Integrando MATLAB en nuestras aplicaciones Java (I)

Quería iniciar con este post la primera parte de un pequeño tutorial sobre cómo ejecutar código fuente escrito en MATLAB desde Java. Aunque es cierto que en la mayoría de los cálculos que hay que llevar a cabo son de baja complejidad y pueden llevarse a cabo directamente con Java, es posible que en un momento determinado necesitemos calcular expresiones matemáticas más complejas.

En mi caso, lo que me motivo a buscar información sobre este tema no fue tanto el querer hacer cálculos desde Java, sino diseñar en Java mediante componentes Swing la interfaz gráfica de un programa escrito en MATLAB, pues, aunque bien es cierto que éste último cuenta con un editor incorporado llamado guide, deja bastante que desar si lo que se desea es un resultado más o menos profesional.

Antes de nada me gustaría aclarar que todo lo aquí expuesto no es más que una traducción/recopilación de lo visto en otras páginas webs, especialmente de la propia web de MATLAB. http://www.mathworks.com/help/toolbox/javabuilder/ug/brlu1as-1.html. Dicho esto, comenzamos.

¡Hola mundo!

En un alarde de original el ejemplo sobre el que va a girar esta primera parte será el más que clásico Hola Mundo. La idea será escribir un código en MATLAB que imprima en pantalla dicho mensaje para luego ejecutarlo desde Java. Lo primero que hay que hacer por lo tanto es escribir dicho código. Hay que recordar que, en principio, tiene que estructurarse el código en forma de funciones, de forma que luego puedan ejecutarse desde nuestra aplicación Java.

Escribimos el siguiente código en MATLAB en un fichero que llamaremos helloWorldClass.m:

function helloWorldFunction
    fprintf(1,'Hello World!\n' );

Como se observa el código no tiene ningún misterio. A continuación hay que convertir este código en otro que pueda ejecutarse desde java. Para ello, basta con ejecutar el comando deploytool. Nos aparecerá ahora un menú como el que se muestra en la siguiente imagen:

Como veis, es un cuadro de diálogo sin mucho misterio. Para seguir el ejemplo lo ideal sería que lo dejaseis con los mismos valores que aparecen en la imagen. A continuación nos aparecerá una ventana en la que deberemos indica qué clases queremos crear y qué ficheros .m contendrá cada una. Por lo tanto, hacemos clic en el enlace Add class y le damos el nombre que queramos, como por ejemplo, HelloWorldClass. A continuación añadimos el fichero .m creado previamente a dicha clase mediante Add files.

Hecho esto sólo resta clicar en el botón de Build situado en la parte superior de la ventana del deploytool. Si todo ha ido bien, tras un tiempo relativamente pequeño tendremos nuestro paquete Java listo para usar.

Para programar en Java yo empleo el entorno de desarrollo NetBeans, así que lo explicado a continuación supondrá que también vosotros lo usáis. No obstante se puede hacer también sin mayores problemas en otros entornos.

Creamos un nuevo proyecto Java y añadimos como librería el fichero .jar que se creó mediante deploytool y que se encuentra en el directorio c:\helloworld\contrib. Debe añadirse también de la misma forma el fichero javabuilder.jar, que puede encontrase en directorio_raiz_de_matlab\toolbox\javabuilder\jar.

Hecho esto, basta con añadir a nuestro código las siguientes líneas:

import com.mathworks.toolbox.javabuilder.*;
import HelloWorldProject.HelloWorldClass; 

En este momento, estamos listos para poder ejecutar nuestro código MATLAB desde Java. Para ello hay que limitarse a crear un objeto de la clase HelloWordClass y llamar a la función que nos interese, como se muestra en el siguiente ejemplo:

HelloWorldClass helloWorld = new HelloWorldClass();
helloWorld.helloWorldFunction(1);
if (helloWorld != null) {
    helloWorld.dispose();
}

El código es muy sencillo: como dijimos, se limita a crear un objeto y a llamar a una de las funciones que contiene, en este caso, helloWorldFunction, que fue la que definimos previamente en el fichero .m. Finalmente se liberan los recursos ocupados. Tengo que comentar que desconozco el sentido del parámetro que se pasa como argumento a nuestra función, pero venía así con los ejemplos de la web de MATLAB y sin él no funciona.

Con esto llegamos al final de la primera de las partes de este minitutorial. Espero que os haya gustado y que estéis al tanto de las partes que faltan.

Actualización: comentaba más arriba que no sabía cuál era la misión del primer parámetro que se le pasa a la función MATLAB desde Java. Parece ser que indica el número de variables que va a devolver la función, lo cual explica que el valor más habitual sea uno.

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