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2015年4月16日木曜日

Navigation DrawerとFragmentをAPI level 11未満で使いたい


ちょっといまさらですが、NavigationDrawerについて調べてみました。

NavigationDrawerを実装するには、サポートライブラリのandroid.support.v4.widget.DrawerLayoutを使います。

NavigationDrawerに限らず、画面を切り替えたりするのにFragmentを使うと便利なのですが、API level 11以上です。

API level11というとAndroid 3.0以降ということになりますが、Android 2.3.3 - 2.3.7がまだ1割弱は現存しているため、割り切ってしまうのもどうかなぁという気もします。

そこで方法がないか調べてみたところ、同じくサポートライブラリのandroid.support.v4.app.Fragmentを使えば可能でした。


ということで今回は、android.support.v4.widget.DrawerLayoutとandroid.support.v4.app.Fragmentを使って、NavigationDrawerを実装してみます。

NavigationDrawerから設定画面と詳細設定画面を切り替えるサンプルを作成します。

まずは、パーツを作成します。
設定画面と詳細設定画面のFragment用のレイアウトをそれぞれ作成します。

fragment_settings.xml
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:id="@+id/content_settings"
    android:orientation="vertical"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent">

    <TextView
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:text="Settings"
        android:id="@+id/textView1" />
</LinearLayout>

fragment_advanced_settings.xml
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:id="@+id/content_advanced_settings"
    android:orientation="vertical"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent">

    <TextView
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:text="Advanced Settings"
        android:id="@+id/textView2" />
</LinearLayout>

何の変哲も無いレイアウトです。

次に、android.support.v4.app.Fragmentを継承したクラスをそれぞれ作成します。

import android.os.Bundle;
import android.support.v4.app.Fragment;
import android.view.LayoutInflater;
import android.view.View;
import android.view.ViewGroup;

public class SettingsFragment extends Fragment{

    @Override
    public View onCreateView(LayoutInflater inflater, ViewGroup container, Bundle savedInstanceState) {
        return inflater.inflate(R.layout.fragment_settings, container, false);
    }
}

import android.os.Bundle;
import android.support.v4.app.Fragment;
import android.view.LayoutInflater;
import android.view.View;
import android.view.ViewGroup;

public class AdvancedSettingsFragment extends Fragment {

    @Override
    public View onCreateView(LayoutInflater inflater, ViewGroup container, Bundle savedInstanceState) {
        return inflater.inflate(R.layout.fragment_advanced_settings, container, false);
    }
}

onCreateViewメソッドをオーバーライドし、先ほどのxmlレイアウトファイルをそれぞれ紐付けます。

これでパーツは出来たので、次にメイン画面を作成します。

activity_main.xml

<android.support.v4.widget.DrawerLayout
    xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:id="@+id/drawer_layout"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent">

    <FrameLayout
        android:id="@+id/content_frame"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="match_parent">
    </FrameLayout>

    <LinearLayout
        android:id="@+id/drawer"
        android:orientation="vertical"
        android:layout_width="320dp"
        android:layout_height="match_parent"
        android:layout_gravity="start"
        android:background="#ffffffff">

        <TextView
            android:layout_width="match_parent"
            android:layout_height="48dp"
            android:textAppearance="?android:attr/textAppearanceLarge"
            android:text="Menu1"
            android:id="@+id/menuText1"
            android:textColor="#ff505050" />

        <TextView
            android:layout_width="match_parent"
            android:layout_height="48dp"
            android:textAppearance="?android:attr/textAppearanceLarge"
            android:text="Menu2"
            android:id="@+id/menuText2"
            android:textColor="#ff505050" />
    </LinearLayout>

</android.support.v4.widget.DrawerLayout>

android.support.v4.widget.DrawerLayoutをルートに配置し、一つ目の子がコンテンツ用、二つ目の子がNavigationDrawer用です。

コンテンツはFragmentを使って実装し、NavigationDrawerは今回はそのままここに書いてしまいます。

それでは組み立てます。

import android.os.Bundle;
import android.support.v4.app.Fragment;
import android.support.v4.app.FragmentManager;
import android.support.v4.widget.DrawerLayout;
import android.support.v7.app.ActionBarActivity;
import android.support.v7.app.ActionBarDrawerToggle;
import android.view.MenuItem;
import android.view.View;
import android.widget.TextView;

public class ActivityMain extends ActionBarActivity {

    private DrawerLayout mDrawerLayout;
    private ActionBarDrawerToggle mDrawerToggle;

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        initDrawer();
        initDrawerMenu();

        changeFragment(new SettingsFragment());
    }

    private void initDrawer() {
        mDrawerLayout = (DrawerLayout) findViewById(R.id.drawer_layout);
        mDrawerToggle = new ActionBarDrawerToggle(this, mDrawerLayout, R.string.app_name, R.string.app_name);
        mDrawerToggle.setDrawerIndicatorEnabled(true);
        mDrawerLayout.setDrawerListener(mDrawerToggle);

        getSupportActionBar().setHomeAsUpIndicator(R.drawable.ic_drawer);
        getSupportActionBar().setDisplayHomeAsUpEnabled(true);
        getSupportActionBar().setDisplayShowHomeEnabled(true);
    }

    private void initDrawerMenu() {
        TextView menu1 = (TextView) findViewById(R.id.menuText1);
        menu1.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
            @Override
            public void onClick(View v) {
                changeFragment(new SettingsFragment());
                setTitle("Settings");
            }
        });
        TextView menu2 = (TextView) findViewById(R.id.menuText2);
        menu2.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
            @Override
            public void onClick(View v) {
                changeFragment(new AdvancedSettingsFragment());
                setTitle("Advanced Settings");
            }
        });
    }

    private void changeFragment(Fragment f) {
        FragmentManager fragmentManager = getSupportFragmentManager();
        fragmentManager.beginTransaction()
                .replace(R.id.content_frame, f)
                .commit();
        mDrawerLayout.closeDrawers();
    }

    @Override
    public boolean onOptionsItemSelected(MenuItem item) {
        if (mDrawerToggle.onOptionsItemSelected(item)) {
            return true;
        }
        return super.onOptionsItemSelected(item);
    }
}

今時っぽくするためにActionBarを使いたいので、またもやサポートライブラリからActionBarActivityを継承してクラスを作成します。

initDrawer()メソッドの中で、NavigationDrawerとActionBarの設定を行っています。

getSupportActionBar().setHomeAsUpIndicator(R.drawable.ic_drawer)で左上の三本線のアイコンを設定しています。
これ、なぜだか分かりませんが、あんまりネットで参考になる日本語サイトがなく、結構ハマりました。

アイコン画像はここで拾って来て、drawableに放り込んでおきます。

アイコンからNavigationDrawerを呼べるように、onOptionsItemSelected()内でActionBarDrawerToggleのonOptionsItemSelected()を呼びます。

initDrawerMenu()メソッドの中で、NavigationDrawerのメニューの設定を行っています。

今回はそれぞれOnClickListenerを設定し、コンテンツの変更とついでにActionBarのタイトルの変更を行っています。


実際のコンテンツの変更については、changeFragment()メソッドの中で実装しています。

FragmentManagerを利用してコンテンツを変更し、NavigationDrawerをクローズする処理を行っています。


出来ました。

まぁメニュー二つとかそんなシンプルな構成であれば、NavigationDrawerを使う必要もないのですが、とりあえず最近のアプリっぽくなりました。

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2015年2月16日月曜日

IngressのGlyph Hackをハックする


IngressのGlyph Hackをハック中。

フレームバッファのバイナリをBitmapに変換して必要なとこだけキャプチャするのは完了。
こうして人の脳は退化していくわけですね。

ついでに自前の検出器を作成して、それがどの図柄なのかを検出するのも完了。
画面上の表示位置が変わらないし図柄がすごく単純なので、OpenCVなんて使う必要は全くありませんでした。

そしてあとは自動で絵を描くだけだ~と思ったら、後一歩のところで壁にぶつかりました。

そもそも、画面キャプチャ、検出器作成まで出来たら、あとはイージーだと思って何も調べてなかったのですが、結構厄介な問題がありました。

よそ様のアプリを操作するためにタッチイベントを生成するには、android.permission.INJECT_EVENTSが必要なのですが、こいつがいわゆるシステム権限らしくうまく動きません。

AndroidManifest.xmlで宣言しても、SecurityExceptionが発生します。


システム権限ということであれば、/system/app配下に放り込めば良いのかと考え、以下のようにしてADB Shellから無理やり放り込んでシステムアプリ化してみました。

$ adb shell
$ su
# mount -o rw,remount /system
# cp /sdcard/AutoGlyph.apk /system/app
# chmod 644 /system/app/AutoGlyph.apk
# reboot

が、やはり動きません。


INJECT_EVENTSprotectionLevelsignatureで、公式の説明にはthe application that declared the permissionと同じ証明書で署名されていないとダメだとあります。
googleの署名じゃないとダメってことでしょうか?

