Objetivos: Desenvolvimento de aplicações multitarefa em Java. Comunicação e sincronização entre tarefas Java. Modelo Produtor-Consumidor.
Pretende-se o desenvolvimento de uma aplicação, escrita na linguagem Java, que permite o controlo automático de um robot desenhador no espaço bidimensional.
O controlo automático do robot desenhador é realizado por três comportamentos independentes que comandam o robot, o comportamento “DesenharQuadrado”, o comportamento “DesenharCirculo” e o comportamento “EspaçarFormasGeométricas”. Estes três comportamentos agregam a classe “ClienteDoRobot”. Estes três comportamentos são tarefas produtoras de comandos que comunicam com uma tarefa “ServidorDoRobot” através de um “BufferCircular”. A tarefa “ServidorDoRobot” tem como funções consumir e interpretar os comandos existentes no “BufferCircular” e executá-los no robot desenhador.
O robot desenhador deve ser simulado com a classe “RobotDesenhador” que deve implementar métodos públicos semelhantes aos do Robot EV3 (descritos no Anexo 2 das folhas de FSO) definidos nas secções “Robot EV3 - Comandos de comunicação” e “Robot Ev3 - Comandos de movimento”. A classe “RobotDesenhador” agrega uma GUI (Graphical User Interface) onde deve afixar todos os comandos mandados executar pelo “ServidorDoRobot” após o canal de comunicação ser aberto. A estado do canal de comunicação deve ser visível na GUI.
A tarefa “ServidorDoRobot” agrega uma GUI onde deve afixar todos os comandos lidos do “BufferCircular” e de todos os comandos mandados executar no robot.
A classe “BufferCircular” deve memorizar um máximo de 16 comandos e deve disponibilizar métodos públicos de leitura e escrita no Buffer. O método de leitura deve ser bloqueante sempre que uma tarefa consumidora queira ler um comando e não exista comandos no Buffer. O método de escrita não deve ser bloqueante, um processo produtor deve escrever sempre que quiser no Buffer.
A classe “ClienteDoRobot” que é conhecida dos três comportamentos deve de ter a mesma
interface pública da classe “RobotDesenhador”. O propósito desta classe é converter cada
um dos métodos públicos numa “Mensagem” a inserir no “BufferCircular”. As várias
mensagens especificadas pelo projetista, devem derivar da classe “Mensagem”, sendo
tratadas por polimorfismo no programa. Por exemplo, a mensagem correspondente ao
método public void CurvarEsquerda(int raio, int angulo) pode ser:
int id, int tipo, int raio, int angulo
O comportamento “DesenharQuadrado” deve criar uma trajetória semelhante à forma geométrica de um quadrado, através da combinação de um conjunto de comandos disponibilizados na classe “ClienteDoRobot”.
O comportamento “DesenharCirculo” deve criar uma trajetória semelhante à forma geométrica de um círculo, através da combinação de um conjunto de comandos disponibilizados na classe “ClienteDoRobot”.
O comportamento “EspaçarFormasGeométricas” deve criar um movimento no robot, tal que duas formas geométricas, desenhadas consecutivamente pelo robot, não fiquem sobrepostas no espaço bidimensional.
Os comportamentos têm de ter em consideração que a velocidade de movimento do robot é de 30cm/s, significando que desenhar uma forma geométrica demora tempo.
A sincronização entre as diferentes tarefas utiliza os mecanismos de sincronização estudados nas aulas, que são os semáforos e os monitores.
Objetivo: Manipulação de ficheiros em JAVA utilizando InputStreams e OutputStreams numa aplicação multiprocesso. Utilização do robot como sistema alvo para a validação completa do trabalho.
Desenvolva uma thread “GravarFormas” que é composta por uma GUI com as opções:
- Gravar uma sequência de formas geométricas num ficheiro ou parar a gravação.
- Reproduzir a sequência de formas geométricas gravada num determinado ficheiro.
- Definir o nome do ficheiro.
A opção 1 permite gravar ou parar a gravação num ficheiro de uma sequência de formas geométricas, para posterior reprodução. Uma sequência de formas geométricas é composta às formas geradas pelos comportamentos implementados na primeira parte do trabalho.
A opção 2 permite a reprodução de uma sequência de formas geométricas gravadas num ficheiro. Durante uma reprodução não é permitido que os outros comportamentos enviem comandos para o robot.
A opção 3 permite definir o nome do ficheiro para gravação ou reprodução. A implementação das três opções na GUI do “GravarFormas” é livre e deixada à criatividade de cada grupo.
A implementação da thread “GravarFormas” obriga a que a manipulação de ficheiros utilize as classes do JAVA de InputStream e de OutputStream, de entre o conjunto de classes definidas nas folhas da disciplina.
A validação final das várias partes do trabalho é sobre o Robot EV3, utilizando as bibliotecas JAVA disponibilizadas na página da disciplina no Moodle.