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Estos días he estado recibiendo un curso de formación introductorio a Struts y Spring. Dos frameworks bastante populares dentro del mundillo del desarrollo, principalmente web, para Java. Es bastante fácil encontrar referencias a ambos productos aquí y allá, pero encontrar a alguien que sepa decir con precisión para que sirven exactamente cada uno de ellos es algo más complicado. Sobre todo por que, a mi juicio, son soluciones que intentan abarcar demasiados aspectos a un mismo tiempo con el objeto de ofrecer una solución completa y exhaustiva, lo que hace que se pierda facilmente la perspectiva del conjunto si no se va cuidado. Hay muchos sitios donde mirar, y al final es fácil no saber donde poner la mirada. A algunos de estos mega-proyectos no les vendría mal una operación de "marketing" para venderse mejor.

Struts me lo han conseguido vender más o menos bien, aunque con matices. Pero Spring no me ha acabado de llegar, posiblemente por las circunstancias de mi proyecto actual, donde ya se encuentran resueltos muchos de los problemas que se plantearon gracias a un framework propio. Pero vayamos por partes.

Todo artículo que trate de Struts parece tener que empezar hablando irremediablemente del patrón MVC (Modelo-Vista-Controlador). Este framework vive de él. Y la idea general que he sacado del curso es que todo gira alrededor suyo, y en la separación de capas que proporciona. Al principio yo esperaba que me iban a mostrar un sistema de plantillas bastante elaborado, a la manera de muchos paquetes PHP, pero curiosamente esa parte la hemos visto al final. Lo primero ha sido ver como se pasa el control al framework de forma transparente a través del fichero web.xml habitual en las aplicaciones web. Lo que en un principio me ha alegrado, hasta que me he dado cuenta de que en realidad lo que se estaba haciendo era poner las referencias a los servlets en otro fichero. El mismo perro con otro collar. Afortunadamente, más tarde ha mejorado mi percepción al entender como se conseguía que las clases de negocio se dedicasen sólo y exclusivamente al negocio, las clases de presentación a lo suyo, y así sucesivamente. Siempre está bien tener este tipo de organización que garantice que todos hacen lo mismo en un mismo sitio, y Struts puede ser un punto de partida tan válido como cualquier otro.

Struts actúa como un proxy intermedio que controla el flujo de vida de las aplicaciones redirigiéndolo a nuestras clases en los momentos adecuados.

Una visión algo parcial de Struts nos permite verlo además como un conjunto de librerias, del que cada cual utiliza las partes que le interesa. Con este enfoque, la primera libreria que vimos fue la de internacionalización, ya que es algo bastante sencillo de entender de entrada, y su uso no implica cambios demasiados grandes en la forma habitual de escribir un JSP. De hecho es bastante simple, consiste en utilizar una fichero de recursos por cada idioma que soporte la aplicación, con las cadenas de texto, y hacer referencia a ellos a través de las etiquetas propias que proporciona Struts. El uso de etiquetas propias embebidas dentro de los propios JSP es una constante en este framework.

Otras librerías que vimos fueron las enfocadas a la creación y gestión de formularios, elementos muy frecuentes en la mayoría de aplicaciones webs transaccionales. Desde facilidades para tareas comunes, como el mantenimiento de los valores previos introducidos entre llamada y llamada al servidor, pasando por un tratamiento casi transparente de las excepciones, hasta el control de errores y validación de campos de entrada de forma centralizada. Todo ello mediante la escritura de clases que reciben directamente la información a tratar en cada caso, y que son llamadas por el propio framework que controla en todo momento el flujo de proceso de la aplicación. Siendo quizás la parte más representativa de esta parte, el hecho de que los nombres de las clases a las que tiene que llamar el framework residen en ficheros XML, aunque lógicamente las clases que escribimos están obligadas a implementar determinadas interfaces para que puedan ser llamadas correctamente.