もしかするとprotectionLevelsignatureOrSystemであれば、システムアプリ化するだけでいけたのかもしれませんが。。

これはお蔵入りの予感。。


ただ、LMT Launcherとかは普通に動いてるわけで、何かやり方はあるんでしょう。
セキュリティ的には出来ちゃダメな気もしますが。

システムアプリを偽装できるのか、Input Subsystemあたりを利用するのか。
LMT Launcherのpackagenamecom.android.lmtなのが気になりますが、それだけではダメな気がします。

う~ん。。


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2015年2月15日日曜日

Androidアプリからスクリーンショット /system/bin/screencap


前回に続きスクリーンショットについてです。

/system/bin/screencap -p test.png

前回は上記のように-pオプションを付けて実行し、ファイルの拡張子も.pngにしていたので、pngファイルで保存されていました。

普通の用途ではそれでいいんだと思いますが、今回は訳あって1200ミリ秒ぐらいの中で全部やりたいので、時間的にギリギリです。

そこで、pngへの変換を省いて生のBitmap画像を得る方法について実験します。


/system/bin/screencapコマンドについては、pオプションやファイル名を指定せずに実行すると、いわゆるフレームバッファの生データが標準出力に出力されます。

データのはじめにはwidth、height、formatの各4byteで12byteのヘッダが付いてくるそうです。

とりあえずヘッダの中身を見てみます。

 2684682240
 655360
 16777216

うーん、まったく意味が分からない。。
実際のwidthやheightで割ってみても意味のありそうな数字になりません。

LITTLE_ENDIANで読み直してみます。

 1440
 2560
 1

これだ!

そしてその後には14,745,600byteのデータが飛んできました。

Nexus6で実験しているので、画面サイズは縦×横が2,560×1,440です。

2560 * 1440 = 3686400

14745600 / 3686400 = 4

1ピクセルあたり4byteということは、普通に考えれば32bitということでしょうか。
ただ、ネットで調べると16bitのダブルバッファリングだという説があったので、適当に16bitのヘッダを付加して表示してみます。

はい。ぜんぜんダメでした。

素直に32bitのヘッダを付加してみます。

上下が逆転しています。

Bitmapのデータはなぜか左下から右方向に向かって格納されているそうなのですが、フレームバッファには普通に並んでいるので、byte配列を逆さにしてからBitmapに食わせます。

色情報の順番も変わってしまいました。また、左右は入れ替えなくて良いようです。

行単位で逆にします。

まだちょっと色がおかしい。
どうやらRとBが逆になっているようですね。

このサンプルだと分かりにくいのでもう少しカラフルなサンプルでRとBを入れ替えると。

完成。


正体の良く分からないバイナリをいい感じに加工して読めるデータにする作業って、何か高度なパズルを解いているようで楽しいです。

まぁちゃんと調べれば正体は分かるんでしょうけど。。


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2015年2月8日日曜日

Androidアプリからスクリーンショット /system/bin/screencap -p


Androidアプリからスクリーンショットを取るには、JNIとかでフレームバッファを直接見に行くしかないのかと思っていたのですが、Android4.0から/system/bin/screencapでスクリーンショットが可能になったとのことです。

root化は必要なものの、ずいぶん楽になったようですね。

try {
    final String SAVE_DIR = "/test/";
    String fileName = new SimpleDateFormat("yyyyMMdd_HHmmss").format(new Date()) + ".png";
    String fullpath = Environment.getExternalStorageDirectory().getPath() + SAVE_DIR + fileName;
    Process p = Runtime.getRuntime().exec("su");
    OutputStream os = p.getOutputStream();
    os.write(("/system/bin/screencap -p " + fullpath).getBytes("ASCII"));
    os.flush();
    os.close();
    p.waitFor();
    p.destroy();
} catch (IOException e) {
    e.printStackTrace();
} catch (InterruptedException e) {
    e.printStackTrace();
}

これ終わったらちゃんとdestroy()で開放してあげないと、色々と後で死にそうですね。

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2014年11月9日日曜日

Java EEとmonacoindでWEB Walletを作ってみた④ 動作確認


今回はここまでで作成したMonacoin WEB Walletの動作確認です。


まずはトップ画面を表示します。

ユーザ名が空の状態でログインしてみます。
@NotNullのバリデーションにひかかって、エラーが表示されます。

monacoindが起動していない状態で何か入れてログインしてみます。
当然エラーになります。

ちなみに今回は認証部分は未実装ですが、ログイン部分の判定をfalseにして認証エラーにした場合はこうなります。

monacoindを起動してログインしてみます。
新規の受信用アドレスが作成されて表示されます。
トランザクション履歴はまだないので空です。

表示されたWallet Address宛に送金してみます。
まだ認証されていないのでBalanceは0ですが、トランザクション履歴のところで送金されてきたことが確認出来ます。
また、このタイミングで新しい受信用アドレスが払い出されて表示されます。

しばらく待つと承認されてBalanceに反映されます。
トランザクション履歴のConfirmationsもちゃんと進んでいます。

続いて送金部分ですが、まず送金先アドレスが空の状態でSendボタンをクリックしてみます。
required="true"にひかかってエラーが表示されます。

おかしなアドレス宛に送金してみます。
JSON-RPCで返ってきたエラーが、Sendボタンの横に表示されます。

送金額をゼロにしてみます。
<f:validateDoubleRange minimum="0.00000001"/>にひかかってエラーが表示されます。

送金額を残高以上の金額にしてみます。
JSON-RPCで返ってきたエラーが表示されます。

送金が成功すると、成功したトランザクションIDが表示されます。
二重送信にならないよう、ここで送金先や送金額を消したほうが良さそうですね。

即、PC側のWalletに振り込まれてきました。


しばらく待つと、Confirmationsも問題なく進みました。

さすがBitcoinから延々と使いまわされてきたAPIだけあって、特に違和感なく動作します。

JSFについてはいくつか分からないところもありましたが、慣れたらなかなか効率的にWEBサービスが作れそうな感じです。


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2014年11月8日土曜日

Java EEとmonacoindでWEB Walletを作ってみた③ Walletの情報を保持するバッキングBeanを作成する


引き続き、MonacoinのWEB Walletを作成していきます。

今回はアカウントにひもづくWalletの情報を保持したり、送金処理をしたりするバッキングBeanです。

  • AccountBean

monacoindから取得したアカウントの情報をリクエストスコープで保持するバッキングBean。
リクエスト毎に最新の情報を取得して画面を更新するメソッドを持つ。
前回作成したUserBeanInjectして、アカウント名などを利用する。
受信用アドレス、残高、トランザクション履歴、送金先アドレス、送信金額を保持し、送金を実行するメソッドを持つ。


それではまずコードです。

package monawebwallet;

import java.io.IOException;
import java.io.Serializable;
import java.util.List;
import java.util.Map;
import javax.inject.Named;
import javax.enterprise.context.RequestScoped;
import javax.inject.Inject;
import lombok.Getter;
import lombok.Setter;
import lombok.NoArgsConstructor;

@Named(value = "accountBean")
@RequestScoped
@NoArgsConstructor
@Getter
@Setter
public class AccountBean implements Serializable {

