MCP Server - RA1: Gestión de Ficheros DAM

Esqueleto educativo para el Resultado de Aprendizaje 1 del módulo "Acceso a Datos"
CFGS Desarrollo de Aplicaciones Multiplataforma (DAM)

📋 Descripción del Proyecto

Este proyecto es un servidor MCP (Model Context Protocol) educativo diseñado para que los estudiantes implementen el RA1: Desarrolla aplicaciones que gestionan información almacenada en ficheros.

¿Qué es MCP?

MCP es un protocolo que permite a las aplicaciones de IA interactuar con herramientas externas. En este caso, los estudiantes crearán herramientas que permiten a una IA gestionar archivos de usuarios en diferentes formatos.

🎯 Objetivos de Aprendizaje (RA1)

Al completar este proyecto, demostrarás:

• CE1.a: Análisis de clases relacionadas con el tratamiento de ficheros
• CE1.b: Utilización de flujos para el acceso a información en ficheros
• CE1.c: Utilización de clases para gestión de ficheros y directorios
• CE1.d: Escritura y lectura de información en formato XML
• CE1.e: Escritura y lectura de información en formato JSON
• CE1.f: Escritura y lectura de información en otros formatos estándar (CSV)

🏗️ Estructura del Proyecto

src/
├── main/java/com/dam/accesodatos/
│   ├── McpAccesoDatosApplication.java     # Aplicación principal
│   ├── model/
│   │   ├── User.java                      # ✅ Modelo de datos (COMPLETO)
│   │   ├── UserCreateDto.java             # ✅ DTO para creación (COMPLETO)
│   │   └── UserQueryDto.java              # ✅ DTO para consultas (COMPLETO)
│   └── ra1/
│       ├── FileUserService.java           # ✅ Interfaz con herramientas MCP (COMPLETO)
│       └── FileUserServiceImpl.java       # ❌ PARA IMPLEMENTAR POR ESTUDIANTES
└── test/
    ├── java/com/dam/accesodatos/ra1/
    │   └── FileUserServiceTest.java        # ✅ Tests TDD (COMPLETOS)
    └── resources/examples/
        ├── sample_users.csv                # ✅ Ejemplo CSV
        ├── sample_users.json               # ✅ Ejemplo JSON
        └── sample_users.xml                # ✅ Ejemplo XML

🚀 Cómo Empezar

1. Prerrequisitos

• Java 17+
• IntelliJ IDEA (con Gradle integrado)

2. Clonar e Importar en IntelliJ

git clone https://github.com/balejosg/mcp-file-management-ra1
cd mcp-server-ra1-ficheros

En IntelliJ IDEA:

1. File → Open → Seleccionar la carpeta del proyecto
2. IntelliJ detectará automáticamente build.gradle y configurará el proyecto
3. Esperar a que Gradle sincronice las dependencias

3. Compilar el Proyecto

Opción A - Desde IntelliJ:

• Build → Build Project (Ctrl+F9)

Opción B - Desde terminal:

gradle clean compileJava

4. Ejecutar Tests (Fallarán inicialmente)

Opción A - Desde IntelliJ:

• Botón derecho en src/test/java → Run 'All Tests'
• O usar panel Gradle: Tasks → verification → test

Opción B - Desde terminal:

gradle test

⚠️ Esperado: Todos los tests fallan porque necesitas implementar los métodos

📝 Tu Tarea: Implementar FileUserServiceImpl

Abre el archivo src/main/java/com/dam/accesodatos/ra1/FileUserServiceImpl.java y completa todos los métodos marcados con TODO.

Métodos a Implementar: 13 ESENCIALES + 5 OPCIONALES

Total: 18 métodos (1 ejemplo implementado = getFileInfo())

• ✅ 12 ESENCIALES restantes - Obligatorios para demostrar dominio del RA1
• ⚠️ 5 OPCIONALES - Para estudiantes avanzados que quieran profundizar

Recomendación: Implementa primero los 13 métodos esenciales. Los opcionales son conceptos avanzados.

