Reflection API ETIS SS05.

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1 Reflection API ETIS SS05

2 Gliederung Motivation Klasse Class Zugriff auf Klassenbestandteile
Einsatzgebiete Metaprogrammierung Klasse Class Zugriff auf Klassenbestandteile Erzeugen von Objekten Manipulieren von Objekten Felder setzen Methodenaufruf Zusammenfassung Reflection API ETIS SS05 - Nadine Fröhlich

3 Motivation - Allgemein
Bestandteile: Core Reflection API: java.lang.reflect (seit JDK 1.1) – Klassen: Method, Field, Modifier, ... außerdem: java.lang - Klassen: Object + Class Spiegelt Klassen, Schnittstellen, Objekte in aktueller JVM wider (Metainformationen) Metainformationen werden automatisch vom Compiler generiert Ermöglicht, dynamisch zur Laufzeit: Zugriff auf Informationen über Klassen und deren Bestandteile Teilweise Manipulation dieser Metainformationen Reflection API ETIS SS05 - Nadine Fröhlich

4 Motivation – konkrete Möglichkeiten
Laden und Instanzieren von Klassen, deren: Name zur Compilezeit unbekannt Quellcode nicht vorhanden Aufbau nicht bekannt ist Informationen zu Klassen: Methoden, Membervariablen, Superklassen, … Informationen zu Interfaces: Methoden, Konstanten Methodenaufruf + Setzen von Membervariablen, deren Name erst zur Laufzeit bekannt Arrays kreieren, deren Größe + Komponententyp zur Laufzeit nicht bekannt + Veränderung der Komponenten … Reflection API ETIS SS05 - Nadine Fröhlich

5 Einsatzgebiete JavaBeans JUnit JDBC
Properties ermitteln (anhand der get- und set-Methoden) Werte der Properties auslesen + setzen JUnit Test-Methoden ermitteln und ausführen (Vorsilbe test) JDBC Treiber anhand seines Namens laden Objekt-Relationale-Mapper, Serialisierung, Debugger, GUI-Builder, Class-Browser, Plugins, … Reflection API ETIS SS05 - Nadine Fröhlich

6 Metaprogrammierung Reflection ist eine (abgeschwächte) Form der Metaprogrammierung normal: Programm kennt Daten, aber nicht sich selbst Metaprogrammierung: Programme als Daten Programm hat Zugriff auf sich selbst Programm liegt in selber Präsentation wie Daten vor Reflection API ETIS SS05 - Nadine Fröhlich

7 Ausgangspunkt: Klasse Class
im Paket java.lang Instanzen dieser Klasse repräsentieren Klassen + Interfaces laufender Java Anwendung Instanzen automatisch durch JVM konstruiert Instanz abfragbar, wenn: Objekt der Klasse verfügbar, mit: Class c = o.getClass(); Name der Klasse zur Compilezeit bekannt, mit: Class c = java.awt.Button.class; Klassenname zur Lauf- aber nicht zur Compilezeit, mit: Class c = Class.forName(“java.awt.Button“); Reflection API ETIS SS05 - Nadine Fröhlich

8 Zugriff auf Klassenbestandteile I
für dynamischen Zugriff auf Klassenbestandteile Klassen: Constructor, Method und Field Instanzen dieser Klassen mit Methoden der Klasse Class erzeugt Field fields [] = c.getFields(); Field fields [] = c.getDeclaredFields(); Field field = c.getField(“name“); Hinweis: mit erhaltenen Field-Objekten sind mehrere Instanzen bearbeitbar (d.h. beim Setzen der Felder ist das betroffene Objekt mit anzugeben) Reflection API ETIS SS05 - Nadine Fröhlich

9 Zugriff auf Klassenbestandteile II
Ermittlung der Methoden einer Klasse: Method m[] = c.getMethods(); Method m[] = c.DeclaredMethods(); Class param[] = new Class[] {Object.class} Method m = c.getMethod(“add“, param) Weiterhin ermittelbar: Interfaces, Superklassen Packagename, Name der Klasse Modifier (z.B. public, final) ob eine Datentyp primitiv ist Reflection API ETIS SS05 - Nadine Fröhlich

10 Erzeugen von Objekten Normal: Mit Reflection:
Person p = new PersonBean(); Mit Reflection: Class c = Class.forName(“demo.PersonBean“); Person p = (Person) c.newInstance(); Vorgehen ermöglicht Zugriff auf Klasse, die während Erstellung der Anwendung unbekannt ist. Im obigen Beispiel Zugriff auf: jede beliebige Klasse, die Interface Person implementiert + evtl. aus Properties-Datei stammt Reflection API ETIS SS05 - Nadine Fröhlich

11 Felder setzen Normal: Mit Reflection: p.pname = “Lisa“;
Class c = p.getClass(); Field name = c.getDeclaredField(“pname“); name.set(p, “Lisa“); Reflection API ETIS SS05 - Nadine Fröhlich

12 Methodenaufruf Normal: Mit Reflection: p.setFirstName(“Maria“);
Class c = p.getClass(); //Parametertypen setzen Class argDef[] = {String.class}; Method m = c.getMethod(“setFirstName“, argDef); //Parameterwerte setzen Object arg[] = {“Maria“}; m.invoke(p, arg); Reflection API ETIS SS05 - Nadine Fröhlich

13 Zusammenfassung Reflection einzusetzen, wenn hohe Flexibilität gefordert: Klassen zur Laufzeit einzubinden, die zur Compile-Zeit noch unbekannt sind Klassen-Schnittstellen nicht durch Interfaces oder abstrakte Klassen definiert, sondern Schnittstellenkonventionen und -mustern folgen (wie Java Beans) Fast vollständige Kontrolle über Objekte möglich: Methodenname, Parameter, Attribute, Klassennamen in Dateien ablegbar Aber: z.T. etwas geringere Performance Keine Prüfung des Compilers auf Korrektheit der Datentypen Daher: Reflection API nur einsetzen, wo wirklich erforderlich Reflection API ETIS SS05 - Nadine Fröhlich

14 Quellen Wille, S., Go To Java Server Pages, Addison-Wesley, München, 2001 Holubek, A.: Willkommen im Dungeon, Java Magazin,3/2000, S.20: java-praxis Reflection API Wutka, M., J2EE Developer‘ s Guide, Markt+Technik, München, 2002 diese Dokumente existieren nicht mehr im Netz... Reflection API ETIS SS05 - Nadine Fröhlich

15 Java-Beans + Reflection
Reflection (eigentlich Introspection) angewandt, um Properties der BeanKlasse zur Laufzeit zu ermitteln, auszulesen bzw. neu zu setzen Properties spezifisch für jede Bean-Klasse, folgen aber Muster(setXXX und getXXX) Introspection basiert auf Reflection, aber höhere Sicht – wichtige Methoden: java.beans.Introspector java.beans.PropertyDescriptor Reflection API ETIS SS05 - Nadine Fröhlich