    @Inject
    UserBean user;

    String addressStr;
    String balanceStr;

    List<Map<String, String>> transactionMapList;

    String toAddress;
    double amount;

    public void updateAccount() {
        if (user.isLogin()) {
            try {
                addressStr = CoindUtil.getaccountaddress(user.getAccountStr());
                balanceStr = CoindUtil.getbalance(user.getAccountStr());
                transactionMapList = CoindUtil.listtransactions(user.getAccountStr());
            } catch (IOException | CoindException ex) {
                user.loginFormMessage(ex.getMessage());
                clear();
            }
        } else {
            clear();
        }
    }

    public void clear() {
        user.logout();
        addressStr = "";
        balanceStr = "";
        transactionMapList = null;
    }

    public void send() {
        try {
            String txid = CoindUtil.sendfrom(user.getAccountStr(), toAddress, amount);
            user.sendFormMessage("送信成功 : " + txid);
        } catch (IOException | CoindException ex) {
            user.sendFormMessage(ex.getMessage());
        }
    }
}

まず、受信用アドレス、残高、トランザクション履歴を更新するためのupdateAccount()メソッドを作成します。

それぞれJSON-RPCmonacoindから取ってきます。
何かエラーが出たときのために、すべてを消し去るためのclear()メソッドも作成しておきます。


ちなみにこのupdateAccount()ですが、リクエスト毎に毎回実行する初期化処理のようなものですが、@PostConstructを設定しなかったのには理由があります。

どうやら@PostConstructなメソッドが呼ばれるのは、画面を更新した時で、forrmsubmitした時にも呼ばれるのですが、formaction属性に指定したメソッドが呼ばれるまえに、@PostConstructなメソッドが呼ばれるようです。

submitの結果値が変わった場合は良いのですが、action属性のメソッドで値が変わった場合は反映されません。

例えば、ログアウト処理を実行するメソッドをaction属性に指定していた場合、ログアウト処理前の状態で@PostConstructが呼ばれてしまい、一旦無駄なJSON-RPCが飛んでしまう上、ログアウト処理後の状態でもう一度呼ぶ必要があります。

また、ログイン時は認証エラーでも一旦submitされるので、認証出来てない状態でJSON-RPCが飛んでしまいます。

①submit
②バッキングBeanのプロパティへ値反映
③@PostConstructなメソッド実行
④action属性のメソッド実行
⑤action属性のメソッド実行結果反映
⑥描画

ということで、上記⑤と⑥の間に差し込むために、@PostConstructは付けずに、headタグ内のEL式でupdateAccount()を呼んでいます。


最後に送金処理ですが、送金に関する一時的な情報をココで持つのはちょっと抵抗があったのですが、h:commandButtonタグのaction属性に設定したメソッドに、h:inputTextタグのvalueを渡す方法がよく分からなかったのでこうなりました。

これは間違いなくもっと良い方法がありそうですね。

formIdUIComponentを特定して直接取ってくるとかが出来るのかな?

とりあえず今回は動いたから良しとします。


これですべて実装し終わったので、次回は動作確認です。


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2014年11月7日金曜日

Java EEとmonacoindでWEB Walletを作ってみた② ユーザー情報を保持するバッキングBeanを作成する


引き続き、MonacoinのWEB Walletを作成していきます。

今回はアカウント名を保持するバッキングBeanです。


  • UserBean

ユーザ情報としてアカウント名をセッションスコープで保持するバッキングBean。
ログイン、ログアウト、ログイン状態確認のメソッドを持つ。(認証は未実装)
エラーメッセージ表示用のメソッドもここに作成。

エラーメッセージ表示については、ここに作るのが適正なのかはちょっとよく分からないですが、このバッキングBeanをInjectしてしまえば他からも使えるので、とりあえず。


それではまずコードです。

package monawebwallet;

import java.io.Serializable;
import javax.enterprise.context.SessionScoped;
import javax.inject.Named;
import javax.validation.constraints.NotNull;
import lombok.Getter;import lombok.Setter;

@Named(value = "userBean")
@SessionScoped
@Setter
@Getter
public class UserBean implements Serializable {

    @NotNull
    String accountStr;

    public boolean isLogin() {
        return accountStr != null && accountStr.length() > 0;
    }

    public void login() {
        if (true) {
            System.out.println("login");
        } else {
            logout();
        }
    }

    public void logout() {
        accountStr = "";
        System.out.println("logout");
    }

    public void loginFormMessage(String message) {
        message("loginForm:account", message);
    }
    
    public void sendFormMessage(String message) {
        message("sendForm:send", message);
    }

    private void message(String formId, String message) {
        FacesContext context = FacesContext.getCurrentInstance();
        UIComponent component = context.getViewRoot().findComponent(formId);
        String clientId = component.getClientId(context);
        context.addMessage(clientId, new FacesMessage(message));
    }
}

まず、この辺はおさらいですが、@NamedでCDI管理とし、EL式から参照するためにuserBeanという名前をつけます。

IDを保持させるので@SessionScopedでセッションスコープを設定します。


バッキングBeanの初期設定が終わったら、ユーザID保持用のaccountStr変数を用意します。
accountStrはnullや空文字をNGとしたいので、BeanValidationのアノテーションを設定します。

ただし、@NotNullを設定しても、デフォルトでは空文字を通してしまいます。
テキストボックスに何も入力されていない状態はnullではなく空文字です。

JSF標準のValidatorではなく、HibernateValidator@NotBlankを使う手もありますが、以下のようにweb.xmlに若干追加するだけで@NotNullでも空文字を蹴るようになります。

<context-param>
  <param-name>
    javax.faces.INTERPRET_EMPTY_STRING_SUBMITTED_VALUES_AS_NULL
  </param-name>
  <param-value>true</param-value>
</context-param>

ただ、h:inputTextタグのrequired属性をtrueにすることで、どうやら同じことが可能なようなので、そちらのほうが良いかもしれません。
(と、後で気づいたけどせっかくなのでメモとして残しておく)


メソッドはlogin()logout()と、ログイン状態を判定するisLogin()を作成します。

現時点では認証ロジックの実装は行わず、login()メソッドを呼ぶと無条件でログイン成功とします。


最後にエラーメッセージ表示用のmessage()メソッドも作成しておきます。

formIdformタグのIDとinputタグなどのIDをコロンでつないだものです。

formIdをキーにしてUIComponentを取得し、getClientId()clientIdを取得します。

これでエラーメッセージをハンドリング出来るようになります。


まだ続きます。

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2014年11月6日木曜日

Java EEとmonacoindでWEB Walletを作ってみた① JSFでUIを作成する


前回作ったmonacoindユーティリティクラスを利用して、MonacoinのWEB Walletを作成してみます。


まず全体の構成としては、HTMLは1ページでログイン状態によって表示を変え、バッキングBeanはセッションスコープでアカウント名を保持するものと、リクエストスコープでアカウントの情報を保持するもので構成します。


  • index.xhtml

アカウント名を入力してログインボタンを押すと、受信用アドレス、残高、トランザクション履歴、送信先アドレス、送信金額欄、送信ボタンが表示される。
ログイン前はアカウント名入力欄とログインボタン以外非表示。

パスワード欄無し。(今回は実装する気が無いだけ)


それではまずコードです。

<?xml version='1.0' encoding='UTF-8' ?>
<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-transitional.dtd">
<html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml"
      xmlns:h="http://xmlns.jcp.org/jsf/html"
      xmlns:f="http://xmlns.jcp.org/jsf/core">
    <h:head>
        <title>Monacoin Web Wallet</title>
        #{accountBean.updateAccount()}
    </h:head>
    <h:body>
        <h:outputLink value="/MonaWebWallet/">トップ</h:outputLink>
        <h:form id="loginForm">
            <h:message for="account" /><br />
            <h:inputText id="account" value="#{userBean.accountStr}" rendered="#{! userBean.isLogin()}" />
            <h:commandButton value="Login" action="#{userBean.login()}" rendered="#{! userBean.isLogin()}" />
            <h:commandButton value="Logout" action="#{userBean.logout()}" rendered="#{userBean.isLogin()}" />
            <br />
        </h:form>