CE1.a: Análisis de clases relacionadas con tratamiento de ficheros

Prioridad	Método	Tecnología	Descripción
✅ EJEMPLO	getFileInfo()	File.length(), canRead(), SimpleDateFormat	EJEMPLO IMPLEMENTADO - Información detallada de archivos (actividad 1 de la presentación vista en clase)
✅ ESENCIAL	compareIOPerformance()	System.currentTimeMillis(), FileReader vs BufferedReader	Comparación de rendimiento I/O con y sin buffering
⚠️ OPCIONAL	compareNIOvsIO()	Files.readAllLines() vs BufferedReader	[OPCIONAL - Concepto avanzado NIO] Análisis comparativo java.nio vs java.io tradicional

CE1.b: Utilización de flujos para acceso a información en ficheros

Prioridad	Método	Tecnología	Descripción
✅ ESENCIAL	searchTextInFile()	BufferedReader + String.contains()	Búsqueda de texto en archivos (actividad 4 de la presentación vista en clase)
✅ ESENCIAL	randomAccessRead()	RandomAccessFile + seek()	Lectura desde posición específica
✅ ESENCIAL	randomAccessWrite()	RandomAccessFile + seek()	Escritura en posición específica
✅ ESENCIAL	convertFileEncoding()	InputStreamReader/OutputStreamWriter	Conversión entre codificaciones (UTF-8, ISO-8859-1)

CE1.c: Utilización de clases para gestión de ficheros y directorios

Prioridad	Método	Tecnología	Descripción
✅ ESENCIAL	listUserFiles()	Files.list()	Lista archivos de usuario en directorio
⚠️ OPCIONAL	validateDirectoryStructure()	Files API	[OPCIONAL - Muy utilitario] Valida y crea estructura de directorios
⚠️ OPCIONAL	createTempFile()	File.createTempFile()	[OPCIONAL - Poco valor sobre flujos] Creación y gestión de archivos temporales
⚠️ OPCIONAL	formatTextFile()	Character processing	[OPCIONAL - Más String que I/O] Procesamiento de texto avanzado (basado en ejemplo ArreglarFichero de la presentación vista en clase)

CE1.d: Escritura y lectura de información en formato XML

Prioridad	Método	Tecnología	Descripción
✅ ESENCIAL	readUsersFromXML()	DOM Parser	Lee usuarios desde XML usando DOM
✅ ESENCIAL	writeUsersToXML()	DOM + Transformer	Escribe usuarios a XML usando DOM
⚠️ OPCIONAL	readUsersFromXMLSAX()	SAX Parser	[OPCIONAL - Concepto avanzado] Lee usuarios desde XML usando SAX (alternativa eficiente)

CE1.e: Escritura y lectura de información en formato JSON

Prioridad	Método	Tecnología	Descripción
✅ ESENCIAL	readUsersFromJSON()	Jackson ObjectMapper	Lee usuarios desde JSON
✅ ESENCIAL	writeUsersToJSON()	Jackson ObjectMapper	Escribe usuarios a JSON con formato pretty-print

CE1.f: Escritura y lectura de información en otros formatos estándar

Prioridad	Método	Tecnología	Descripción
✅ ESENCIAL	readUsersFromCSV()	BufferedReader, FileReader	Lee usuarios desde CSV con parsing manual
✅ ESENCIAL	writeUsersToCSV()	PrintWriter, FileWriter	Escribe usuarios a CSV con formateo manual

📋 Orden de Implementación Sugerido

Fase 1: Fundamentos (Métodos ESENCIALES - CE1.f)

1. readUsersFromCSV() - Aprende parsing manual y BufferedReader
2. writeUsersToCSV() - Aprende PrintWriter y formateo

Fase 2: Formatos Estructurados (Métodos ESENCIALES - CE1.e, CE1.d) 3. readUsersFromJSON() - Aprende Jackson ObjectMapper 4. writeUsersToJSON() - Aprende serialización JSON 5. readUsersFromXML() - Aprende DOM parser 6. writeUsersToXML() - Aprende DOM + Transformer

Fase 3: Flujos y Búsqueda (Métodos ESENCIALES - CE1.b, CE1.a, CE1.c) 7. searchTextInFile() - Practica BufferedReader línea por línea 8. compareIOPerformance() - Compara FileReader vs BufferedReader 9. listUserFiles() - Aprende navegación de directorios

Fase 4: Acceso Avanzado (Métodos ESENCIALES - CE1.b) 10. randomAccessRead() - Aprende RandomAccessFile 11. randomAccessWrite() - Practica seek() y escritura posicional 12. convertFileEncoding() - Aprende InputStreamReader/OutputStreamWriter

