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el blog de José M. Aguilar

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¡Microsoft MVP!
sábado, 31 de marzo de 2007
Una particularidad interesante en la declaración de los generics en C# es la posibilidad de establecer limitaciones en los tipos utilizados como parámetros de las plantillas. Paradójico pero cierto, el propio lenguaje facilita la creación de clase genéricas que no lo sean tanto.

Para verle el sentido a esto, utilicemos el siguiente ejemplo, aparentemente correcto:

public class Seleccionador<Tipo>
{
public Tipo Mayor(Tipo x, Tipo y)
{
int result = ((IComparable)x).CompareTo(y);
if (result > 0)
return x;
else
return y;
}
}

Se trata de una clase genérica abierta, cuya única operación (Mayor(...)) permite obtener el objeto mayor de los dos que le pasemos como parámetros. El criterio comparativo lo pondrá la propia clase sobre la que se instancie la plantilla: los enteros serán según su valor, las cadenas según su orden alfabético, etc.

A continuación creamos dos instancias partiendo de la plantilla anterior, y concretando el generic a los tipos que nos hacen falta:

Seleccionador<int> selInt = new Seleccionador<int>();
Seleccionador<string> selStr = new Seleccionador<string>();

Estas dos instanciaciones son totalmente correctas, ¿verdad? Si después de ellas usamos el siguiente código:

Console.WriteLine(selInt.Mayor(3, 5));
Console.WriteLine(selStr.Mayor("X", "M"));

Obtendremos por consola un 5 y una X. Todo correcto, aparece, para cada llamada, la conversión a cadena del objeto mayor de los dos que le hayamos enviado como parámetros.

El problema aparece cuando instanciamos la clase genérica para un tipo que no implementa IComparable, que se utiliza en el método Mayor para determinar el objeto mayor de ambos. En este caso, se lanza una excepción en ejecución indicando que el cast hacia IComparable no puede ser realizado, abortando el proceso. Por ejemplo:

public class MiClase // No es comparable
{
}
[...]
Seleccionador<MiClase> sel = new Seleccionador<MiClase>();
MiClase x1 = new MiClase();
MiClase x2 = new MiClase();
Console.WriteLine(selString.Mayor(x1, x2)); // Excepción,
// no son
// comparables!


Una posible solución sería, antes del cast a IComparable en el método Mayor(), hacer una comprobación de tipos y realizar el cast sólo si es posible, pero, ¿y qué hacemos en caso contrario? ¿devolver un nulo? La pregunta no creo que tenga una respuesta sencilla, puesto que en cualquier caso, se estarían intentado comparar dos objetos que no pueden ser comparados.

La solución óptima, como casi siempre, es controlar en tiempo de compilación lo que podría ser una fuente de problemas en tiempo de ejecución. La especificación de C# 2.0 incluye la posibilidad de definir constraints o restricciones en la declaración de la clase genérica, limitando los tipos con los que el generic podrá ser instanciado. Y, además, de forma bastante simple, nada más que añadir en la declaración de la clase Seleccionador la siguiente cláusula where:


public class Seleccionador
where Tipo: IComparable // !Sólo comparables!
{
public Tipo Mayor(Tipo x, Tipo y)
[...]

Justo a partir de ese momento, el intento de instanciar el Seleccionador utilizando MiClase o cualquier otro tipo que no implemente IComparable, generará un error en tiempo de compilación.

Estos contenidos se publican bajo una licencia de Creative Commons Licencia Reconocimiento-No comercial-Compartir bajo la misma licencia 3.0 España de Creative Commons

martes, 27 de marzo de 2007
En un post anterior comentaba la idoneidad de un GUID para identificar de forma única e inequívoca elementos como podían ser los registros de una tabla de una base de datos.

Tradicionalmente utilizo claves artificiales, más concretamente autonuméricos, para casi todo. Incluso a veces más de la cuenta, en esas ocasiones en las que es antinatural no usar claves naturales, valga la rebuscada frase. Sin embargo, la facilidad con la que se manejan estos identificadores, la maximización del rendimiento y espacio ocupado hacen que olvide cualquier otro criterio y me incline hacia esos números consecutivos que automáticamente el sistema genera para nosotros.