Por lo que respecta a Spring, su patrón de diseño clave es el de la inversión de control, aunque el framework en su conjunto abarca muchas áreas. Por una parte la gestión de la capa de acceso a datos (DAO y ORM), por otra parte la de gestión del negocio (J2EE), y por otra parte la capa de presentación. Lo que viene a ser otra vez el omnipresente patrón MVC. Como curiosidad, hay que mencionar que Spring ofrece soporte de forma nativa para el uso de programación orientada a aspectos, de forma que nos permite inyectar código propio en clases ajenas. Sobre esto último, durante el curso, vimos la evolución que ha sufrido el framework, y las posibilidades mejoradas que ofrece al respecto la versión 2.0, aunque a mi parecer no tantas como otras soluciones creadas especificamente para este propósito. De hecho, esto es un incoveniente que se plantea para muchas de las funcionalidades que ofrece el framework. Como su gestor de transacciones por ejemplo, que se queda corto frente a un servidor de aplicaciones normal.

En la práctica el uso de Spring es similar al de Struts, en lo que al uso de ficheros XML se refiere. El peso de la configuración recae en el uso de "contextos", ficheros en los que a grandes rasgos se definen las clases concretas que debe utilizar el programa. Lo que de entrada puede sonar algo extraño, ya que estamos acostumbrados a instanciar objetos de un paquete específico en nuestro código fuente. La ventaja de este enfoque es que permite modificar los paquetes que debe utilizar una aplicación de manera indirecta, minimizando así las dependencias "hardcoded" entre componentes. No obstante, esto es sólo una minúscula parte de la potencia que ofrece este enfoque. Por ejemplo, en un fichero de contexto podemos indicar que un determinado objeto se trate mediante el patrón Singleton, de forma que sólo se instancie una única vez a lo largo y ancho de toda la aplicación. Pero las ventajas no acaban ahí, ya que es posible incluso indicar las clases a utilizar al instanciar los parámetros de los constructores, e incluso de variables de instancia. Es evidente que en la práctica todo esto tiene un carácter bastante técnico.

Spring, entre otras muchas cosas, permite reducir las dependencias entre los componentes de una aplicación declarando de forma independiente las clases concretas a utilizar en cada caso. Y proporciona patrones, interfaces y facilidades para la integración con otros paquetes populares, como Hibernate, por citar sólo uno, e incluso con el propio Struts, minimizando el impacto del uso de los mismos.

En cualquier caso, hablando ya de una forma más general, lo que no me ha convencido de ninguna de las maneras, es la aseveración de que estos frameworks permiten cambiar el comportamiento de una aplicación sin tener que tocar el "código fuente". Y por una razón muy sencilla. En el momento que me obligan a escribir el nombre de una clase en un fichero XML, ese fichero pasa a formar parte de mi "código fuente". Ese fichero XML se tiene que distribuir junto el resto de la aplicación, y ese fichero XML hace referencia a una parte de mi código. Tratando de ser un poco magnánimo, es fácil entender que en realidad esto es algo que llevamos haciendo toda la vida, como cuando parametrizamos el nombre de un driver de acceso a base de datos en un fichero de configuración. La clase del driver no suele ser parte de nuestro código, pero no por ello deja ser código. Eso sí, por favor, que no me lo vendan como si ambas cosas fueran casos distintos.

En cualquier caso, a mi me parece un atraso que en pleno siglo XXI se sigan escribiendo JSP y XML prácticamente a mano. Los ficheros de texto son muy complicados de validar, y los editores normalmente no pueden detectar los errores semánticos que se cometen habitualmente al escribir cadenas de texto. Y de los "scriptles" mejor ni hablo.

En estos cursos tan intensivos de paquetes tan grandes es fácil verse saturado por la cantidad de información que se recibe. Uno está acostumbrado a hacer las cosas de una forma determinada en el día a día, y de pronto se te plantea, no una, sino cuatro, cinco, seís, ... formas distintas de hacer una misma cosa con una herramienta que estás viendo por primera vez. Agravada además la experiencia por el hecho de que todo este tipo de software en particular se encuentra saturado por una cantidad ingente de abreviaturas, siglas, acrónimos, etiquetas, y los omnipresentes ficheros XML con sus inmumerables posibilidades disponibles como hilos conductores de todo el proceso.