        <h:form rendered="#{userBean.isLogin()}">
            Account : <h:outputText value="#{userBean.accountStr}" />
            <br />
            Wallet Address : <h:outputText value="#{accountBean.addressStr}" />
            <br />
            Balance : 
            <h:outputText value="#{accountBean.balanceStr}">
                <f:convertNumber type="number" currencySymbol="#,##0.00000000" />
            </h:outputText>
            <br /><br /><br />
        </h:form>

        <h:form id="sendForm" rendered="#{userBean.isLogin()}">
            Send to : 
            <h:inputText id="sendTo" value="#{accountBean.toAddress}" size="50" maxlength="34" required="true">
                <f:validateLength maximum="34" minimum="34" />
            </h:inputText>
            <h:message for="sendTo" />
            <br />
            Amount : 
            <h:inputText id="sendAmount" value="#{accountBean.amount}" required="true">
                <f:validateDoubleRange minimum="0.00000001"/>
            </h:inputText>
            <h:message for="sendAmount" />
            <br />
            <h:commandButton id="send" value="Send" action="#{accountBean.send()}" rendered="#{userBean.isLogin()}" />
            <h:message for="send" />
            <br /><br />
        </h:form>

        <h:form rendered="#{userBean.isLogin()}">
            Transactions : <br />
            <h:dataTable border="1" var="transactionMap"
                         value="#{accountBean.transactionMapList}" rendered="#{accountBean.transactionMapList != null and ! accountBean.transactionMapList.isEmpty()}">
                <h:column>
                    <f:facet name="header">
                        <h:outputText value="Date"/>
                    </f:facet>
                    <h:outputText value="#{transactionMap.time * 1000}">
                        <f:convertDateTime pattern="yyyy/MM/dd HH:mm:ss" timeZone="JST"/>
                    </h:outputText>
                </h:column>
                <h:column>
                    <f:facet name="header">
                        <h:outputText value="Type"/>
                    </f:facet>
                    <h:outputText value="#{transactionMap.category}"/>
                </h:column>
                <h:column>
                    <f:facet name="header">
                        <h:outputText value="Address"/>
                    </f:facet>
                    <h:outputText value="#{transactionMap.address}"/>
                </h:column>
                <h:column>
                    <f:facet name="header">
                        <h:outputText value="Amount"/>
                    </f:facet>
                    <h:outputText value="#{transactionMap.amount}"/>
                </h:column>
                <h:column>
                    <f:facet name="header">
                        <h:outputText value="Confirmations"/>
                    </f:facet>
                    <h:outputText value="#{transactionMap.confirmations}"/>
                </h:column>
                <h:column>
                    <f:facet name="header">
                        <h:outputText value="Transaction ID"/>
                    </f:facet>
                    <h:outputText value="#{transactionMap.txid}"/>
                </h:column>
            </h:dataTable>
        </h:form>
    </h:body>
</html>


まず、ヘッダー部分にEL式でバッキングBeanのメソッドが仕込んであり、ここで初期化処理を行っています。

Javascriptで言うところの、bodyタグのonLoradのつもりで使っていますが、ここでやるのが正しいのかは良く分かりません。
何かもっとそれっぽい方法がありそうですが、色々調べたり実験したりしたのですが、これしかうまくいきませんでした。


続いて中身を見ていきますが、基本的に入力が必要なものはh:inputTextタグ、バッキングBean側から表示が必要なものはh:outputTextタグを利用しています。

トランザクション履歴については、h:dataTableタグでListtableに変換して表示します。

それぞれEL式でバッキングBeanのプロパティへバインドします。


バリデーション周りについては、アカウント名入力欄については、バッキングBean側でバリデーションをかけて入力必須にし、HTML側では特に何も設定していません。

送金先アドレスや金額欄については、f:validateLengthタグで文字列の長さ、f:validateDoubleRangeタグで数値の桁数、required属性で入力必須にしています。

入力必須にするだけであれば、後者のほうが楽なのでこっちに統一で良さそうな感じです。


エラーメッセージを表示したい場所については、h:messageタグを設置し、for属性でinput部品と関連付けます。

バリデーションのエラーを表示させたり、バッキングBeanから指定のメッセージを表示させたりします。


最後に表示非表示についてですが、ブロック毎にh:formタグで囲み、rendered属性で表示非表示を切り替えました。
やり方として正しいのか良く分かりませんが、divタグとかではrendered属性が使えないようで、コレしか思いつきませんでした。


これでUIのパーツは揃ったので、次回はバッキングBeanの作成です。


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2014年11月3日月曜日

Javaでmonacoindユーティリティクラスを作成する② WEB Walletに必要なメソッドの実装



引き続きユーティリティクラスの作成です。

Walletに最低限必要な以下4つのメソッドを実装します。

getaccountaddress
getbalance
listtransactions
sendfrom


まず、JSONRequestクラスですが、メンバ変数はString型のidmethodList<Object>型のparamsです。

idはレスポンスに同じidが含まれて返ってくるだけで、取り合えずは使わないのでハードコードしてしまいます。

methodはそれぞれのメソッド文字列を保持します。

paramsはメソッドにより異なり、sendfromでは送り先アドレスや金額もこのparamsに保持させます。

  • getaccountaddress

アカウント文字列を渡すと、アカウントの最新の受信用アドレスを返します。

public static String getaccountaddress(String accountStr) throws IOException, CoindException {
    String method = "getaccountaddress";

    List<Object> params = new ArrayList<>();
    params.add(accountStr);
    JSONResponse addressRes = connectCoind(createJSONString("1", method, params));

    return addressRes.result.toString();
}

  • getbalance

アカウント文字列を渡すと、アカウントの残高を返します。

public static String getbalance(String accountStr) throws IOException, CoindException {
    String method = "getbalance";
    List<Object> params = new ArrayList<>();
    params.add(accountStr);
    JSONResponse balanceRes = connectCoind(createJSONString("1", method, params));
    return balanceRes.result.toString();
}

  • listtransactions

アカウント文字列を渡すと、トランザクション履歴を返します。
何件目から何件目までという取得の仕方も可能ですが、今回は実装しません。

public static List<Map<String, String>> listtransactions(String accountStr) throws IOException, CoindException {
    String method = "listtransactions";
    List<Object> params = new ArrayList<>();
    params.add(accountStr);
    JSONResponse transactionsRes = connectCoind(createJSONString("1", method, params));
    return (List<Map<String, String>>) transactionsRes.result;
}

  • sendfrom

アカウント文字列、送信先アドレス、金額を渡し、成功するとそのトランザクションIDを返します。
送信先アドレスの無効、金額不足など、エラーの発生しやすいメソッドです。

public static String sendfrom(String accountStr, String toAddress, double amount) throws IOException, CoindException {
    String method = "sendfrom";
    List<Object> params = new ArrayList<>();
    params.add(accountStr);
    params.add(toAddress);
    params.add(amount);
    JSONResponse sendRes = connectCoind(createJSONString("1", method, params));

    return sendRes.result.toString();
}


ちなみにアカウント名を空文字列にすれば、アカウント名を指定しなかったことになって残高などWallet全体の数字になるかと思いきや、空文字列もアカウントとしては有効で、空文字アカウントの残高が返されます。

エラー周辺で結構ハマりましたが、これで一通り必要な機能が実装できました。


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Javaでmonacoindユーティリティクラスを作成する① JSONを扱う


今回は、JSON-RPCmonacoind操作全般を受け持つユーティリティクラスを作成します。


まずはJSONの扱いですが、2013年のJava EE7の頃に、標準のJSONライブラリが追加されたとか聞いていましたが、あんまりいけてないようです。
POJOにバインドする機能とかもないらしく、自前でマッピングしてあげないといけない?