Sin embargo, cualquiera que haya usado autonuméricos para diseñar una aplicación medianamente compleja se habrá topado con una serie de inconvenientes como:

  • la imposibilidad para predecir su valor. En otras palabras, hay veces que debemos dividir las sentencias o interfaces de introducción de datos en tablas enlazadas en varios pasos, con objeto de obtener los autonuméricos asignados en algunas de ellas y poder establecerlos en las tablas que vinculan a éstas.
  • no son consecutivos, determinados acontecimientos como la cancelación de una transacción pueden hacer que aparezcan huecos en las asignaciones, lo que puede provocar el efecto pánico de borrado accidental.
  • son problemáticos a la hora de volcar información entre tablas o bases de datos distintas. Por ejemplo, para exportar una serie de tablas relacionadas mediante IDs de una base de datos a otra, suele ser necesario la creación de scripts o incluso aplicaciones relativamente complejas que traduzcan los identificadores de la base de datos origen a los asignados en la de destino, manteniendo las relaciones intactas. Labor de monos, vaya.
  • en el mismo escenario anterior, puede ocurrir que a la hora de realizar fusiones entre tablas un identificador concreto esté ocupado en ambas, lo que hace necesario de nuevo la creación de aplicaciones de volcado.

A estos casos, seguro que habituales, hay que añadir otros escenarios más complejos y menos cotidianos, como los relativos a bases de datos distribuidas, sincronizaciones o replicaciones.

Los GUID pueden solucionar en parte estos problemas, puesto que ofrecen las ventajas de la unicidad, ampliada más allá del alcance de la simple tabla, a la vez que permiten una manipulación más directa por parte del usuario, es decir:

  • los GUID son únicos de verdad, y de forma universal. Vamos, que no se van a repetir (recordemos que existen más de 1038 valores distintos) ni siquiera en tablas distintas, ni en bases de datos diferentes. Ideal para entornos distribuidos, mezclas de datos, volcados, etc.
  • pueden ser generados por aplicaciones, no es necesario esperar a crear un registro para obtener el GUID que será asignado a un registro; podemos generarlo de forma anticipada desde nuestra aplicación y utilizarlo a nuestro antojo.

Pero como casi todo en la vida, esto tiene su precio. Los principales inconvenientes son el mayor consumo de espacio, con la consiguiente merma del rendimiento en consultas y actualizaciones, dispersión de los valores creados (problemático en el uso de clústers o agrupaciones por valores) y, para mi gusto, casi lo peor de todo: la dificultad para depurar (¿quién ve práctico buscar en una tabla diciendo select * from clientes where id={BAE7DF4-DDF-3RG-5TY3E3RF456AS10} en vez de select * from clientes where id=17?).

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domingo, 25 de marzo de 2007

El tipo de datos GUID existe, y es una opción a la hora de crear un campo, en sistemas gestores de bases de datos como SQL Server, pero, cosas de la ignorancia, nunca había pensado que pudieran ser una opción razonable para identificar una fila en una tabla.

Sin embargo, recientemente me he topado con una aplicación en la que, observando su base de datos, se utilizaban como identificadores únicos de registro valores de tipo GUID, lo cual me ha llamado la atención y me ha llevado a profundizar un poco en el tema.

Pero, ¿qué es un GUID? Según su definición formal, se trata de una implementación del estándar UUID (Universally Unique Identifier, Identificador Unico Universal), promovido por la OSF (Open Software Foundation), que propone un método de identificación única ideal para entornos distribuidos en los que no existe un coordinador central. En otras palabras, permite que nodos dispersos puedan establecer identificadores de forma única a entidades o unidades de información de forma que se pueda asegurar razonablemente que no van a existir duplicidades en los mismos, y todo ello sin necesidad de crear un punto común de comprobaciones.

A efectos prácticos, un GUID es un número de 16 bytes, o 128 bits, escrito habitualmente en forma de chorizo hexadecimal del tipo "550e8400-e29b-41d4-a716-446655440000", generado utilizando algoritmos pseudoaleatorios.

Pero diréis que un algoritmo pseudoaleatorio no garantiza su unicidad, y es cierto. Sin embargo, 16 bytes ofrecen un universo de 2128 valores posibles (del orden de 3·1038), lo que hace prácticamente imposible que dos GUID se repitan.

Esto los hace especialmente atractivos como identificadores únicos: registros en bases de datos, identificación de componentes (como COM o DCOM), registro de documentos, artículos, posts y un largo etcétera.

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sábado, 17 de marzo de 2007
Por poner alguna pega a los generics, he de decir que no me gusta (estéticamente hablando) el código resultante. En otras palabras, al menos hasta que me acostumbre, veo poco legible una expresión del tipo:
List<Algocomplejo> listaDeCosas = 
new List<Algocomplejo>();

Bueno, no pasa nada. Aunque la clase sea genérica, clase es. Esto implica que podemos hacer uso de la herencia para aclarar un poco el código:

public class ListaCompleja: List<Algocomplejo>
{
}

A partir de este momento, la instanciación quedaría más limpia:

ListaCompleja lista = new ListaCompleja();

A todos los efectos, este truco tan simple hace que podamos trabajar con clases genéricas con un código fuente similar al de siempre, sin "<" ni ">" que, por lo menos a mí, despistan tanto.

