Muusika
Java 1.0 võimaldas vaid rakendi abil au-formaadis faile mängida.
Versiooon 1.2 suudab mängida ka muid failitüüpe ning mängimiseks pole tarvis
brauseri abi. Sellegipoolest piirduvad muusikavõimalused vaid varem
valmistatud klippide esitamises. Varieerida oli võimalik vaid lõikude
mängimise aega ja kestust.
Tõenäoliselt aasta 2000 kevadel valmivasse JDK 1.3 juurde kuuluvad
paketid nii MIDI-kujul kui lindistatud muusika loomiseks, talletamiseks,
töötlemiseks ja esitamiseks. Alates 1999 sügisest saab kasutada 1.3
beetaversiooni, mis on mõeldud katsetamiseks enne uue valmisversiooni
väljalaskmist. Kuigi kõik pole veel lõplikult valmist (kuid nagu öeldakse,
ei saa tarkvara kunagi päris valmis), saab temaga täiesti programme luua.
MIDI
MIDI muusikal salvestatakse (või antakse edasi) nootide helikõrgusi
ning kestusi (heli alguse ja lõpu aega). Muusika taasesituseks luuakse
pilliheli näidiste ning nootide järgi muusika.
Audio-kujul signaali väljastab Synthesizer (sünteesija), kes saab
helinäited Soundbank'ist (kõlabaas) ning nootide mängimise ajad Sequencerist
(järjestaja). Sünteesija käest saab ka otse küsida midi kanal(id) ning neis
määrata, millal ja millist nooti mängida.
Üksikud noodid
Järgnevas näites küsitakse süsteemi käest sünteesija, avatakse ta.
Kõlabaasist laetakse pill ning määratakse sünteesija teda mängima.
Sünteesija käest küsitakse kanal ning viimases pannakse mängima kaks nooti.
MidiSystem.getSynthesizer(null) küsib sünteesija. Parameeter null
näitab, et oodatavale sünteesijale ei seata eeltingimusi. Kanalitest
võetakse esimene (s.t. nr. 0) ning määratakse ta mängima noote nr 60 (C)
ning 70 (B). Meetodi teine parameeter näitab instrumendi klahvi vajutamise
kiirust (sageli see seostub heli tugevusega).
import javax.media.sound.midi.*;
public class K1{
public static void main(String argumendid[]) throws Exception{
Synthesizer synthesizer=MidiSystem.getSynthesizer(null);
synthesizer.open();
Instrument pill=synthesizer.getDefaultSoundbank().
getInstruments()[0];
synthesizer.loadInstrument(pill);
MidiChannel kanal=synthesizer.getChannels()[0];
kanal.noteOn(60, 60);
kanal.noteOn(70, 60);
}
}
Järgnev näide sarnaneb eelmisega, kuid järjest mängitakse palju
noote (aletes numbrist 40). Iga nooti lastakse 200 millisekundit kõlada ning
seejärel noodi mängimine lõpetatakse.
import javax.media.sound.midi.*;
public class K2{
public static void main(String argumendid[]) throws Exception{
Synthesizer synthesizer=MidiSystem.getSynthesizer(null);
synthesizer.open();
Instrument pill=synthesizer.getDefaultSoundbank().
getInstruments()[0];
synthesizer.loadInstrument(pill);
MidiChannel kanal=synthesizer.getChannels()[0];
for(int i=40; i<120; i++){
kanal.noteOn(i, 60);
Thread.sleep(200);
kanal.noteOff(i);
}
}
}
Rajad
Kui eelmistes näidetes juhiti MIDI kanaleid otse, siis siin
kasutatakse Sequenceri (järjestaja) ning radade (Track) abi. Alustuseks loon
raja. Siis lisan sinna MIDI sündmused (sündmuse ID, noodi nr., klahvi
kiirus, toimumise aeg). Raja paigutan järjestusse (Sequence), selle omakorda
järjestajasse. Küsin sünteesija ning palun järjestajal saata teated
sünteesijasse. Kui ütlen järjestajale start, siis asub ta teateid saatma
ning sünteesija mängib nende järgi loo.
//Kokkupandud lugu
import javax.media.sound.midi.*;
public class K3{
public static void main(String argumendid[]) throws Exception{
Track track=new Track();
ShortEvent sev=new ShortEvent();
sev.setMessage(192, 0, 65, 0); //raja algus
track.add(sev);
sev=new ShortEvent();
sev.setMessage(144, 43, 65, 1); //144 - noodi algus
track.add(sev);
sev=new ShortEvent();
sev.setMessage(128, 43, 65, 100); //128 - noodi ots
track.add(sev);
Sequence sc=new Sequence(Sequence.PPQ, 1);
sc.add(track);
Sequencer seq=MidiSystem.getSequencer(null);
seq.open();
seq.setSequence(sc);
Synthesizer synthesizer=MidiSystem.getSynthesizer(null);
synthesizer.open();
seq.addOutReceiver(synthesizer);
seq.start();
}
}
Faili mängimine
MIDIfaili mängimiseks loetakse teated failist. Käsuga setSequence
saab panna järjestaja teateid failist lugema. Nagu eelmiseski näites,
saadetakse väljund sünteesijasse ning sealtkaudu kuulajani.