まぁ実際のところはよく分かりませんが、無難にJacksonを使います。

公式からjackson-corejackson-databindをダウンロードしてライブラリに登録しておきます。


リクエスト用とレスポンス用のPOJOをそれぞれ作成し、Jacksonを使ってinoutstreamと直接変換します。

  • リクエスト用クラス

バージョンは1.0固定で良さそうなのでハードコードしてしまいます。
final宣言しておくと、@AllArgsConstructorアノテーションでもjsonrpc抜きのコンストラクタが作成されます。

paramsにはStringdoubleが入るので、Object型にしておきます。

@AllArgsConstructor
@Getter
@Setter
public class JSONRequest {

    final String jsonrpc = "1.0";
    String id;
    String method;
    List<Object> params;
}

  • レスポンス用クラス

errorは普段nullですが、エラーの場合にはエラー番号やエラー内容がまとめて入ってくるので、MapvalueObject型にしておきます。

@Getter
@Setter
public class JSONResponse {

    Object result;
    Map<String, Object> error;
    String id;
}

また、monacoindとの通信で発生するエラーを格納するExceptionクラスも作成しておきます。

  • monacoind用Exceptionクラス

monacoindが返してきたエラーメッセージを格納出来るようにしておきます。

@NoArgsConstructor
public class CoindException extends Exception {

    public CoindException(String msg) {
        super(msg);
    }
}

前準備は整ったので、ここからはCoindUtilクラスを作成し、必要なメソッドを実装していきます。

  • リクエスト用文字列を作成するメソッド

ObjectMapperクラスのwriteValueAsStringメソッドで、JSONRequestクラスからJSON文字列を作成します。

public static String createJSONString(String id, String method, List<Object> params) throws JsonProcessingException {
    JSONRequest jsonRequest = new JSONRequest(id, method, params);

    return new ObjectMapper().writeValueAsString(jsonRequest);
}

  • JSON文字列を受け取り、monacoindと通信するメソッド

今回はメインPCから実験用PCにアクセスしているので、monacoin.confrpcallowipでローカルホスト以外からのアクセスも許可しています。
ID、PWはmonacoin.confに設定したID、PWです。

リクエストはJSON文字列をOutputStreamPrintWriterでそのまま書き込んで送信します。

何気に、try-with-resource初めて使ったかも。


レスポンスはInputStreamを受け取って、ObjectMapperクラスのreadValueメソッドで、JSONResponseクラスに変換します。

IOExceptionはそのまま上に投げ、monacoindがエラーを返した場合は、先ほど作成したCoindExceptionにメッセージを渡してから上に投げます。

public static JSONResponse connectCoind(String json) throws IOException, CoindException {
  
    final String urlStr = "http://192.168.1.15:9359";
    final String rpcuser = "rpcuser";
    final String rpcpassword = "rpcpassword";

    URL url = new URL(urlStr);
    URLConnection connection = url.openConnection();

    Authenticator.setDefault(new Authenticator() {
        @Override
        protected PasswordAuthentication getPasswordAuthentication() {
            return new PasswordAuthentication(rpcuser, rpcpassword.toCharArray());
        }
    });
    connection.setDoOutput(true);

    connection.setRequestProperty("content-type", "text/plain;");
    OutputStream out = connection.getOutputStream();

    try (PrintWriter pw = new PrintWriter(out)) {
        pw.print(json);
    }

    JSONResponse response;
    try (InputStream in = connection.getInputStream()) {
        ObjectMapper mapper = new ObjectMapper();
        response = mapper.readValue(in, JSONResponse.class);
    } catch (IOException e) {
        try (InputStream es = ((HttpURLConnection) connection).getErrorStream()) {
            ObjectMapper mapper = new ObjectMapper();
            response = mapper.readValue(es, JSONResponse.class);
        }
    }

    Optional<Map<String, Object>> errorOpt = Optional.ofNullable(response.error);
    if (errorOpt.isPresent()) {
        throw new CoindException((String) errorOpt.get().get("message"));
    }

    return response;
}


ここで死ぬほどハマったのが、cURLからだと問題無くJSONでエラーが返ってくる状況で、普通にInputStreamを取り出すと、HTTP response code: 500が返って来たことです。

エラーの内容を見たいのに、500が返ってくるとIOExceptionが投げられてしまい、InputStreamを弄れません。

そして、Google先生との長い対話の末たどり着いたのが、ErrorStreamです。

まず一度IOExceptioncatchして、URLConnectionHttpURLConnectionにキャストした上で、getErrorStream()で改めてInputStreamを取得します。

コイツを弄ってやると、ちゃんとmonacoindが返したエラーが読めました。

エラーメッセージが読めた時は感動しましたが、これ設計としてどうなんでしょうか?常識なの?
なんだか釈然としません。


そして最後にせっかくなのでJava8で導入されたOptional使ってみました。
が、ラムダ式内部からExceptionを投げるのがうまくいかなかったので、普通にif文判定。

わざわざOptionalを使った意味があるかは不明ですが、いいんです。
使いたかっただけだから。


次回は実際にmonacoindとやり取りするメソッドの実装です。

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2014年9月7日日曜日

NetBeansを使ったJava EEアプリケーション開発


最近のJava Webフレームワークについて調べてみたところ、どうやらJava EEが良いようなので、今回はJava EEに手を出してみます。


Java EEについて調べていると、EclipseよりNetBeansで説明されていることが断然多いです。
単にJavaでの開発というとシェア的にはEclipseに分があるものの、Java EEやるならNetBeansって事でしょうか。

今まではEclipse派でしたが、NetBeansはインストールしたらすぐ使える的なことも良く書いてあるので、今回はNetBeansを試してみようと思います。


まずは、NetBeansのインストールからと言いたいところですが、NetBeansのサイトからダウンロードしてインストーラの指示通りインストールするだけでした。

インストールは割愛し、プロジェクトの作成、バッキングBeanの作成、JSFページの作成について、基本的な部分を試してみます。

今回は、ユーザー名を入力してログインボタンを押すと、ログインしたユーザー名を表示し、ログアウトボタンを押すとユーザー名が消えるだけのサイトを作成します。

  • プロジェクトの作成

新規プロジェクト⇒Java Web⇒WEBアプリケーション

プロジェクト名の入力

Java EEのバージョンやアプリケーションサーバの選択

フレームワークの選択

必要なファイルと階層構造が生成されます。

おもむろに実行すると、初期状態のindex.xhmlが開きます。

ここまでは細かい設定いらず、非常に簡単です。


また、コードを触る前にLombokというライブラリを入れておきます。
ボイラープレートコードをアノテーションだけでコンパイル時に生成してくれるかなり使えるライブラリです。

設定はLombokのサイトからlombok.jarをダウンロードして、ライブラリフォルダに登録するだけです。


  • バッキングBeanの作成

新規⇒JavaServer Faces⇒JSF管理対象Bean

Bean名やパッケージ名の入力

ソース・パッケージフォルダに指定した名前のjavaファイルが生成されます。
表示させると以下のようなコードになっています。

package monawebwallet;

import javax.inject.Named;
import javax.enterprise.context.SessionScoped;
import java.io.Serializable;

@Named(value = "loginBean")
@SessionScoped
public class LoginBean implements Serializable {

    /**
     * Creates a new instance of LoginBean
     */
    public LoginBean() {
    }
   
}

いわゆるJavaBeansですが、@Named@SessionScopedの二つのアノテーションを使用しています。

@Namedアノテーションは決まりごとで、ここで指定した名前(value)でELからアクセス出来ます。

@SessionScopedアノテーションは、バッキングBeanのスコープを定義します。
他にも@RequestScoped@ApplicationScopedなどがありますが、アカウントを保持させるので、ここではセッションスコープにしました。

このコードにアカウント文字列を保持するプロパティを追加し、Lombokの@NoArgsConstructor@Getter@Setterアノテーションを付けます。

package monawebwallet;

import java.io.Serializable;
import javax.enterprise.context.SessionScoped;
import javax.inject.Named;
import lombok.NoArgsConstructor;
import lombok.Getter;
import lombok.Setter;

@Named(value = "userBean")
@SessionScoped
@NoArgsConstructor
@Getter
@Setter
public class UserBean implements Serializable {

