Reflection API ETIS SS04

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

Motivation (I) Core Reflection API: java.lang.reflect seit JDK 1.1 integraler Bestandteil der Java-Klassenbibliothek außerdem: Object + Class in java.lang Spiegelt Klassen, Schnittstellen, Objekte in aktueller JVM wider Ermöglicht Zugriff auf Informationen über Klassen (Metainformationen), deren: Quellcode nicht vorhanden und/oder Aufbau nicht bekannt ist Reflection API

Motivation (II) Ermöglicht, z.B.: Informationen über Methoden, Variablen, Superklassen, ... Laden und Instanzieren von Klassen, ohne dass Name zur Compilezeit bekannt Methoden aufrufen und Membervariablen setzen, wenn Namen erst zur Laufzeit des Programmes bekannt Arrays kreieren (Größe + Komponententyp zur Laufzeit nicht bekannt + Veränderung der Komponenten) Reflection API

Einsatzgebiete Für Entwicklung der Beans- und Serialisierungs-APIs benötigt Für Debugger, GUI-Builder, Class-Browser ORM, JUnit, JDBC Reflection API

Metaprogrammierung normal: Metaprogrammierung: 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 Objekt Klasse Metaklasse Reflection API

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

Zugriff auf Klassenbestandteile 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 kann man mehrere Instanzen bearbeiten Reflection API

Zugriff auf Klassenbestandteile 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

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 jede beliebige Klasse, die Interface Person implementiert evtl. aus Property-Datei Reflection API

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

Methodenaufruf Normal: Mit Reflection: p.setFirstName(“Maria“); Class c = p.getClass(); Class argDef[] = {String.class}; Method m = c.getMethod(“setFirstName“, argDef); Object arg[] = {“Maria“}; m.invoke(p, arg); Reflection API

Zusammenfassung(I) Reflection einzusetzen, wenn: Klassen zur Laufzeit einzubinden, die zur Compile-Zeit noch nicht bekannt Schnittstellen der Klassen nicht durch Interfaces oder abstrakte Klassen definiert, sondern Schnitt-stellenkonventionen und -mustern folgen (Java Beans) Fast vollständige Kontrolle über Objekte: Möglich Methodenname, Übergabeparameter, Attribute, Klassennamen in Dateien abzulegen Reflection API

Zusammenfassung(II) Hohe Flexibilität Aber: Mehrfaches an Quelltext Performanceeinbußen Keine Prüfung des Compilers auf Korrektheit der Datentypen Daher: Reflection API nur einsetzen, wo wirklich erforderlich!!! Reflection API

Quellen http://www.dpunkt.de/java/Die_Sprache_Java/Objektorientierte_Programmierung_mit_Java/70.html http://www.rz.fhtw-berlin.de/hjp3/k100268.html#kapitelreflection http://www.ifs.tuwien.ac.at/~mbach/misc/JavaVsSmallTalk/node35.html http://www.jeckle.de/vorlesung/java/kap3.html#reflectionAPI http://java.sun.com/docs/books/tutorial/reflect/ 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 http://www.voelter.de/data/presentations/meta.ppt Wutka, M., J2EE Developer‘ s Guide, Markt+Technik, München, 2002 Reflection API

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