Fase 5 (OPCIONAL): Conceptos Avanzados

Solo si dominas los 13 métodos esenciales:

13. ⚠️ readUsersFromXMLSAX() - SAX parser (alternativa avanzada a DOM)
14. ⚠️ compareNIOvsIO() - NIO vs IO (conceptos java.nio.file)
15. ⚠️ validateDirectoryStructure() - Utilidad de infraestructura
16. ⚠️ createTempFile() - Creación de archivos temporales
17. ⚠️ formatTextFile() - Procesamiento avanzado de texto

🎯 Ejemplo de Implementación Completada: get_file_info

¡Ya tienes un ejemplo funcional! El método getFileInfo() está completamente implementado como referencia educativa.

Cómo Probar el Ejemplo

Opción A - Desde IntelliJ:

1. Ejecutar servidor: Botón derecho en McpAccesoDatosApplication.java → Run
   • O usar panel Gradle: Tasks → application → bootRun
2. Probar con cliente MCP (ver sección "Uso del Servidor MCP" más abajo)

Opción B - Desde terminal:

# 1. Ejecutar servidor MCP
gradle bootRun

# 2. En otra terminal, probar con el cliente MCP
chmod +x mcp-client.sh
./mcp-client.sh get_file_info "/ruta/a/tu/archivo.txt"

# 3. O usar curl directamente
curl -X POST http://localhost:8081/test/get_file_info \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"filePath": "/ruta/a/tu/archivo.txt"}'

Qué Estudiar en el Ejemplo

1. Validación de entrada: Comprobar que el archivo existe
2. Uso de File: file.length(), file.canRead(), file.canWrite(), file.canExecute()
3. Formateo de fechas: SimpleDateFormat con patrón "dd/MM/yyyy HH:mm:ss"
4. Construcción de respuesta: String.format() para salida estructurada
5. Manejo de excepciones: try-catch apropiado

Técnicas Java I/O Demostradas

// Análisis de archivo usando java.io.File
File file = new File(filePath);
if (!file.exists()) return "Error: archivo no existe";

// Información de permisos
String permisos = "";
permisos += file.canRead() ? "r" : "-";
permisos += file.canWrite() ? "w" : "-";
permisos += file.canExecute() ? "x" : "-";

// Formateo de fecha usando SimpleDateFormat
SimpleDateFormat formatter = new SimpleDateFormat("dd/MM/yyyy HH:mm:ss");
Date fechaModificacion = new Date(file.lastModified());
String fechaFormateada = formatter.format(fechaModificacion);

💡 Consejo: Estudia esta implementación antes de abordar los otros 17 métodos. Sigue el mismo patrón de validación, procesamiento y construcción de respuesta.

🧪 Metodología TDD (Test-Driven Development)

1. 🔴 ROJO: Ejecuta tests → Fallan (estado inicial)
2. 🟢 VERDE: Implementa código mínimo → Tests pasan
3. 🔵 REFACTOR: Mejora código → Tests siguen pasando

Desde IntelliJ:

• Botón derecho en un test específico → Run 'testReadUsersFromCSV_ReadsValidFile()'

Desde terminal:

# Ejecutar tests específicos
gradle test --tests FileUserServiceTest.testReadUsersFromCSV_ReadsValidFile

💡 Ejemplos de Implementación

CE1.f: Lectura CSV con BufferedReader

@Override
public List<User> readUsersFromCSV(String filePath) {
    List<User> users = new ArrayList<>();
    
    // 1. Validar archivo existe
    if (!Files.exists(Paths.get(filePath))) {
        throw new RuntimeException("Archivo no encontrado: " + filePath);
    }
    
    // 2. Usar try-with-resources
    try (BufferedReader reader = new BufferedReader(new FileReader(filePath))) {
        String line = reader.readLine(); // Saltear cabeceras
        
        // 3. Leer línea por línea
        while ((line = reader.readLine()) != null) {
            String[] fields = line.split(",");
            
            // 4. Convertir a User
            User user = parseUserFromCSV(fields);
            users.add(user);
        }
    } catch (IOException e) {
        throw new RuntimeException("Error leyendo CSV: " + e.getMessage(), e);
    }
    
    return users;
}

CE1.d: Escritura XML con DOM

@Override
public boolean writeUsersToXML(List<User> users, String filePath) {
    try {
        // 1. Crear documento
        DocumentBuilderFactory factory = DocumentBuilderFactory.newInstance();
        DocumentBuilder builder = factory.newDocumentBuilder();
        Document doc = builder.newDocument();
        