    String accountStr;
}

非常にすっきりしていますが、これでデフォルトコンストラクタとゲッター、セッターがコンパイル時に生成されます。


  • JSFページの作成

新規⇒JavaServer Faces⇒JSFページ

ファイル名の入力

Webページフォルダ直下に指定した名前のxhtmlファイルが生成されます。

ちなみにこのページにアクセスするには、http://localhost:8080/MonaWebWallet/login.xhtmlではなく、http://localhost:8080/MonaWebWallet/faces/login.xhtmlです。

デフォルトのindex.xhtmlについては、http://localhost:8080/MonaWebWallet/でアクセス可能ですが、実際にはweb.xmlでウェルカムページとして設定されている、faces/index.xhtmlにアクセスしています。

詳しくはweb.xmlを見て頂きたいのですが、faces配下のファイルがFacesServletの管理対象としてマッピングされています。

これ、faces配下じゃないほうにアクセスしても普通のhtml部分は表示されるため、ちょっとハマりました。
そして、そのままFacesServletが処理する前のソースが見えてしまうのでなんだか微妙なのですが、表示させない方法についてはまた別の機会に。


新規でJSFページを作る際は上記の流れですが、今回はデフォルトで生成されているindex.xhtmlを書き換えて使います。

表示させると以下のようになっています。

<?xml version='1.0' encoding='UTF-8' ?>
<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-transitional.dtd">
<html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml"
      xmlns:h="http://xmlns.jcp.org/jsf/html">
    <h:head>
        <title>Facelet Title</title>
    </h:head>
    <h:body>
        Hello from Facelets
    </h:body>
</html>

<h:body>タグ内を以下のように書き換えます。

<h:form>
    <h:inputText id="account" size="30" value="#{userBean.accountStr}" />
    <h:commandButton id="login" value="ログイン" />
    <h:commandButton id="logout" value="ログアウト" actionListener="#{userBean.setAccountStr('')}" />
</h:form>
<b><h:outputText value="#{userBean.accountStr}" /></b>

#{userBean.accountStr}のように、ELを使用することでバッキングBeanのプロパティにアクセス出来ます。

<h:form>タグの中に<h:inputText>タグを入れて、valueにELでバッキングBeanのプロパティを設定しておくと、フォームをSubmitした際に、プロパティのセッターが呼ばれて値が格納されます。

<h:outputText>タグのvalueに設定すると、プロパティのゲッターが呼ばれて、値が取り出されます。

ログイン前

ログイン後

  • 日本語対応

日本語を入力すると壮大に文字化けしました。

新規⇒Glassfish⇒Glassfish ディスクリプタ

そのまま進めると、「このプロジェクトのデプロイメント構成が見つかりません。デプロイメント・ディスクリプタのバージョンを正しく設定できませんでした。」とエラーが出ましたが、とりあえず放置します。

構成ファイルフォルダの中にsun-web.xmlが生成されるので、以下のように<parameter-encoding>タグを追加します。

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE sun-web-app PUBLIC "-//Sun Microsystems, Inc.//DTD GlassFish Application Server 3.0 Servlet 3.0//EN" "http://www.sun.com/software/appserver/dtds/sun-web-app_3_0-0.dtd">
<sun-web-app error-url="">
    <class-loader delegate="true"/>
    <jsp-config>
        <property name="keepgenerated" value="true">
            <description>Keep a copy of the generated servlet class' java code.</description>
        </property>
    </jsp-config>
    <parameter-encoding default-charset="UTF-8" />
</sun-web-app>

うまくいきました。

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2013年11月20日水曜日

WEBサービスを作ってみよう 第4回 Slim3の最新版へのアップグレード


この辺りからは、WEBサービス構築の概要というよりは、具体的な開発にかかわる話になってきます。
今回は、必要に迫られてSlim3のアップグレードを行ったので、その辺について残しておきます。


まず、WEBサービスを作るにあたって、JSONが大活躍します。

検証はしていませんが、Ajax的な作りでサーバ側はJSONを吐くだけにして、なるべくクライアント側で作業するようにしたほうがコストが安そうです。

やはり、特に無料枠に抑えたいという期待を持って開発するのであれば、いちいちServletやJSPがページをゴリゴリ生成して吐き出すような作りは、コスト的にマズイような気がします。


そこで、JSONの取り扱いですが、Slim3にはModelをJSONに簡単に変換してくれるメソッドがあります。
そのModelMeta.modelsToJson()で以下のエラーが出ました。

java.lang.NoClassDefFoundError: com/google/appengine/repackaged/org/json/JSONObject

Google先生に色々聞いてみたところ、ModelMeta.modelsToJsonでrepackagedなクラスを使ってるために起きているそうです。
repackagedなクラスというのは、SDKの変更で頻繁に変更されるので、あまり使うべきではないみたいですね。


で、解消方法がSlim3のバージョンを「1.0.15」から「1.0.16」にアップグレードすることでした。
Slim3はEclipseからインストールしているんですが、なんで初めっから最新にしてくれないんですかね?

理由は謎のままですが、最新版は以下からダウンロードします。

https://code.google.com/p/slim3/downloads/list

slim3-blank-1.0.16.zip


開発中プロジェクトでライブラリのアップグレードをするなんて、もろもろ動かなくなったりしそうで怖いのですが、やるしかありません。
公式などを見つつビクビクしながら以下の通り実行しました。

1.新しいバージョンのファイルをフォルダに投入

 「slim3-1.0.16.jar」を<Project>/war/WEB-INF/libに投入。
 「slim3-1.0.16-sources.jar」を<Project>/libsrcに投入。

2.プロジェクトのプロパティ >Javaのビルド・パス > ライブラリー からCLASSPATHの設定を変更

 「slim3-1.0.16.jar」と「slim3-1.0.16-sources.jar」を追加。
 「slim3-1.0.15.jar」を削除。

3.古いファイルをそれぞれのフォルダからも削除

4.注釈処理に関連した新しいバージョンのファイルをフォルダに投入

 「slim3-gen-1.0.16.jar」を<Project>/libに投入。

5.プロジェクトのプロパティ > Javaコンパイラー > 注釈処理 >ファクトリーパス からファクトリパスの設定を変更

 「slim3-gen-1.0.16.jar」を追加。
 「slim3-gen-1.0.15.jar」を削除。

6.古いファイルをフォルダから削除。


これで今のところは、ちゃんと動いています。


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2013年11月10日日曜日

WEBサービスを作ってみよう 第1回 利用言語とインフラ


なんかWEBサービスを作ってみようと思います。
たいした知識も無いのですが、作りながら必要な知識は身につけていけば良いということで、とりあえずやってみます。

あえてタイトルに第1回と付けたのは、いつもこの手のことは継続出来ないので、自分を追い込むための儀式のようなものです。


まずは、どこのインフラを使うかということで、世の中のWEBサービスのインフラに何が使われているのかから見ていきます。

この辺を見てみると、どうやらAmazonさん一人勝ちな雰囲気です。

AWS(Amazon Web Services)はいわゆるIaaSというやつで、仮想化されたインフラをクラウドで提供するサービスです。
正確にはAWSサービス群の中のAmazon EC2がIaaSなんですかね?