Sin embargo, superado el "shock" inicial, es recomendable hacer una pausa y pararse a analizar todo desde la distancia. A mi juicio, la principal dificultad de estos frameworks la plantea el hecho de que requieren una visión estratégica del desarrollo del software, es decir, a muy largo plazo. Las ventajas de los patrones de diseño que implementan estas soluciones son el tipo de artificio que se supone que debe tener presente en todo momento un "arquitecto de sofware". Para un "programador de a píe" no dejará de ser una forma de hacer las cosas, un poco rebuscada quizás. La separación de capas, la posibilidad de poder cambiar el comportamiento de diversos aspectos de una aplicación modificando un, llamémosle "fichero de configuración", la reducción de dependencias entre paquetes, o la posibilidad de inyectar código de forma casi arbitraria, es algo grande, muy grande en realidad.

Si trabajas para una empresa/proyecto que usa un framework propio, puede que estos paquetes no te resulten demasiado atractivos, aunque resuelvan ciertas cosas de mejor forma que los estás haciendo tú. Pero si no estás trabajando con ningún paquete de estas características, entonces son una alternativa seria a considerar. Aunque abrumen un poco, requieran paciencia al principio para entender la filosofía de diseño, no se presenten como el típico IDE visual de drag and drop, y haya que dedicarles un tiempo hasta conseguir definir un buen flujo de trabajo que se ajuste a nuestras necesidades.

Recientemente, en la documentación técnica aportada por un cliente para un proyecto, se insitía en la imperiosa necesidad de utilizar el paradigma de la programación orientada a aspectos para los nuevos desarrollos. A estas alturas, cuando uno lee estas cosas, lo primero que piensa es "Golden Hammer habemus". Pero ya se sabe que donde manda patrón (cliente), no manda marinero (desarrollador). En San Google y Santa Wikipedia puede encontrarse bastante información sobre el tema, aunque no está nunca de más intentar sacar conclusiones por uno mismo.

La definición de "Programación Orientada a Aspectos" (AOP) es similar a cualquier otra que se pueda leer acerca de una nueva tecnología que pretenda solventar los problemas recurrentes de la construcción de software. Separar, encapsular, modularizar, facilitar, ... ¿Pero qué tiene entonces de especial este paradigma? ¿No tenemos ya la ubicua programación orientada a objetos para eso? Pues la verdad es que a lo que estamos acostumbrados está bien (OOP), pero la AOP aporta un puntito interesante al asunto. La gracia del tema está en que parece haber sido ideada más por programadores que por arquitectos. Su índole es de carácter práctico, y va más allá del trazado de subdivisones, diagramas de abstracciones, o esquemas de muy alto nivel de más que cuestionable utilidad en el día a día.

Para entender que es lo que aporta la AOP frente a otras tecnologías, lo mejor es utilizar un ejemplo. Esto es lo que hacen prácticamente todos los artículos que pueden leerse por Internet, y resulta comprensible, los objetivos que persigue este paradigma son tan génericos que resulta complicado entender la filosofía de su enfoque si no se ve su aplicación sobre casos concretos.

El ejemplo "paradigmático" de esta tecnología consiste en imaginar un paquete de clases cualquiera, escrito en cualquier lenguaje de programación disponible, al que se quiere añadir una nueva responsabilidad. Por ejemplo, imaginemos que se trata de un paquete de clases que se utiliza para gestionar las cuentas de usuarios de un sistema online. Por política de la empresa propietaria del sistema, se decide que cada vez que se ejecute un método de estas clases, se debe escribir en un fichero de texto de trazas (log) un mensaje con el nombre del método ejecutado para hacer un seguimiento exhaustivo del uso de este paquete.

Siguiendo un procedimiento bastante habitual, se abriría el IDE, y se empezaría a cambiar uno a uno los métodos de las clases, añadiendo las líneas de código oportunas para escribir al log. Aunque es posible también que se creara un paquete nuevo de clases por encima, a modo de proxy, que se dedicase solamente a escribir al log y pasar la llamada al paquete original. Con este último enfoque incluso se podría utilizar un patrón Factory, e instanciar clases de un paquete u otro a conveniencia, para su uso por ejemplo en los entornos de desarrollo donde el seguimiento exhaustivo no es preciso. No obstante, aún quedarían bastantes detalles por afinar, como qué sistema de logger utilizar, y sobre todo, qué ocurrirá si en un futuro se decide cambiar dicho sistema de, supongamos inicialmente uno in-house, a un paquete comercial, o tal vez a uno libre y de código abierto. Aunque sobre este último punto se podría argumentar que lo correcto sería ceñirse a una interface bien definida, y posiblemente estándar, para que el cambio fuese lo menos dramático posible. Y aún asi, habría que seguir decidiendo que ocurre si se produce por ejemplo una excepción al escribir al log, y una de serie de cosas por el estilo.