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domingo, 11 de marzo de 2007
Los generics son el mecanismo de implementación de clases parametrizadas en C# introducido en la versión 2.0 del lenguaje. Una clase parametrizada es exactamente igual a una clase de las habituales, salvo por un pequeño detalle: su definición contiene algún elemento que depende de un parámetro que debe ser especificado en el momento de la declaración de un objeto de dicha clase.

Esto puede resultar extremadamente útil a la hora de programar clases genéricas, capaces de implementar un tipado fuerte sin necesidad de conocer a priori los tipos para los que serán utilizadas. ¿Confuso? Mejor lo vemos con un ejemplo.

Sabemos que un ArrayList es un magnífico contenedor de elementos y que, por suerte o por desgracia, según se vea, trabaja con el tipo base object. Esto hace que sea posible almacenar en él referencias a cualquier tipo de objeto descendiente de este tipo (o sea, todos), aunque esta ventaja se torna inconveniente cuando se trata de controlar los tipos de objeto permitidos. En otras palabras, nada impide lo siguiente:

al.Add("Siete caballos vienen de Bonanza...");
al.Add(7);
al.Add(new String('*', 25)); // 25 asteriscos

Esto puede provocar errores a la hora de recuperar los elementos de la lista, sobre todo si asumimos que los elementos deben ser de un determinado tipo. Y claro, el problema es que el error ocurriría en tiempo de ejecución, cuando muchas veces es demasiado tarde:

foreach (string s in al)
{
System.Console.WriteLine(s);
}

Efectivamente, se lanza una excepción indicando que "No se puede convertir un objeto de tipo 'System.Int32' al tipo 'System.String'". Lógico.

Algunos de los que hayáis sido capaces de superar el test FizzBuzz en menos de media hora ;-) podríais decir que eso se puede solucionar fácilmente, que existen al menos dos maneras de hacerlo: crear nuestra propia colección partiendo de CollectionBase o similares y mostrar métodos de acceso a los elementos con tipado fuerte, o bien, usando delegación, crear una clase de cero que implemente interfaces como IEnumerable en cuyo interior exista una colección que es la que realmente realiza el trabajo.

En cualquier caso, es un trabajazo. Por cada clase que queramos contemplar deberíamos crear un engendro como el descrito en el párrafo anterior.

Y aquí es donde los generics entran en escena. El siguiente código declara una lista de elementos de tipo AlgoComplejo:

List<AlgoComplejo> listaDeCosas =
new List<AlgoComplejo>();
listaDeCosas.Add(new AlgoComplejo());
listaDeCosas.Add("blah"); // Error en compilación

Con esta declaración, no será posible añadir a la lista objetos que no sean de la clase indicada, ni tampoco será necesario realizar un cast al obtener los elementos, pues serán directamente de ese tipo.

Es interesante ver la gran cantidad de clases genéricas para el tratamiento de colecciones que incorpora el Framework 2.0 en el namespace System.Collections.Generic.

¿Y si queremos nosotros crear una clase genérica? Pues muy sencillo. Vamos a desarrollar un ejemplo completo donde podamos ver las particularidades sintácticas y detalles a tener en cuenta. Crearemos la clase CustodiadorDeObjetos, cuya misión es almacenar un objeto genérico y permitirnos recuperarlo en cualquier momento. Básicamente, construiremos una clase con una variable de instancia y un getter y setter para acceder a la misma, pero usaremos los generics para asegurar que valga para cualquier tipo y que el objeto introducido sea siempre del mismo tipo que el que se extrae.

public class CustodiadorDeObjetos<Tipo>
{
private Tipo objeto;
public Tipo Objeto
{
get { return objeto; }
set { this.objeto = value; }
}
}

El siguiente código muestra la utilización de nuestra nueva clase:

CustodiadorDeObjetos<string> cs = new CustodiadorDeObjetos<string>();
cs.Objeto = "Hola"; // Asignamos directamente
string s = cs.Objeto; // No hace falta un cast,
// objeto es de tipo string
// en esta clase.
cs.Objeto = 12; // Error en compilación,
// no es string

Pero no sólo es eso, los generics dan mucho más de sí, pero de esto seguiremos hablando otro día, que ya es tarde.

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