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Problemi di deserializzazione array in c#

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Un caso semplicissimo,può diventare un incubo per diverse ore…

Un xml di questo tipo:

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<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<Applicazioni>
<Applicazione>
<NomeApplicazione>XXX1</NomeApplicazione>
<Stato>Attiva</Stato>
</Applicazione>
<Applicazione>
<NomeApplicazione>XXX2</NomeApplicazione>
<Stato>Attiva</Stato>
</Applicazione>
</Applicazioni>

L’utilizzo di una classe per deserializzare il contenuto di questo xml in un oggetto, in c# , diventa difficile a causa della natura del Root Item di questo xml, “Applicazioni”, che risulta essere un Array di “Applicazione” .

Per poter lavorare in maniera corretta con gli attributi XmlArray e XmlArrayItem, senza stare a romperci la testa, aggiungiamo un nodo contenitore ad “Applicazioni”, come nell’esempio seguente:

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<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>

<ServizioStato>
<Applicazioni>
<Applicazione>
<NomeApplicazione>XXX1</NomeApplicazione>
<Stato>Attiva</Stato>
</Applicazione>
<Applicazione>
<NomeApplicazione>XXX2</NomeApplicazione>
<Stato>Attiva</Stato>
</Applicazione>
</Applicazioni>

</ServizioStato>

In questo modo possiamo andare a definire un oggetto per la deserializzazione cosi definito :

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using System;
using System.Xml.Serialization;

namespace ServizioStato
{

[Serializable()]
[XmlRoot("ServizioStato",Namespace="",IsNullable=false)]
public class ServizioStatoApplicazioni
{
private Applicazione[] applicazioni;

[XmlArray("Applicazioni")]
[XmlArrayItem("Applicazione", typeof(Applicazione))]
public Applicazione[] StatoApplicazioni
{
get { return this.applicazioni; }
set { this.applicazioni = value; }
}

}

[Serializable]
public class Applicazione
{
private string nomeApplicazioneField;
private string statoField;

[System.Xml.Serialization.XmlElementAttribute("Applicazione", Namespace="",Form = System.Xml.Schema.XmlSchemaForm.Unqualified)]
public string Applicazione
{
get { return this.nomeApplicazioneField; }
set { this.nomeApplicazioneField = value; }
}
[System.Xml.Serialization.XmlElementAttribute("Stato", Namespace="",Form = System.Xml.Schema.XmlSchemaForm.Unqualified)]
public string Stato
{
get { return this.statoField; }
set { this.statoField = value; }
}
}

Una cosa su cui riflettere è che il tool XSD per la generazione degli oggetti, non ci viene in aiuto con delle strutture definite come il primo esempio (prima dell’aggiunta del nodo ServizioStato), non riuscendo a generare le classi in maniera corretta.

 

QuadTree in c# per spatial query

2 Repliche

Sicuramente con le estensioni spatial della quasi totalità degli rdbms in circolazione, l’utilizzo dei QuadTree e di sistemi proprietari per il posizionamento  e l’interrogazione spaziale di insiemi di coordinate e oggetti, potrebbe risultare obsoleto. In realtà ci sono ancora tantissimi casi e campi di applicazione in cui risultano fondamentali, come lo sviluppo di applicazioni pda, giochi, e tutti quei casi in cui non sia possibile utilizzare un database sql.

Essendomi trovato nell’ultimo caso descritto per motivi di lavoro e forte dell’esperienza nello sviluppo di prototipi di videogames acquisita per hobby negli anni passati, ho adottato questa soluzione per un applicazione web in cui era fondamentale fare delle query spaziali su un insieme di punti (descritti da longitudine e latitudine), per geolocalizzare dei punti di interesse intorno alla mia posizione entro un certo raggio, presi da dei file xml.

Per facilità e velocità mi sono basato sull’articolo scritto da Michael Coyle su CodeProject.com:

http://www.codeproject.com/KB/recipes/QuadTree.aspx

Un QuadTree è un modo di ripartire lo spazio e facilitare le query su sistemi 2D, molto utilizzato nei GIS in generale, o nella gestione della posizione degli oggetti nei videogames.

Il QuadTree è apppunto un albero formato da quadrati. Lo spazio viene ripartito in regioni quadrate suddivise in 4 quadranti ,partendo dalla regione che contiene tutto fino al livello minimo da noi definito, in maniera ricorsiva. Quindi ogni quadrante viene poi ulteriormente suddiviso.