FileInputStreamile on lugemiseks ümber pandud BufferedInputStream, et
lugedes oleks võimalik mõnda lõiku mitu korda läbida. Lisaks mängimisele on
failist tulevaid andmeid võimalik vajadusel muuta või analüüsida.
// Midifaili mängimine
import javax.media.sound.midi.*;
import java.io.*;
public class K4{
public static void main(String argumendid[]) throws Exception{
Sequencer seq=MidiSystem.getSequencer(null);
seq.open();
seq.setSequence(
new BufferedInputStream(
new FileInputStream("SAMPLES\\CANON.MID")
)
);
Synthesizer synthesizer=MidiSystem.getSynthesizer(null);
seq.addOutReceiver(synthesizer);
synthesizer.open();
seq.start();
}
}
Dokumenteerimine
Paarist reast pikemate programmide mõistmiseks ei pruugi põgusast
pealevaatamisest piisata. Meetodite ja klasside nimed veidi selgitavad
olukorda, kuid peetakse sobivaks ka pikemaid seletusi programmilõikude töö
ning kasutusvõimaluste kohta anda. Enesel on nii lihtsam koodi meelde
tuletada ning annab grupitöö korral võimaluse teistel programmeerijatel
tehtut kasutada, ilma et peaks autorilt selgitusi pärima või iga
programmirea eesmärki eraldi uurima. Java lähtekoodi saab kommentaare lisada
kahel moel. Tekst kahest järjestikusest kaldkriipsust rea lõpuni loetakse
kommentaariks näiteks:
int arv=3 // kassi poegade arv
// poegade arvu järgi tuleb arvestada toiduvajadust
double toidukulu=arv*koefitsient
Pikemat programmi osa saab välja kommenteerida märkides selle osa alguse ja
lõpu. Algust tähistab /* ning lõppu */ . Valikuvõimaluse puhul soovitakse
kasutada ridade kaupa väljakommenteerimist, pidada vähem vigu tekkima.
Programmifaile iseloomustavate HTML-lehtede loomiseks kuulub JDK
programmide koosseisu javadoc, mis koondab programmidest meetodite
kirjeldused koos vastavalt märgistatud kommentaaridega. Vastavalt
sihtgrupile võib lasta javadocil välja tuua mitmesuguse tähtsusastmega
programmiosi. Näiteks kaasprogrammeerijatele tuleks näidata ka vaid paketi
või klassi piires kasutatavaid muutujaid, klassi väljapoolt kasutajale pole
neid tarvis. Ka loob javadoc võimaluse korral viited muude klasside
kirjeldustele. Javadoci abil on koostatud ka JDK API dokumentatsioon, mida
abiinfona kasutame.
Klassi ja meetodite kirjelduste lisamiseks javadoci abil loodud
HTML-faili tuleb need kirjeldused paigutada javadocile mõistetavalt
kujundatuna klassi või meetdi ette. Äratundmiseks peab kommentaar algama
reaga, millel kaldkriips ja kaks tärni. Iga rea algul on üks tärn ning
kommentaari lõpus tärn ja kaldkriips. Kirjelduse sees võib kasutada HTML
kujundust. Erikirjelduste abil saab määrata tunnuste väärtusi. @author
tähendab programmifaili autorit (neid võib olla ka mitu), @since versiooni,
millest alates seda programmi kompileerida ning kaivitada saab.
/**
* Klass abistab kasutajat
* punkti andmete hoidja ning analüüsijana
* @author Jaagup Kippar
* @since JDK1.0
*/
public class DokPunkt{
public int x, y;
/**
* Parameetriteta konstruktor, jätab muutujate väärtused nulliks
*/
public DokPunkt(){
x=y=0;
}
/**
* Konstruktor lähteandmete sisestamiseks.
*
* Konstruktoris määratud parameetrid jäävad
* vastavate muutjate väätusteks
* @param x loodava punkti x-koordinaat
* @param y loodava punkti y-koordinaat
*/
public DokPunkt(int x, int y){
this.x=x;
this.y=y;
}
}
Javadoc võimaldab luua kirjeldused meetodite, klasside ja pakettide
kohta. Lisaks sellele on siiski sageli viisakas lisada "kirjeldav" ülevaade
ning kasutamisõpetus.