        // 2. Crear elemento raíz
        Element root = doc.createElement("users");
        doc.appendChild(root);
        
        // 3. Agregar usuarios
        for (User user : users) {
            Element userElement = doc.createElement("user");
            
            Element id = doc.createElement("id");
            id.setTextContent(user.getId().toString());
            userElement.appendChild(id);
            
            // ... más campos
            
            root.appendChild(userElement);
        }
        
        // 4. Escribir a archivo
        TransformerFactory transformerFactory = TransformerFactory.newInstance();
        Transformer transformer = transformerFactory.newTransformer();
        transformer.setOutputProperty(OutputKeys.INDENT, "yes");
        
        DOMSource source = new DOMSource(doc);
        StreamResult result = new StreamResult(new File(filePath));
        transformer.transform(source, result);
        
        return true;
    } catch (Exception e) {
        throw new RuntimeException("Error escribiendo XML: " + e.getMessage(), e);
    }
}

📚 Clases Java I/O Requeridas

Análisis de Clases (CE1.a)

• java.io.File - Operaciones clásicas, información de archivos
• java.text.SimpleDateFormat - Formateo de fechas
• java.util.Date - Representación de fechas y timestamps
• java.lang.System - Medición de tiempo (currentTimeMillis)

Flujos de Datos (CE1.b)

• java.io.FileInputStream/FileOutputStream - Flujos de bytes
• java.io.FileReader/FileWriter - Flujos de caracteres básicos
• java.io.BufferedReader/BufferedWriter - Lectura/escritura con buffering
• java.io.InputStreamReader/OutputStreamWriter - Conversión con codificación
• java.io.RandomAccessFile - Acceso aleatorio a archivos
• java.lang.String - Métodos contains(), indexOf() para búsqueda

Gestión de Archivos y Directorios (CE1.c)

• java.nio.file.Files - Operaciones modernas (readAllLines, list, exists)
• java.nio.file.Paths - Construcción de rutas
• java.io.File - Operaciones clásicas (createTempFile, listFiles)
• java.lang.Character - Análisis de caracteres (isWhitespace, isAlphabetic, toUpperCase)

Procesamiento XML (CE1.d)

• javax.xml.parsers.DocumentBuilder - DOM parsing
• javax.xml.parsers.DocumentBuilderFactory - Creación de parsers DOM
• javax.xml.parsers.SAXParser - SAX parsing por eventos
• javax.xml.parsers.SAXParserFactory - Creación de parsers SAX
• javax.xml.transform.Transformer - Escritura XML con formato
• org.xml.sax.helpers.DefaultHandler - Handler personalizado para SAX

Procesamiento JSON (CE1.e)

• com.fasterxml.jackson.databind.ObjectMapper - Serialización/deserialización JSON
• com.fasterxml.jackson.core.type.TypeReference - Tipos genéricos para deserialización

Formatos Estándar (CE1.f)

• java.io.PrintWriter - Escritura formateada de texto
• java.io.BufferedReader - Lectura eficiente línea por línea
• java.lang.String - Métodos split(), trim() para parsing CSV

✅ Criterios de Evaluación

Para aprobar este RA1, debes:

• Todos los tests pasan en verde
• Usar únicamente las clases Java I/O especificadas
• Implementar manejo robusto de excepciones con try-with-resources
• Crear directorios padre automáticamente cuando sea necesario
• Documentar decisiones técnicas en comentarios
• Código limpio y bien estructurado
• Explica el código a tu profesor en horario de clase

🔧 Uso del Servidor MCP

Una vez implementadas, puedes probar las 18 herramientas MCP disponibles:

🎯 Herramienta de Ejemplo (Ya Implementada)

# Probar get_file_info (ejemplo completado)
./mcp-client.sh get_file_info "/ruta/a/archivo.txt"

# Ejecutar servidor MCP
# Opción 1 (IntelliJ): Run → McpAccesoDatosApplication
# Opción 2 (Terminal): gradle bootRun

# Herramientas disponibles organizadas por criterios de evaluación:

# CE1.a: Análisis de clases
# - get_file_info ✅ (EJEMPLO IMPLEMENTADO)
# - compare_io_performance
# - compare_nio_vs_io

# CE1.b: Flujos de datos
# - search_text_in_file
# - random_access_read
# - random_access_write
# - convert_file_encoding

