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   1 #+TITLE: JavaInspect - Utility to visualize java software
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   4 - [[http://www2.svjatoslav.eu/gitweb/?p=javainspect.git;a=snapshot;h=HEAD;sf=tgz][download latest snapshot]]
   5
   6 - This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   7   it under the terms of version 3 of the [[https://www.gnu.org/licenses/lgpl.html][GNU Lesser General Public
   8   License]] or later as published by the Free Software Foundation.
   9
  10 - Program author:
  11   - Svjatoslav Agejenko
  12   - Homepage: http://svjatoslav.eu
  13   - Email: mailto://svjatoslav@svjatoslav.eu
  14
  15 - [[http://svjatoslav.eu/programs.jsp][other applications hosted at svjatoslav.eu]]
  16
  17 * General
  18 Goal: simplify/speed up understanding the computer program code by
  19 automatically visualizing its structure.
  20
  21 JavaInspect is a Java library that primarily uses Java reflection to
  22 discover and visualize any part of Java program provided that
  23 classes to be visualised are available in the classpath.
  24
  25 JavaInspect currently has no GUI, configuration files, embedded
  26 scripting support, direct Maven or Ant integration. The only way to
  27 instuct Javainspect what to do is by using its Java API.
  28
  29 To get JavaInspect into same classpath with your projecs I so far came
  30 up with 2 solutions:
  31
  32 1. Add JavaInspect library in your project as a dependency.
  33 2. Create new Java project for the purpose visualizing your other
  34    projects and include JavaInspect and your projecs binary artifacts
  35    (Jar's) into new project classpath. Built binary Jar's (with no
  36    source code) are sufficient because JavaInspect operates via
  37    reflection.
  38
  39 After discovering application structure and optionally filtering out
  40 unimportant parts, JavaInspect produces GraphViz dot file that
  41 describes data to be visualized. Then launches GraphViz to generate
  42 bitmap graph in PNG format. By default on your Desktop directory.
  43
  44 Note: GraphViz is developed and tested so far only on GNU Linux.
  45
  46 * Example graphs
  47 + A very simple example:
  48
  49     [[file:example.png][file:example.resized.png]]
  50
  51     Graph legend:
  52
  53     file:legend.png
  54
  55 + Example visualization of [[http://www2.svjatoslav.eu/gitbrowse/sixth/doc/][Sixth]] project: [[http://www2.svjatoslav.eu/projects/sixth/codegraphs/][architecture graphs]].
  56
  57 * Usage
  58 Currently the only way to control JavaInspect is by using Java
  59 API. Simple Java based control/configuration code needs to be written
  60 for each project. I usually put such code into directories devoted for
  61 JUnit tests. Because it needs not to be compiled/embedded into final
  62 product or project artifact I'm just willing to visualize.
  63
  64 Control code in general does the following:
  65 1. Create graph object.
  66 2. Java reflection/classloaders does not provide mechanism for
  67    discovering all classes under given package. Therefore you need to
  68    declare at least some classes to be added to the graph by:
  69    + Manually adding individual classes to the graph.
  70    + and/or: Let GraphViz recursively scan and parse specified
  71      directories with Java source code files to discover class names.
  72    + For every class added to the graph, GraphViz will recursively
  73      inspect it and add all referecned classes to the graph as well.
  74 3. Graphs easilly get very big and complex so optionally we filter
  75    important code using classname wildcards patterns based blacklist
  76    and/or whitelist.
  77 4. Optionally we can tune some rendering parameters like:
  78    + Possibility to remove orphaned classes (classes with no
  79      references) from the graph.
  80    + Specify target directory for generated visualization
  81      files. (Default is user desktop directory)
  82    + Keep intermediate GraphViz dot file for later inspection.
  83 5. Render graph.
  84
  85
  86 ** example 1
  87 This example demonstrates generating of class graph from hand picked
  88 classes and visualizing GraphViz itself.