Kahendkoodi analüüs
Programmi luues kirjutab programmeerija tekstifailina käskluste
jada, kompilaator muudab sõnalised käsklused kahendkoodis käsklusteks, mida
on intepretaatoril mugavam lugeda. Lisaks sellele optimeeritakse
kompileerimise käigus, nii et tegevused, mida on võimalik sooritada enne
programmi töö alustamist (näiteks konstantsete avaldiste välja arvutamine)
oleksid programmi töö algul juba valmis. Programmi töö tulemuslikkus sõltub
tema kahendkoodist. Kui erinevate lähtetekstide tulemusena luuakse sama
kahendkood, siis programm töötab ühtemoodi, ükskõik millise lähteteksti abil
kahendkood loodi. Kahendkoodi (.class faili) on võimalik lugeda vahetult,
kuid javap nimeline programm aitab seda tööd kergendada. Ta võimaldab
eraldada klassist meetodid, et teaks klassi kasutada ka siis, kui lähtekoodi
pole käepärast. Samuti on võimalik kahendkäsud teisendada assemblerilaadsele
kujule, kus kahendarvude asemel on veidi enam inimkeelsed käsud. Näitena
meetod
public static int liida(int a, int b){
return a+b;
}
näeb assembleriks muudetuna välja
Method int liida(int, int)
0 iload_0
1 iload_1
2 iadd
3 ireturn
ehk lahtiseletatult: Meetod liida saab parameetriks kaks täisarvu ning
väljastab täisarvu. Loetakse sisse esimese parameetri väärtus, siis teise
väärtus, siis liidetakse väärtused kokku ning väljastatakse tulemus.
Enamjaolt on mõeldud selline "lahti lahutamine" koodi analüüsiks,
algoritmide optimaalseks muutmiseks. Enamasti tuleks siiski programm käskude
abil valmis kirjutada ning siis vajadusel kahendkoodi otstarbekust
analüüsida. Java standartsete vahendite hulgas ongi vaid javap lahti
harutamiseks, kuid ajapikku on loodud ka assamblerist kahendkoodi tegemise
programme. Ühe sellise saab enesele laadida näiteks aadressilt
http://www-personal.umich.edu/~mcafee/java/ , programmil nimeks Java
Grinder. Sellise programmi abil saab omapoolt parandatud assembleri koodi
taas käivituvaks kahendkoodiks muuta. Nii saab virtuaalmasina käskude
tasemel muuta programmi tööd. Samuti saab selle abil uurida ja muuta võõrast
programmi (näiteks rakendit), millest kätte on võimalik saada vaid
kahendkood. Sellist tegevust ei peeta küll viisakaks, kuid eks see ole
rohkem südametunnistuse asi.
Andmebaasiühendus
JDBC (Java Database Connectivity) võimaldab java programmidel
võimaldab (aitab) Java programmidel pidada sidet andmebaasi(de)ga ning
töödelda andmeid. Suhelda saab andmebaasidega, millede jaoks on olemas
draiverid. Suur osa andmebaase suudab suhelda ODBC abil ning JDBC-ODBC silla
abil saab Java programmiga neile ligi. Ka on loodud draivereid muude
andmebaasidega suhtlemiseks. Üks selline vabalt kasutatav ning väike ja
õppimiseks küllalt sobiv baas on MiniSQL.
Andmete vahetamiseks tuleb luua ühendus draiveri, baasi aadressi,
kasutajanime ning parooli abil. Edasi saab SQL-keele abil baasiga andmeid
vahetada. Lisaks sellele "madala taseme" ühendusele saab lisakäskude abil ka
keerukamaid päringuid esitada. Suurt osa andmebaasivahenditest alles
töötatakse välja. Tüüpiline ühendus andmebaasiga peaks väliselt enamasti
olema näha järgmine:
Connection con = DriverManager.getConnection (
"jdbc:odbc:wombat", "login", "password");
Statement stmt = con.createStatement();
ResultSet rs = stmt.executeQuery("SELECT a, b, c FROM Table1");
while (rs.next()) {
int x = rs.getInt("a");
String s = rs.getString("b");
float f = rs.getFloat("c");
}
Lisavõimalusi
Forte-elektronkaubandus, JavaMail - kirjasaatmisprogrammide koostamiseks,
päiseridade ja manustega (attachment) tegelemiseks. Java Cryptography
Extension aitab säilitada ning üle kanda salastatud infot. Sama eesmärki
aitab saavutada Java Secure Socket Extension. RMI võimalab käivitada
meetodeid teise arvutisse üles pandud RMI serveris. Nii on võimalik koodi
kopeerimata kasutada sama meetodit eri kataloogides või masinates asuvatel
programmidel. Java Telephony API võimaldab andmeid vahetada telefoni kaudu,
saata andmeid välja ning reageerida sisse tulevatele kõnedele.
Java3D aitab luua kolmemõõtmelist graafikat kasutavaid programm. Soovi
korral pääseb programmeerija suuremast matemaatikast, kuid ei pea programmi
töökiiruses oluliselt järele andma. Saab kasutada valmis kujundeid (kuup,
kera, ruumiline tekst), samas ka ise kujundeid juurde luua. Aasta 2000
alguses loodetakse esimene valmisversioon kasutamiseks välja anda, seni on
võimalus katsetada beetaversioone või lihtsalt ise välja arvutada joonte ja
pindade kolmemõõtmeline paigutus.
Jini on loodud toime tulema "poolarvutitel" nagu laserplaadimängija,
mobiiltelefon ja programmeeritav pesumasin. Tema abil peaks saama esemeid
automaatselt eri kohtades võrku ja võrgust välja lülitada.
Java Advanced Imaging aitab pilte töödelda. Tema abil saab lugeda ja
kirjutada pilte mitmes formaadis (gif, jpg, bmp), analüüsida ja muuta pilte
(värv, paigutus, suund).