AWSには無料枠もあって必要に応じてスケールアップすることが出来ます。

サイトを作ったところで人っ子一人訪れないであろう事を考えると、あまりお金をかけたくないですし、うっかり盛り上がってしまった時に手軽にスケールアップ出来るのは魅力です。

しかし、仮想マシンが無料で使えるなんてすごい時代になったものです。

サイトを見ても無料枠がどこまでなのか非常に分かりにくいのですが、月750時間分のマイクロインスタンスと書いてあります。
良く分かりませんが、色んな用途のインスタンスが用意されている中で、恐らく一番しょぼいやつ750時間分の稼動というところでしょうか。


次にPaaSも見てみます。
PaaSはIaaSにOSとミドルウェアを乗っけたものと考えればいいでしょう。

代表格はGoogle App Engineです。

こいつもなかなか優れたやつで、Python、Java、Goまで使えてしかも無料枠があります。

一昔前は無料でJavaを使おうと思ったら、自宅サーバしかなかった気がするのですが、PaaSでJavaいけちゃうんですね。
データベースがRDBではないなど一癖ありそうな感じではありますが。

1日28時間の無料インスタンス時間とありますので、月840時間ってとこですね。
こちらは日単位なので、日が変わるとリセットされるということでしょうか。


しかし、最大手がこれだけのサービスを無料枠ありで提供していて、各社が出しているVPSのサービスとかどうやって顧客を獲得しているんでしょうか。

無料枠のインスタンス単位というのが直感的に分かりづらいので、それが敬遠されて月額固定のサービスに流れているだけなのか、それともすぐ無料枠上限に到達してしまうということなんでしょうか。

まぁ良く分かりませんが、無料枠突破してくれるほどアクセスがあるならむしろ嬉しい悲鳴なので、とりあえずGoogle App Engineを使ってみようと思います。

言語はGo(笑)と言いたいところですが、Javaにしておきます。


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2013年11月4日月曜日

WEBサービスを作ってみよう 第3回 Slim3の概要


Slim3をいくらか触ってみたので、その概念について。


まず、Slim3の基本的な構成はController、Model、Serviceとあり、それぞれControllerは画面遷移、Modelはデータオブジェクト、Serviceはロジックの役割を持ちます。

Slim3におけるControllerは、URLに関連付けられたServletで、基本的な流れはまずControllerを呼び出して処理し、そこからjspを出力するという感じです。
ModelはDatastoreに永続化するクラスで、データベースオブジェクトの設計部分になります。
ビジネスロジックが書かれたServiceから、DatastoreのModel読み出しや、保存を実行します。


開発にはEclipseを使うのが一般的で、Slim3 Plugin for Eclipseをインストールして利用します。
Antが使えるので、Antタスクを使ってControllerを作成すると、ControllerとJSPとTestCaseを同時に生成出来、ControllerはURLに関連付くので、servlet-mappingの設定など面倒な作業は不要です。
当然、ServiceやModelを作成する際も、TestCaseを生成してくれます。


Slim3はTDD(Test DrivenDevelopment)という開発手法を推奨していて、コード本体が完成していない状態でまずテストを書いてテストが失敗することを確認し(テストファースト)、次にそれが動くコード本体を書くという流れを繰り返します。

コード本体の書き方も、まずは定数を返すなどの仮実装を行い、徐々に変数を用いた本来のコードに仕上げていって洗練していくという流れです。

この設計手法にはとても共感出来ます。
いっきにコードを書き倒して、もはやどこでしくじったのか訳が分からなくなり、数時間ハマるなんてことを良く経験するので、それを回避出来ます。

TestCaseの生成の重要性が良く分かっていませんでしたが、なるほどこれは重要ですね。


ちなみに、はじめにAntを動かしてみたところ、gen-controllerのところで思いっきりハマりました。

Antを実行すると

 java.lang.SecurityException: SHA1 digest error for org/eclipse/swt/graphics/GC.class

と言われてControllerが生成出来ません。

色々調べてみたところ、

実行 > 外部ツールの構成 > 「JRE」タブ > ランライム JRE > 「ワークスペースと同じ JRE で実行」にチェック

で解決しました。

どうやらJREのバージョンが異なることで起きていたようで、これで無事Controllerが生成されました。


さて、フレームワークを使うと開発が効率化されるというのがなんとなく分かってきましたが、さらにSlim3はHOT reloadingをサポートしています。
何それ?という感じですが、所謂HOT deployの別称で、アプリケーションサーバを立ち上げたままでも変更したクラスがリロードされるので、いちいち再起動が不要という代物です。

いくつかハマるケースもあるみたいですが、Servletを書き換える度に再起動するのに比べると恐ろしく効率的です。


世の中の人が便利と言ってるモノは、やっぱり便利ですね。
今後は素直に先人の知恵には従おうと思います。


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WEBサービスを作ってみよう 第2回 フレームワーク


前回、インフラはGoogle App Engineを使って、言語はJavaと決めました。

今回は次のステップとして、利用するフレームワークについて考えます。

効率的な開発にはフレームワークは欠かせないらしいので、なるべく楽に開発していくためにもここは重要なポイントになります。

どんなものがあるかとGoogle先生に伺うと、Google App Engineで動きそうなものだけでも大量にhitします。
この辺にもGoogle App Engineで使えるフレームワークのリストが載ってますが、まぁ色々な用途の色々なフレームワークがあるようです。

Spring
Tapestry
Wicket
DWR
Tiles
SiteMesh
Grails
Struts 2
...

正直、それぞれどんな用途でどれが最適なのか調べているだけで日が暮れそうです。

また、効率的な開発はとても重要ですが、そもそもフレームワーク無しで作ったことが無い人間が、フレームワークありで作ったところでそのありがたみは分からないでしょう。

ここでめんどくさくなって開発が止まってしまうぐらいなら、フレームワークなんて考えずにゴリゴリ書き始めたほうが良いのではないか?

なんて事を考えていたのですが、検索結果の中に気になるフレームワークがありました。

Slim3

Slim3は、「Google App Engine/Java 用に最適化されたフルスタックのMVC フレームワーク」であり、また「単にDatastoreのフレームワークとしても使用出来る」とのことで、この手のものでは珍しく日本発のフレームワークだそうです。

Slim3 Datastoreに関しては、Bigtableに特化したLow level APIの薄いラッパーで、Google App EngineのデータストアをJavaから利用する場合の一般的な選択肢であるJDO(Java Data Objects)よりも高速に動作するそうです。

開発の効率化に加えて、そもそもの動作も高速化するということであれば、これは使ってみるしかないでしょう。

ということで、フレームワークはSlim3を使ってみます。

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2013年5月18日土曜日

Androidで音声解析!Visualizerによる高速フーリエ変換(FFT)


今回は、音の周波数を解析して音階を特定するというのをやってみたいと思います。

音階の特定には、時間軸を周波数軸に変換するフーリエ変換という処理で周波数解析を行います。

\hat{f}(\xi) := \int_{-\infty}^{\infty} f(x)\ e^{- 2\pi i x \xi}\,dx

数式を載せてみたものの、これが本当にフーリエ変換の式なのかすらよく分かりません。
数学的な知識はまったく無いので、フーリエ変換についての説明や考察は一切しません。いや、出来ません。

基本的に勘で進めているので、間違った記述もあるかもしれませんが、取りあえず動いたので完全に間違いという事ではないでしょう。


まずはシンプルに440Hz(Aの音)のsin波を鳴らして、それが440Hzであることが分かればゴールとします。


フーリエ変換を行うには、波形を表示したりといったことにも活用出来るandroid.media.audiofx.Visualizerを利用します。
android.media.audiofxはAPIレベル9(Android2.3)で追加されたパッケージで、イコライザ機能などを簡単に実装するものです。


public Visualizer (int audioSession)

 int audioSession 分析対象のMediaPlayerやAudioTrackのセッションID



流れとしては、Visualizerのコンストラクタに解析したいMediaPlayerなどのセッションIDを渡してやり、setCaptureSize()メソッドでキャプチャサイズを設定し、setDataCaptureListener()でリスナーを登録します。

キャプチャサイズを設定するときに利用するVisualizer.getCaptureSizeRange()で返ってくる配列はlengthが2で、index[0]は128、index[1]は1,024です。
つまり、キャプチャサイズは128か1,024しか選択出来ないようです。
129や2,048など別の数字を入れてもエラーにはなりませんが、VisualizerのgetCaptureSize()で確認すると、1,024になっていたので、自動で修正されているようです。

public int setDataCaptureListener (Visualizer.OnDataCaptureListener listener, int rate, boolean waveform, boolean fft)

Visualizer.OnDataCaptureListener listener 登録するリスナー
int rate         キャプチャ更新のレート
boolean waveform trueならonWaveFormDataCapture()が呼ばれる
boolean fft      trueならonFftDataCapture()が呼ばれる