Per eseguire delle query su un quadtree basta poi effettuare il traversing dell’albero ed eseguire delle semplici intersezioni per capire quali oggetti sono posizionati all’interno di una determinata regione (che è l’input della ricerca).

Questo permette di eseguire ricerche molto veloci su insiemi statici di coordinate. Ovviamente è un albero statico, che nell’algoritmo cosi come proposto non permette un dinamismo nella gestione delle regioni I(in quanto andrebbe ricalcolata la struttura ad ogni modifica), ma è molto semplice da realizzare, ed il punto di partenza fondamentale è conoscere i confini dell’area che andremo a gestire..

Nel mio caso dovendo rappresentare dei punti di interesse sparsi sul suolo italiano, ho acquisito il punto centrale dell’italia e calcolato un quadrato che la contenesse tutta, e poi ho trasformato le coordinate geografiche in coordinate 2d, utilizzando gli stessi algoritmi di google maps, quindi con il fattore di zoom e tutto il resto.

Questa è la funzione che ho usato per la conversione di coordinate geografiche in coordinate schermo (x,y):

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public static PointF Geographical2Screen(Position position)
{
//converte le coordinate in pixel

float x;
float y;

double xD = (position.Longitude - mapLongitude) / resolution;
double yD = Math.Log(Math.Tan(Math.PI * (0.25 + position.Latitude / 360))) * u180dPiResolution;

x = Convert.ToSingle(xD + viewWidthHalf);
y = Convert.ToSingle((y0 - yD) + viewHeightHalf);

return new PointF(x, y);
}

dove per costanti ho usato, ipotizzando di inscrivere tutta l’area in un quadrato di 1024 pixel per 1024 pixel e usato un fattore di zoom che mi permettesse di mantenere tutta la mappa d’italia in questo quadrato .

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public static float WIDTH = 1024F;
public static float HEIGHT = WIDTH;
public static float CENTERMAP = WIDTH /2;
public static float TOTALPIXEL = WIDTH;

public static int zoom = 6;
public static double resolution = 360.0 / (Math.Pow(2,zoom) * 256);
public static double u180dPiResolution = 40.7436654315252 * Math.Pow(2, zoom);

public static double mapLatitude = 41.8719400F;
public static double mapLongitude = 12.5673800F;

public static double y0 = Math.Log(Math.Tan(Math.PI * (0.25 + mapLatitude / 360))) * u180dPiResolution;
public static float viewWidthHalf = WIDTH / 2.0f;
public static float viewHeightHalf = HEIGHT / 2.0f;

Fatto questo, ho costruito il mio quadtree a partire dal nodo principale:

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public class QuadTree
{

QuadTreeNode m_root;
RectangleF m_rectangle;

//solo per funzionalita di paint
public delegate void QTAction(QuadTreeNode obj);

public QuadTree(RectangleF rectangle)
{
m_rectangle = rectangle;
m_root = new QuadTreeNode(m_rectangle);
}

public int Count { get { return m_root.Count; } }

public void Insert(IQuadPoint item)
{
m_root.Insert(item);
}

public ListQuery(RectangleF area)
{
return m_root.Query(area);
}

public void ForEach(QTAction action)
{
m_root.ForEach(action);
}
}

Il delegato QTAction viene usato per poter rappresentare ad esempio tramite delle paint i nodi e i quad nel viewer.(un callback per il traversing, e per ogni elemento, disegno..)

il punto definito come risultato e’ un interfaccia da me cosi definita e che serve a markare gli oggetti che avranno la possibilità di essere inseriti nella struttura (per i fini della ricerca l’importante che l’oggetto da trovare abbia una posizione X,Y)

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public interface IQuadPoint
{
PointF Point { get; }
}

Fatto questo passo alla definizione del nodo del quad, dove risiede l’implementazione ricorsiva della ricerca:

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public class QuadTreeNode
{
//area occupata da questo nodo
RectangleF m_bounds;

//contenuto del nodo
List m_contents = new List();

//figli di questo nodo
List m_nodes = new List(4);

static int maxElements = 50;
static int minSize = 10;
public QuadTreeNode(RectangleF bounds)
{
m_bounds = bounds;
}

//test se vuoto
public bool IsEmpty { get { return (m_bounds.IsEmpty || m_nodes.Count == 0) &amp;&amp; m_contents.Count==0; } }