  89
  90 #+BEGIN_SRC java
  91
  92 // Create graph
  93 final ClassGraph graph = new ClassGraph();
  94
  95 // Add some random object to the graph. GraphViz will detect Class from
  96 // the object.
  97 graph.add(graph);
  98
  99 // Also add some random class to the graph.
 100 graph.add(Utils.class);
 101
 102 // Keep intermediary GraphViz DOT file for reference.
 103 graph.setKeepDotFile(true);
 104
 105 // Produce bitmap image titled "JavaInspect.png" to the user Desktop
 106 // directory
 107 graph.generateGraph("JavaInspect");
 108
 109 #+END_SRC
 110
 111 Note: if needed, this code can be very compactly written too:
 112 #+BEGIN_SRC java
 113
 114 #+END_SRC
 115
 116
 117
 118 Result:
 119     - Generated DOT file: [[file:JavaInspect.dot][JavaInspect.dot]]
 120     - Generated PNG image: [[file:JavaInspect.png][JavaInspect.png]]
 121
 122 ** example 2
 123 Recursively scan current directory for Java source code and attempt to
 124 detect class names from there to be added to the graph.
 125
 126 #+BEGIN_SRC java
 127   graph.addProject(".");
 128
 129   // Blacklist example classes from being shown on the graph
 130   graph.getFilter().blacklistClassPattern(
 131       "eu.svjatoslav.inspector.java.structure.example.*");
 132
 133   // do not show single classes with no relationships on the graph
 134   graph.hideOrphanedClasses();
 135
 136   // Produce bitmap image titled "JavaInspect full project.png" to the
 137   // user Desktop directory.
 138   graph.generateGraph("JavaInspect full project");
 139 #+END_SRC
 140 Result:
 141     - Generated PNG image: [[file:JavaInspect%20full%20project.png][JavaInspect full project.png]]
 142
 143 * Embedding JavaInspect in your Maven project
 144
 145 Declare JavaInspect as dependency:
 146 #+BEGIN_SRC xml
 147     <dependencies>
 148         ...
 149         <dependency>
 150             <groupId>eu.svjatoslav</groupId>
 151             <artifactId>javainspect</artifactId>
 152             <version>1.3</version>
 153         </dependency>
 154         ...
 155     </dependencies>
 156 #+END_SRC
 157
 158
 159 Add Maven repository to retrieve artifact from:
 160 #+BEGIN_SRC xml
 161     <repositories>
 162         ...
 163         <repository>
 164             <id>svjatoslav.eu</id>
 165             <name>Svjatoslav repository</name>
 166             <url>http://www2.svjatoslav.eu/maven/</url>
 167         </repository>
 168         ...
 169     </repositories>
 170 #+END_SRC
 171
 172 * Requirements
 173
 174 [[http://www.graphviz.org/][GraphViz]] - shall be installed on the computer.
 175
 176 On Ubuntu/Debian use:
 177 : sudo apt-get install graphviz
 178 * TODO
 179 - BUG: Should not hide references if there are too many of them to
 180   classes if referring classes are not visible anyway because of
 181   blacklist/whitelist rules. Basically reference counting should
 182   exclude not visible classes.
 183 - BUG: Current code is quite messy (because of lack of time) things
 184   were implemented ad-hoc. Needs cleanup/refactoring for better
 185   readability.
 186 - FEATURE: add dark theme
 187 - FEATURE: sort Class fields by alphabet
 188 - FEATURE: visualize also concrete field values so it could be used as
 189   ultra cool runtime logging framework
 190 - FEATURE: possibility to visualize structure and data from JVM
 191   snapshot
 192 - FEATURE: possibility to attach to remote process to visualize
 193   data/structure using JVM debug port and mechanism.
 194 - FEATURE: possibility to attach to JVM using JVM agent
 195 - FEATURE: possibility to script javainspect behavior
 196 - FEATURE: possibility to select classes/fields/values to be
 197   visualized in SQL like syntax
 198 - FEATURE: configurable maven plugin to generate graphs as part of the
 199   project build/release process