La clave del asunto está en observar dos puntos importantes. Primero, que las distintas soluciones implican modificar el código ya existente, y segundo, que el paquete afectado asume una nueva responsabilidad más allá de para la que fue creada originalmente, esto es, gestionar cuentas de usuario. La programación orientada a aspectos promete que es capaz de conseguir lo que se pide sin tener que modificar ni una sola línea de código ya existente, y manteniendo claramente separadas ambas funcionalidades, a pesar de que una utilice la otra.

¿Y cómo obra esta magia? Pues viendo a los programas como lo que son en la práctica, cuando se encuentran en ejecución: flujos de instrucciones y datos. Considera los acontecimientos que suceden durante la ejecución de un programa (creación de una instancia de la clase C, ejecución del método M, lanzamiento de la excepción E, ...), y se los ofrece al programador, para que pueda asociarles el código que quiera que se ejecute cuando ocurra alguno de esos acontecimientos. Es similar a la programación basada en eventos, donde se indica a que método se tiene que llamar cuando ocurre algo de particular interés, como la pulsación de un botón por ejemplo, pero llevada a otro ámbito, el de la ejecución del código. Similar a lo que se hace desde un depurador cuando se pone un punto de parada condicional. La AOP permite al programador escribir una regla del estilo "cuando se ejecute cualquier método del paquete [de cuentas], llama a mi función [que escribe un mensaje en el log]". Y lo más grande es que en la práctica (en la vida real, con un compilador real que soporte AOP) basta crear un fichero con apenas 10 líneas de código para escribir esa regla y conseguir el resultado deseado.

Esta tecnología no espera que el programador se ciña a una interface, a un diseño por contrato, que utilice anotaciones, o cualquier otro tipo de meta-información embebida dentro de "su" código. El enfoque es radicalmente opuesto. La tecnología ofrece cosas al programador en vez de exigirle. Permite inyectar "por fuera" la funcionalidad requerida en el momento deseado.

Lo bueno de este enfoque, vuelvo a repetir, retornando al ejemplo, es que no hay que tocar el código fuente ya existente, las reglas se definen en otro fichero, y las funcionalidades quedan separadas completamente, es sólo en el fichero de reglas donde se encontrarán las referencias a los dos paquetes. Por un lado el sistema de gestión de cuentas, que se dedicará única y exclusivamente a gestionar cuentas, y por otro el sistema de logging, que se limitará a escribir al log.

¿Pero cómo se consigue esto en la práctica? Pues gracias a una serie de proyectos que han incorporado la AOP a lenguajes de programación de uso habitual. Para probar esto de una forma rápida y cómoda recomiendo AspectJ, que es una implementación para Java, y AJDT, que es su correspondiente plugin para Eclipse. En este ambiente, la definición de la regla del ejemplo quedaría escrita en un fichero con extensión ".aj" de forma similar a como se muestra en el ejemplo siguiente:

El código es bastante sencillo, es más, tiene el aspecto de código Java ordinario, pero utilizando algunas palabras reservadas propias. Por ejemplo, aspect sirve para encapsular las reglas, de igual forma que lo hace class con los métodos y atributos. De hecho, un aspect funciona por defecto como un Singleton, y admite métodos y atributos como si fuera una clase ordinaria. La diferencia es que permite además incluir puntos de corte (pointcut), que sirven para definir los momentos concretos durante la ejecución del programa en los que se tiene que activar. Con execution se indica que se active, como si fuera un evento, cuando se ejecute un método que cumpla con el patrón que se le pasa como parámetro. Otras posibilidades incluyen handler para que se active al saltar una interrupción de un tipo concreto, call para cuando se invoque a un método, get para cuando se acceda a un atributo, y así sucesivamente. Merece la pena echar un vistazo a la documentación para hacerse una idea mejor de la potencia disponible. El parámetro que admite un punto de corte es una expresión regular que permite hacer referencia a una o más partes del código del programa. En el ejemplo la expresión tiene que leerse como "cualquier método, de cualquier tipo, de cualquier número de parámetros, de cualquier clase, del paquete com.enterprise.product.accounts".