//confini del nodo
public RectangleF Bounds { get { return m_bounds; } }

//contenuto del nodo
public List Contents { get { return m_contents; } }

//count degli item del nodo e dei subNodi
public int Count
{
get
{
int count = 0;

foreach (QuadTreeNode node in m_nodes)
count += node.Count;

count += this.Contents.Count;

return count;
}
}

//ritorna il contenuto globale di questo nodo(questo + subNodi)
public List FullContents
{
get
{
List results = new List();

foreach (QuadTreeNode node in m_nodes)
results.AddRange(node.FullContents);

results.AddRange(this.Contents);
return results;
}
}

//ritorna gli item all'interno di una certa area
public List Query(RectangleF queryArea)
{
List results = new List();

foreach (IQuadPoint item in this.Contents)
{
if (queryArea.Contains(item.Point))
results.Add(item);

}

foreach (QuadTreeNode node in m_nodes)
{
if (node.IsEmpty)
continue;

//se un subNodo contiente completamente la query area.. prendi tutto e esci
if (node.Bounds.Contains(queryArea))
{
results.AddRange(node.Query(queryArea));
break;
}

//se l'area contiene il subnodo, lo importa tutto e continua
if (queryArea.Contains(node.Bounds))
{
results.AddRange(node.FullContents);
continue;
}

//se il subnodo interseziona l'area di ricerca, allora inoltra la query ai suoi subNodi
if (node.Bounds.IntersectsWith(queryArea))
{
results.AddRange(node.Query(queryArea));
}

}

return results;

}

//inserisce un item
public void Insert(IQuadPoint item)
{
if (!m_bounds.Contains(item.Point))
{
//System.Diagnostics.Debug.Print("punto non compreso nel nodo:");
// System.Diagnostics.Debug.Print("---&gt;"+item.Point);

return;
}

//se c'e' capienza e non ho generato le foglie
if (this.Contents.Count &lt; maxElements &amp;&amp; m_nodes.Count ==0) { //inserisco in questo this.Contents.Add(item); return; } else { //genera i subtree if (m_nodes.Count == 0) { CreateSubNodes(); if (m_nodes.Count &gt; 0)
{
//ridistribuisco sui figli
foreach (IQuadPoint punto in Contents)
{
foreach (QuadTreeNode node in m_nodes)
{
if (node.Bounds.Contains(punto.Point))
{
node.Insert(punto);
break;
}
}
}

Contents.Clear();
}
else
{
//forza inserimento in questo nodo indipendentemente dalla size:
this.Contents.Add(item);
}
}

//per ogni subnodo fa l'add ricorsivo fino ad arrivare al quad piu piccolo
foreach (QuadTreeNode node in m_nodes)
{
if (node.Bounds.Contains(item.Point))
{
node.Insert(item);
return;
}
}

}

}

//solo in caso di paint
public void ForEach(QuadTree.QTAction action)
{
action(this);

// draw the child quads
foreach (QuadTreeNode node in this.m_nodes)
node.ForEach(action);
}

//Crea i subNodi
private void CreateSubNodes()
{
// the smallest subnode has an area
if ((m_bounds.Height * m_bounds.Width) return;

float halfWidth = (m_bounds.Width / 2f);
float halfHeight = (m_bounds.Height / 2f);

m_nodes.Add(new QuadTreeNode(new RectangleF(m_bounds.Location, new SizeF(halfWidth, halfHeight))));
m_nodes.Add(new QuadTreeNode(new RectangleF(new PointF(m_bounds.Left, m_bounds.Top + halfHeight), new SizeF(halfWidth, halfHeight))));
m_nodes.Add(new QuadTreeNode(new RectangleF(new PointF(m_bounds.Left + halfWidth, m_bounds.Top), new SizeF(halfWidth, halfHeight))));
m_nodes.Add(new QuadTreeNode(new RectangleF(new PointF(m_bounds.Left + halfWidth, m_bounds.Top + halfHeight), new SizeF(halfWidth, halfHeight))));
}

}

Fatto cio è possibile usare il QuadTree e inserire i nostri oggetti.
Seguendo il progetto di Michael Coyle, ho realizzato un piccolo viewer per controllare il risultato e fare delle query di prova , il sistema è molto veloce in fase di inserimento (40000 punti inseriti in un secondo comprensivo di generazione di tutti i quad), e tempi di risposta in caso di interrogazione molto bassi, sotto il millisecondo.

Ovviamente per interrogare il quad, bisogna trasformare le coordinate geografiche in coordinate 2d piane.

Le formule di intersezione sono eseguite utilizzando le System.Drawing, beneficiando cosi della velocità delle librerie grafiche di windows.