キャプチャ更新レートの最大値はVisualizer.getMaxCaptureRate()で20,000です。

登録するリスナーはVisualizer.OnDataCaptureListenerインターフェースを実装したもので、以下二つの抽象メソッドがあります。

public abstract void onFftDataCapture (Visualizer visualizer, byte[] fft, int samplingRate)

public abstract void onWaveFormDataCapture (Visualizer visualizer, byte[] waveform, int samplingRate)


onFftDataCapture()がフーリエ変換後のデータを利用するもので、onWaveFormDataCapture()は生のWaveデータを利用するものです。


それではいよいよonFftDataCapture()についてみていきましょう。

まずドキュメントでVisualizerのgetFft (byte[] fft)部分を見ると、index[1]を除くと、byte配列には実数部と虚数部が交互に格納されているようなことが書いてあります。

ソースをちゃんと見ていませんが、onFftDataCapture()で渡されてくるbyte配列も恐らくこれと同じでしょう。

実数?虚数?という感じですが、複素数平面に拡張するには訳があります。

ある波を複数のsin波の合計で表現することがフーリエ変換なのですが、位相のズレを表現するためには虚数が必要なんです。
位相のズレたsin波をsinやcosをフル活用して表現する的な感じですかね。

はい。

あんまり良く分かりません。

まぁここで重要なのは、onFftDataCapture()のbyte配列の実数部がcos波、虚数部がsin波を表すってところです。

※という割には実数部を見ても虚数部を見ても同じところにピークが来ていました。また、ためしにcos波を混ぜてみたらまったく想定していない結果になり、謎は深まるばかりです。


ちなみにどの程度細かく分析が可能かに触れていませんでしたが、実はそんなに細かく分析出来ません。

サンプルレートが44,100Hzであれば、いわゆるナイキスト周波数は22,050Hz(44,100Hz / 2)で、キャプチャサイズが1,024であれば、分解能は21.5332031Hz(44,100Hz / 2 / 1,024)となります。

これはG♭3とG3ぐらいの差なので、音階を完全に特定するには十分とはいえない気がしますが、これが最大値なようなので仕方が無いです。
低周波になってくると音階の区別がつかなくなるってことでしょう。


つまり、サンプルレートが44,100Hzで、キャプチャサイズが1,024であれば、分解能は21.5332031Hzとなり、FFTの結果のbyte配列は恐らく以下のよう解釈すれば良いと思われます。

index[0]  実数部 0Hz~10.76660155Hz
index[1]  実数部 10.76660155Hz~21.5332031Hz
index[2]  実数部 21.5332031Hz~43.0664062Hz
index[3]  虚数部 21.5332031Hz~43.0664062Hz
index[4]  実数部 43.0664062Hz~64.5996093Hz
index[5]  虚数部 43.0664062Hz~64.5996093Hz




440HzのAの音であれば、以下のindex[41]にピークがくるということです。

index[41]  虚数部 430.664062Hz~452.1972651Hz

では実際にやってみましょう。
まずはFFTの結果を拾うところまで。


AudioTrack mAudioTrack;
Visualizer mVisualizer;

//サンプルレート
static int SAMPLE_RATE = 44100;
int bufSize = SAMPLE_RATE * 5;

//ストリームモードでAudioTrackを利用します
mAudioTrack = new AudioTrack(
  AudioManager.STREAM_MUSIC, SAMPLE_RATE,
  AudioFormat.CHANNEL_OUT_MONO,
  AudioFormat.ENCODING_DEFAULT,
  bufSize, AudioTrack.MODE_STREAM,
  420);//セッションID
mAudioTrack.play();


mVisualizer = new Visualizer(420);

// 1024
int captureSize = Visualizer.getCaptureSizeRange()[1];
mVisualizer.setCaptureSize(captureSize);


mVisualizer.setDataCaptureListener(
  new Visualizer.OnDataCaptureListener() {
   // Waveデータ
   public void onWaveFormDataCapture(
     Visualizer visualizer,
     byte[] bytes, int samplingRate) {
   }

   // フーリエ変換
   public void onFftDataCapture(
     Visualizer visualizer,
     byte[] bytes, int samplingRate) {

    //このbytesがFFT後のデータ
    //何度も呼ばれるのでこのデータを分析する

   }, Visualizer.getMaxCaptureRate(),
   false,//trueならonWaveFormDataCapture()
   true);//trueならonFftDataCapture()

mVisualizer.setEnabled(true);

byte[] audioData = new byte[bufSize];

// A単音
double freqA = 440;
double t = 0.0;
double dt = 1.0 / SAMPLE_RATE;
for (int i = 0; i < audioData.length; i++, t += dt) {
 audioData[i] = (byte) (Byte.MAX_VALUE * (Math.sin(2.0 *
   Math.PI * t * freqA)));
}
mAudioTrack.write(audioData, 0, audioData.length);


これでフーリエ変換後のデータを取得出来ました。
あとはピークがどこに来ているか確認し、分解能を元に周波数を特定すれば良いだけです。

ただし、結果を見てみると概ね正しく解析出来ますが、おかしな数字が出てくることもあります。

index[41] : 441.4306640625
index[41] : 441.4306640625
index[41] : 441.4306640625
index[73] : 785.9619140625
index[73] : 785.9619140625
index[141] : 1518.0908203125
index[169] : 1819.5556640625
index[123] : 1324.2919921875
index[41] : 441.4306640625
index[41] : 441.4306640625
index[41] : 441.4306640625
index[41] : 441.4306640625
index[49] : 527.5634765625
index[41] : 441.4306640625
index[149] : 1604.2236328125
index[149] : 1604.2236328125
index[41] : 441.4306640625
index[41] : 441.4306640625
index[41] : 441.4306640625

正しいindex[41]以外はバラバラですね。

虚数部しか見ていなかったので、位相のズレなどが正しく解釈出来ていないということでしょうか??

まぁちょっと勉強が必要ですね。

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2012年4月24日火曜日

エッジを検出する その3 - OpenCV for Android


続いてCannyフィルタです。

ガウシアンフィルタとSobelフィルタを組み合わせてエッジを検出します。
まず、ガウシアンフィルタでぼけた画像を作り、その画像にSobelフィルタをかけることでエッジを検出します。
実際には処理はそれだけではなく、色々とやっているようです。

Cannyフィルタを利用するには、Imgproc.Canny()メソッドを利用します。

Imgproc.Canny(Mat image, Mat edges, double threshold1,
double threshold2, int apertureSize, boolean L2gradient)

Mat src          処理したい元画像のMat
Mat edges        変換後Mat
double threshold1   第1閾値
double threshold2   第2閾値
int apertureSize    Sobelのアパーチャサイズ
boolean L2gradient  L2ノルム利用有無


threshold1、threshold2については、値が小さいほうがエッジ同士を接続するために用いられ、大きいほうが強いエッジの初期検出に用いられます。
順番を変えても結果は同じです。

apertureSizeについては、デフォルトが3で、3、5、7が選択出来ます。

L2gradientについては、画像勾配の強度を求めるために、精度の高いL2ノルムを利用するか、高速なL1ノルムを利用するかを設定します。
デフォルトではL1ノルム(false)です。


それでは、実際にやってみましょう。

元画像です。


Imgproc.Canny(mat, dstMat, 50, 200);


Imgproc.Canny(mat, dstMat, 100, 200);


Imgproc.Canny(mat, dstMat, 100, 300);


Imgproc.Canny(mat, dstMat, 50, 200, 5);


Imgproc.Canny(mat, dstMat, 50, 200, 7);


Imgproc.Canny(mat, dstMat, 100, 200, 3, false);


Imgproc.Canny(mat, dstMat, 100, 200, 3, true);


ちなみに平滑化⇒Sobelで同じような結果になるんでしょうか?
Imgproc.GaussianBlur(mat, mat, new Size(3, 3), 0, 0);
Imgproc.Sobel(mat, dstMat, mat.type(), 1, 1, 5);


そう単純では無いようですねw


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