La escritura de expresiones regulares siempre suele resultar una actividad un tanto viciante. Las combinaciones son infinitas, e incluso se pueden concatenar con "||" y "&&" como si fueran expresiones booleanas. Ahí van unas cuantas:

Una vez definido un punto de corte se puede refinar un poco más el momento concreto en que se quiere activar, y asociarle el código que se quiere ejecutar. En el código de ejemplo se ha utilizado before para indicar que se quiere activar antes de que se produzca la ejecución de los métodos que cumplen con la expresión regular, pero también se podría haber utilizado after para indicar que se activara después de la ejecución, e incluso around para sustituir completamente el comportamiento del método original por otro. Esta última posibilidad es ciertamente deliciosa, por decirlo de una forma suave.

Por último, queda el código que queremos que se ejecute. Código Java simple y llano, como una vulgar salida por la consola estándar, que redirigida a fichero podría hacer las veces de tosco sistema de logging. De esta forma, lo que ocurrirá, es que cuando se ejecute cualquier método del paquete cuentas se ejecutará también el código con la salida por consola. ¡Objetivo cumplido! Y todo ello sin haber tenido que tocar ni una sola línea de código original. ¡Promesa cumplida! Y es más, si algún día la empresa decidiera cambiar el sistema de log por otro más elaborado, el cambio sería transparente, ya que bastaría con cambiar el código de la regla. E incluso si, en una última vuelta de tuerca, se decidiera cambiar el paquete de cuentas por otro, sería muy sencillo hacer que las nuevas clases escribiesen al log cambiado la expresión regular. El único problema extremadamente grave que se plantea es que ya no podremos facturar un número insano de horas a nuestros clientes por hacer estos cambios como veniamos haciendo hasta ahora. ¡Maldita tecnología!

Un último comentario acerca del ejemplo, sobre la palabra reservada thisJoinPoint. Almacena el punto de concreto dentro de la ejecución del código original en el que ha activado la regla. La he puesto a modo de referencia, para destacar el hecho de que dentro del código se puede hacer referencia a información de contexto. De hecho, se puede incluso referenciar al propio objeto dentro del que se ha producido el evento, y los argumentos que recibe o retorna el método. Recomiendo nuevamente mirar la documentación para ver las enormes posibilidades que ofrece AspectJ a este respecto.

Loover publicó ayer un post en el foro de Stratos anunciando la salida de Indielib, un motor pensado para ayudar a los desarrolladores a programar juegos 2D muy rápidamente. Totalmente gratuíto, incluso para aplicaciones comerciales. Está escrito en C++, se entrega en forma de dos librerías para Microsoft Visual C++ 6 y 2008, y viene acompañado con un manual con toda la documentación en formatos HTML y PDF. El SDK contiene como bonus los ejecutables y fuentes de 19 tutoriales completos.

Técnicamente comentar que se apoya en SDL, DevIL y Direct3D. Esto último hace que sólo funcione bajo Windows, pero aporta la ventaja de que se utiliza la aceleración por hardware para realizar todas las operaciones gráficas. Gracias a ello también permite cargar modelos 3D para mostrarlos sobre fondos bidimensionales, algo habitual en algunas aventuras gráficas por ejemplo. En general tiene una lista bastante importante de características soportadas (features): interfaz sencillo, traslaciones, rotaciones, escalados, efectos, animaciones, colisiones, scrolls, varios tipos de cámaras, varios viewports simultáneos, ... y así un largo etcétera. En los ejecutables de las demos que vienen ya precompiladas pueden verse muchas de estas características en funcionamiento, aunque se echa en falta un jueguecillo.

En el post del anuncio pedía algo de promoción en el ciberespacio, así que sirva este post para la causa.