 

Java AspectJ e Spring Framework: Aspect Oriented Programming in poche mosse

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Il caso: vogliamo realizzare una funzione monitoraggio sulle nostre classi senza dover modificare tutta la nostra applicazione. Un sistema molto veloce è quello di utilizzare Aop.

Andiamo quindi a realizzare un aspetto che esegua rilevazioni di tempi (ovviamente e’ solo un esempio , ci sono centinaia di sistemi per farlo) sull’esecuzione di un metodo in particolare di alcune classi che andremo ad intercettare.

Realizzeremo quindi un aspect che scatterà durante l’esecuzione (around) di un particolare metodo di una particolare famiglia di classi che definiremo direttamente su spring. Questo ci permetterà di rilevare il tempo alla chiamata, eseguire il metodo, e rilevare il tempo a fine chiamata o a eccezione tornata.

Ovviamente ci sono molti modi per fare questo (utilizzando le annotations ad esempio).

Questo esempio e’ fatto completamente sfruttando il lato configurazione, con nessun intervento specifico sul nostro sorgente iniziale(apparte la definizione del nostro advice), quindi adatto ad essere introdotto in un progetto gia in fase avanzata di sviluppo.

Innanzitutto definiamo la classe che rappresenta il nostro advice:

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package it.mypackage.aspect;

import org.aspectj.lang.ProceedingJoinPoint;

public class AspectProfiler {

public Object profile(ProceedingJoinPoint call,MiContesto context) throws Throwable {

long start = System.nanoTime();

//proseguo con l'invocazione del metodo intercettato

try {

return call.proceed();

}catch(Exception ex){

ex.printStackTrace();

throw new Exception(ex);

}finally{

long stop = System.nanoTime();

System.out.println("Tempo esecuzione:" + ((stop-start)/1000000) + " ms");

}

}

}

Utilizziamo Spring 3 , quindi come prima cosa portiamo dentro il nostro file di configurazione i namespace corretti:

importante il namespace AOP.

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<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"

xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"

xmlns:p="http://www.springframework.org/schema/p"

xmlns:aop="http://www.springframework.org/schema/aop"

xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"

xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans

http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-3.0.xsd

http://www.springframework.org/schema/aop

http://www.springframework.org/schema/aop/spring-aop-3.0.xsd

http://www.springframework.org/schema/context

<a href="http://www.springframework.org/schema/context/spring-context-3.0.xsd">http://www.springframework.org/schema/context/spring-context-3.0.xsd</a>">

Ora sempre nel file di configurazione abilitiamo il component-scan del package interessato ad essere intercettato e proxato:

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<context:annotation-config/>

<context:component-scan base-package="it.mypackage" />

Ora definiamo il nostro advice, l’aspetto profiler:

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<bean id="profiler" class="it.mypackage.aspect.AspectProfiler" />

Ovviamente per poter essere intercettati in maniera corretta, gli oggetti devono essere creati tramite la bean factory di

Spring (in quanto devono essere creati come proxy) quindi definiti al suo interno:

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<bean id="miaClasse" class="it.mypackage.mieclassi.miaclasseimpl/>

Ora definiamo tutta la parte aop su spring:

  • definiamo un aspetto e come riferimento gli diamo l’id del bean che mappa il nostro advice definito in precedenza;
  • definiamo un pointcut, dandogli un id arbitrario, e un’espressione . Questo è a tutti gli effetti il joint-point che una volta raggiunto (al verificarsi dell’espressione) nell’esecuzione del nostro codice, farà scattare ed eseguire l’advice;
  • definiamo la tipologia dell’advice come around(intorno all’esecuzione del metodo) e indichiamo il metodo dell’advice che verrà eseguito, ad esempio il metodo “profile” nell’espressione andiamo ad indicare che il joint-point da intercettare e’ quando viene eseguito il metodo execute di una classe che estenda la classe MiaClasseBase e che abbia come argomento un parametro chiamato context.
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<aop:config >

<aop:aspect ref="profiler">

<aop:pointcut id="theExecutionOfExcecMethod"

expression="execution(* it.mypackage.mieclassi.MiaClasseBase+.execute(*)) and args

(context)"/>

<aop:around pointcut-ref="theExecutionOfExcecMethod" method="profile"/>

</<aop:aspect >

</aop:config >

Utilizzando un bean con id miaClasse ottenuto dal context di spring, vedremo eseguire il codice del nostro advice..

La documentazione di AspectJ e di Spring Framework e’ in continua evoluzione, quindi vi consiglio di controllarla spesso.