# CE1.c: Gestión de archivos/directorios
# - list_user_files
# - validate_directory_structure
# - create_temp_file
# - format_text_file

# CE1.d: Procesamiento XML
# - read_users_xml_dom
# - write_users_xml
# - read_users_xml_sax

# CE1.e: Procesamiento JSON
# - read_users_json
# - write_users_json

# CE1.f: Formatos estándar
# - read_users_csv
# - write_users_csv

🔧 Guía Completa del Sistema MCP

¿Por Qué MCP en este Proyecto?

🎯 Objetivo Principal: Aprender Java I/O, no MCP

El protocolo MCP sirve como "envoltorio" que permite:

1. Probar tus implementaciones de forma interactiva
2. Validar funcionamiento sin escribir main() manuales
3. Experiencia con tecnología moderna usada en aplicaciones de IA

⚠️ Importante: El valor educativo está en las clases Java I/O (File, BufferedReader, SimpleDateFormat, etc.), no en el protocolo MCP.

Flujo de Trabajo Recomendado

1. Estudiar el ejemplo: getFileInfo() ya implementado
2. Implementar método: Siguiendo patrones del ejemplo
3. Ejecutar tests:
   • IntelliJ: Botón derecho en test → Run
   • Terminal: gradle test --tests FileUserServiceTest.testTuMetodo
4. Probar con MCP: Usar mcp-client.sh para validación interactiva
5. Repetir: Para los 17 métodos restantes

Scripts de Ayuda Incluidos

# Cliente MCP simplificado
./mcp-client.sh get_file_info "/ruta/archivo"    # Probar herramienta
./mcp-client.sh list                            # Ver todas las herramientas
./mcp-client.sh health                          # Estado del servidor

# Servidor MCP (ejecutar en terminal separada)
gradle bootRun                                  # Puerto 8081
# O desde IntelliJ: Run → McpAccesoDatosApplication

Estructura de Respuesta MCP

Cada herramienta MCP devuelve:

{
  "tool": "get_file_info",
  "input": "/ruta/archivo.txt", 
  "result": "Tipo: archivo, Tamaño: 1024 bytes, Permisos: rw-, Fecha: 28/09/2025 10:30:15",
  "status": "success"
}

📚 Para Estudiantes: Concéntrate en que tu método Java devuelva el result correcto. El resto es infraestructura.

🆘 Ayuda y Recursos

Documentación Oficial

• Java I/O Tutorial
• Jackson JSON Processing
• Java XML Processing

Archivos de Ejemplo

Revisa los archivos en src/test/resources/examples/ para practicar todos los conceptos:

Archivos para formatos básicos (RA1):

• sample_users.csv - Datos de usuarios en formato CSV
• sample_users.json - Datos de usuarios en formato JSON
• sample_users.xml - Datos de usuarios en formato XML

Archivos para conceptos de la presentación vista en clase:

• texto_para_buscar.txt - Para practicar búsqueda de texto (actividad 4)
• texto_con_espacios.txt - Para procesamiento de texto con espacios irregulares
• archivo_iso8859.txt - Para conversión de codificaciones
• archivo_grande_performance.txt - Para pruebas de rendimiento I/O
• README_ejemplos.md - Guía detallada de uso de todos los archivos

Debugging

Desde IntelliJ:

• Tests con breakpoints: Click en margen izquierdo → Debug test
• Ver logs: Panel "Run" muestra salida completa

Desde terminal:

# Tests con logs detallados
gradle test --debug

# Test individual
gradle test --tests FileUserServiceTest.testWriteUsersToCSV_CreatesValidFile

📞 Soporte

• Profesor: bruno.ag@educa.madrid.org
• Documentación adicional: Ver package-info.java en el paquete ra1
• Issues: Crear issue en el repositorio del curso

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¡Éxito en tu implementación del RA1! 🚀

Recuerda: Este proyecto no solo te enseña acceso a datos, sino que también te da experiencia con tecnologías modernas como MCP que se usan en aplicaciones de IA profesionales.