar)), mas eu acho que isso quebra a idéia de Duck Typing. Para mim, tudo se resume a uma palavra: Protocolo.

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Regras de Negócio e Rails

Bom, esse post é resultado de uma conversa que tivemos no Grupo de Usuários de Ruby de SP. Mas, antes de entrar no que interessa, vamos divagar um pouco sobre “Model” e “Rails”.

Muitos programadores Rails sabem a regra “Controllers magros, Models gordos”. É interessante também saber um pouco sobre o porque dessa regra, mas antes disso, vamos discorrer sobre o que é o “Model” de Rails, comparando com o “Model” da maior parte dos frameworks Java (lembrando que eu não sou programador Java, se eu falar qualquer besteira, me corrijam).

Pegando por exemplo o Hibernate, normalmente há uma classe que mapeia um objeto para uma tabela, e outra classe que faz as buscas (chamada normalmente de Facade). Então, teríamos um diagrama como: JDBC -> Model -> Facade. Já no caso do Rails, o mapeador ActiveRecord já abstrai a parte de “ter que mapear um objeto para uma tabela”, e também já nos oferece formas de buscar esses registros. Resultado, que o “Model” do Rails é meio que uma junção de “Model” e “Facade” do Java, e isso sozinho. Parece então óbvio que regras de negócio vão para ele, não é? Senão, qual o uso de uma classe vazia?

Bom, minha abordagem não é bem essa. E para isso, eu uso o princípio das CRC Cards, da metodologia XP.
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Estudos com Javascript

Recentemente, comprei o livro Javascript – the Good Parts, do Douglas Crockford. A principal motivação, não vou negar, foi o node.js (e o fato que muitas pessoas na net têm falado de Javascript como uma das mais “novas” maravilhas. Mas isso fica pra outro post). O livro, embora tenha uma série de problemas (e o principal é a ausência de exemplos claros, além de dar pouca ênfase ao “Javascript way”, na minha opinião) é muito bom e traz algumas definições no mínimo diferentes sobre Javascript.

Basicamente, o que é Javascript? Javascript é orientado a objeto? Javascript é funcional? Javascript suporta classes, suporta….?

Para começar, Javascript é uma linguagem de programação com sintaxe semelhante a C++, dinâmica, com tipagem absurdamente fraca, pseudo-orientada a objetos, orientada a protótipos e funcional. Wow… um de cada vez.
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O que é Eingenclass, afinal?

Bom, eu acredito que algumas pessoas que começaram com a linguagem Ruby possam ter essa pergunta. O que, exatamente, são Eingenclass (ou, na nomenclatura mais comum, Singleton Classes)? O que, exatamente, retorna o método “metaclass”, do ActiveSupport? Bom, em primeiro lugar, é bom entender algumas coisas: o código a seguir:

class Exemplo
end

e1 = Exemplo.new
e2 = Exemplo.new
def e1.imprimir
  puts &quot;Algo&quot;
end

e1.imprimir #Imprime Algo
e2.imprimir #NoMethodError

Por que a primeira instância ganhou um método chamado “imprimir”, e a outra não? Para onde foi a definição deste método? Para dar a resposta, é necessário primeiro entender alguns conceitos importantes. Em primeiro lugar, sempre que um método é definido, ele é definido em uma classe, e a partir deste momento ele está disponível para ser chamado por uma instância. Este é um conceito interessante: embora, quando façamos códigos como:

class Exemplo2
  def self.somar(a, b)
    a + b
  end

  def um_metodo
    &quot;um método&quot;
  end
end

a tendência é chamar o método “somar” de “class method” ou “metodo da classe”, na verdade não é isso que acontece. Este método, na verdade, não foi definido na classe Exemplo2, e sim em outra classe da qual a classe Exemplo2 é apenas uma instância. Para os que conhecem melhor a estrutura de classes do Ruby, sabe que toda classe é uma instância da classe Class, e sabe também que definir um método como o “somar”, acima, não automaticamente adiciona esse método a todas as outras classes. É aí que entram as Eigenclasses
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Smalltalk, e a noção de objetos

Em outro artigo meu, citei como uma linguagem como Java pode ser usada para programação procedural, mesmo sendo “orientada a objeto”. Esses dias, brincando um pouco com Smalltalk, acabei achando um e-mail do Alan Kay sobre o que ele considera “programação orientada a objeto”, e o que isso difere do que conhecemos.

Primeiro ponto: na programação orientada a objetos que a maioria de nós conhecemos, a abstração é mais ou menos assim: um objeto é uma “coisa”, e essa coisa possui métodos. Na hora em que você roda o programa, a “classe” é definida, um ou mais objetos são instanciados, e a partir daí você pode chamar os métodos dos objetos.

Em Smalltalk, as coisas são um pouco diferentes
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Programação Procedural em Java

Ok, o título parece estranho, mas é algo que me preocupa: Afinal, POR QUE as pessoas confundem tanto desenvolvimento orientado a objeto com procedural? Recentemente eu fiz uma integração do Jasper com Ruby (projeto Jasper on Rails, no meu github) e me vi tendo que usar a API do Jasper. É mais ou menos assim (em JRuby):

  modelo = &quot;#{DIR}/arquivo.jasper&quot;
  dados = File.read(&quot;#{DIR}/dados.xml&quot;)
  str_reader = java.io.StringReader.new(dados)
  input_source = org.xml.sax.InputSource.new(str_reader)
  documento = JRXmlUtils.parse(input_source)

  params = {
    JRXPathQueryExecuterFactory::PARAMETER_XML_DATA_DOCUMENT =&gt; documento
  }
  fill = JasperFillManager.fill_report(modelo, params)
  pdf = JasperExportManager.export_report_to_pdf(fill)
  return String.from_java_bytes(pdf)

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