La "estadística del pollo" dice que desarrollo un juego nuevo cada tres meses, una productividad que más que quisiera para sí más de uno, incluido yo mismo. El problema de esa estadística es que también dice que si tú te comes dos pollos y yo no me como ninguno, entonces "de media" nos comemos un pollo cada uno, aunque la realidad es que uno se harta y otro se queda a dos velas.

De los últimos 9 juegos que he publicado en la web en estos últimos 27 meses, hay algunos que me llevaron un par de días de desarrollo y otros que los he ido dilantando durante semanas, tomando horas sueltas de aquí y de allá. Lo interesante desde mi punto de vista es que puedo hacer un repaso desde la distancia y observar mi evolución como programador de videojuegos amateur.

Para los juegos de la web decidí usar JavaScript, así que para ir familarizándome con el lenguaje empecé con lo básico, un Arkanoid del cual llegué a hacer tres versiones. Comenzar escribiendo un clon de algún juego sencillo (Adivinar un Número, Ahorcado, Tetris, ...) es lo que siempre se recomienda cuando se está empezando, y no creo que sea un mal consejo, aunque yo creo que llevo demasiado tiempo siguiéndolo.

Después de ese primer juego fueron cayendo otros. Un Mahjong donde empezaba a usar gráficos estáticos, aunque no tenía ningún tipo de variación sobre lo básico, ni puntuación, ni tiempo. Colors, un juego de emparejamiento de colores que hacía uso de un algoritmo recursivo fundamental dentro del género. Un Solitario donde tuve que lidiar con el drag and drop, y empezar a pelearme con las incompatibilidades entre distintas plataformas y navegadores. Un Sudoku donde puse a prueba el rendimiento del backtracing en un navegador. Discovery, un punto de inflexión en el que me reafirmé en mi condición de "coder" prácticamente nulo como "designer". Buscaminas, un entrenimiento como cualquier otro para pasar un frío fin de semana. Videopoker, un juego hecho para reaprovechar material gráfico y buscar formas sencillas de encontrar la mejor jugada posible. Y por último Confetti, posiblemente el más elaborado de todos ellos, tanto interna como externamente.

En mi último juego me he esmerado un poco más que de costumbre en el acabado y he tratado de ser un poco más original que de costumbre. Dos detalles:

- El marcador con la puntuación originalmente iba a ser un simple y discreto texto estático, pero a medida que trabajaba en el código me dí cuenta que el único objetivo del juego era conseguir sumar más puntos que en la partida anterior, así que decidí darle más protagonismo. El resultado fue un marcador bastante grande, visible de un sólo y fugaz vistazo. Para mejorarlo un poco y hacerlo más atractivo visualmente decidí que cada número apareciera desplazado verticalmente de forma aleatoria uno o dos pixels. Un cambio pequeño pero que queda muy bien, ya que le quita rigidez a la puntuación y le da un poco de vida. No contento con eso decidí que debía tener algún tipo animación, así que hice que la puntuación fuera subiendo gradualmente en vez de de un sólo golpe. Queda muy bien cuando termina la partida y se puede ver la puntuación subiendo todavía.

- El contador de tiempo en un principio tenía que haber sido la clásica barra que fuera subiendo hasta alcanzar su tope, pero después de echar un vistazo a algunos juegos comerciales (en plan "casual") me fijé que normalmente tenían algún tipo de detalle diferenciador y decidí cambiarlo. En un principio pensé en un termómetro, pero luego me pregunté si podría implementar un sistema de partículas y simular un reloj de arena. Después de muchas pruebas lo conseguí. Incluso llegué a hacer uno con varios colores, pero era tan espectacular que distraía la atención sobre el juego y decidí no ponerlo. Curiosamente al final esto me llevó tanto tiempo que casi me hace abandonar la idea de hacer el juego completo, uno de los de los problemas de no tener diseño ni planificación previa (¿o debería decir "ventajas" cuando uno se es amateur?)

A partir de aquí no tengo muy claro hacía donde mirar y qué camino seguir, y es que creo que siempre trabajaré mejor por encargo que por iniciativa propia. En mi trabajo siempre me he encontrado cómodo con esa presión, buscando soluciones a problemas ajenos en un tiempo adecuado y con la calidad necesaria.

A partir de ahora Confetti estará también disponible como un gadget de Google.