Examen session 1 de Java Avancé 2023

Exercice 1 - Expando

 public interface Expando {
   Map<String, Object> moreAttributes();
 }
     

record Person(String name, Map<String, Object> moreAttributes) implements Expando {
  Person {
    Objects.requireNonNull(name);
    moreAttributes = ExpandoUtils.copyAttributes(moreAttributes, Person.class);
  }
}

var john = new Person("John", Map.of("age", 32));
     

      new Person("John", Map.of("name", "Jane"));
     

1. Dans un premier temps, on souhaite créer la méthode copyAttributes(attributes, type) dans la classe ExpandoUtils. Cette méthode prend en paramètre une Map qui associe une valeur à une chaîne de caractères, et la classe du record. Elle
   • s'assure que les noms des attributs et leurs valeurs ne sont pas null ;
   • s'assure que le nom de chaque attribut n'est pas le nom d'un composant (moreAttributes exclu) ;
   • renvoie une Map non mutable.
   
   Écrire la méthode copyAttributes(attribute, type).
   Vérifier que les tests marqués "Q1" passent.
   Rappel : il existe une méthode getRecordComponents sur java.lang.Class qui renvoie tous les composants d'un record.
   Note : Faites attention à la complexité des opérations que vous effectuez. Le nombre de composants d'un record est limité (pas plus de 255 composants), alors que les attributs non-typés peuvent être nombreux.


2. Si vous ne l'avez pas déjà fait, la méthode Class.getRecordComponents() est lente donc on va vouloir "mettre en cache" en utilisant un ClassValue. On pourrait juste mettre en cache le tableau des composants des records, mais par la suite, on va vouloir une Map qui associe à un nom d'un composant de record, le composant du record associé (une Map<String, RecordComponent>).
   Dans ExpandoUtils, créer une constante de type ClassValue mettant en cache la Map qui associe à un nom d'un composant de record, le composant du record associé (en retirant moreAttributes). Pour créer cette Map, vous utiliserez un Stream.
   Puis modifier l'implantation de copyAttributes, en utilisant cette constante dans le but d'améliorer les performances de cette méthode.
   Vérifier que les tests marqués "Q2" passent.


3. Si vous ne l'avez pas déjà fait, on souhaite améliorer la signature de la méthode copyAttributes dans deux directions, la signature doit être la plus générale possible (cf les règles PECS) et de plus, on veut s'assurer que la classe prise en paramètre est bien un record qui implante l'interface Expando.
   Vérifier que les tests marqués "Q3" passent. Pour le test, shouldNotCompile, les deux appels à la méthode copyAttributes à la fin de la méthode ne devrait pas compiler si vous les dé-commentez.
   Note: si vous n'y arrivez pas, vous pouvez passer à la question suivante.


4. Avant de faire la question 5, on va créer une méthode d'aide (helper method), invoke(accessor, expando) dans ExpandoUtils qui sait exécuter l'accesseur d'un composant d'un record (une instance de java.lang.reflect.Method) sur un Expando et renvoyer la valeur de retour.
   Cette méthode doit gérer correctement les exceptions, à savoir
   • Propager une exception IllegalAccessError avec l'exception originelle si l'accesseur n'est pas accessible
   • Propager les exceptions non-checked renvoyées par l'appel à l'accesseur
   • Propager une exception AssertionError avec l'exception originelle si l'accesseur déclare une exception checked (ce qui n'est pas possible en Java).
   Écrire la méthode invoke(accessor, expando).
   Vérifier que les tests marqués "Q4" passent.


5. On souhaite ajouter à l'interface Expando une méthode asMap() qui renvoie une vue non-mutable de cet Expando sous la forme d'une Map qui associe à un nom sa valeur, que celle-ci soit définie sous forme de valeur typée (en tant que composant du record) ou non typée (dans moreAttributes) de l'Expando.
   Par exemple, avec le même record Person

   record Person(String name, Map<String, Object> moreAttributes) implements Expando {
     Person {
      Objects.requireNonNull(name);
      moreAttributes = ExpandoUtils.copyAttributes(moreAttributes, Person.class);
     }
   }
   
   var jane = new Person("Jane", Map.of("age", 34));
   assertEquals(Map.of("name", "Jane", "age", 34), jane.asMap());  // true
         

   Dans l'exemple ci-dessus, la Map renvoyée par asMap contient à la fois la valeur du composant du record name ainsi que la valeur de age définie dans moreAttributes.
   Écrire le code de asMap().
   Vérifier que les tests marqués "Q5" passent.
   Note : dans l'exemple, on peut remarquer que la méthode asMap() est bien définie dans l'interface Expando et pas dans le record Person.
   Rappel : il existe déjà les classes AbstractMap et AbstractSet et la méthode Map.entry(key, value).


6. Si vous ne vous en êtes pas déjà rendu compte, les méthode get(), getOrDefault() et containsKey() de la Map renvoyée par asMap() ont une complexité affreuse, il faut les réimplanter proprement.
   Implanter les méthodes get(), getOrDefault() et containsKey() de la Map renvoyée par asMap() pour qu'elles aient une complexité raisonnable.
   Vérifier que les tests marqués "Q6" passent.


7. La méthode forEach de la Map renvoyée par asMap() a une bonne complexité, mais fait des allocations qui ne sont pas nécessaires.
   Ré-implanter la méthode forEach de la Map renvoyée par asMap() pour éviter les allocations d'objets inutiles.
   Vérifier que les tests marqués "Q7" passent toujours.


8. Le Stream renvoyé par l'appel à la méthode stream sur le résultat de l'appel à la méthode entrySet sur la Map renvoyée par asMap() peut être amélioré, aussi bien en termes de characteristics renvoyées, qu'en termes d'algorithme utilisé pour implanter la version parallèle du Stream.
   Créer votre propre implantation du Stream renvoyée par l'appel à entrySet().stream() sur la Map renvoyée par asMap().
   Vérifier que les tests marqués "Q8" passent.


9. Enfin, si vous êtes balèze, on aimerait que la Map renvoyée par asMap ait ses couples nom/valeur ordonnés si jamais la Map passée en paramètre d'un Expando en tant que moreAttributes est elle-même ordonnée. Dans ce cas, la Map renvoyée par asMap devra montrer les valeurs définies en tant que composants du record suivis des valeurs stockées dans moreAttributes.
   Vérifier que les tests marqués "Q9" passent.