Reflection API

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Reflection API
ETIS SS04
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Gliederung

• Motivation
• Einsatzgebiete
• Metaprogrammierung
• Klasse Class
• Zugriff auf Klassenbestandteile
• Erzeugen von Objekten
• Manipulieren von Objekten
• Felder setzen
• Methodenaufruf
• Zusammenfassung

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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

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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)

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Einsatzgebiete

• Für Entwicklung der Beans- und Serialisierungs-API
  s benötigt
• Für Debugger, GUI-Builder, Class-Browser
• ORM, JUnit, JDBC

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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

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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)

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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

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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

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Erzeugen von Objekten

• Normal
• 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

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Felder setzen

• Normal
• p.pname Lisa
• Mit Reflection
• Class c p.getClass()
• Field name c.getDeclaredField(pname)
• name.set(p, Lisa)

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Methodenaufruf

• Normal
• p.setFirstName(Maria)
• Mit Reflection
• Class c p.getClass()
• Class argDef String.class
• Method m c.getMethod(setFirstName, argDef)
• Object arg Maria
• m.invoke(p, arg)

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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

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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!!!

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Quellen

• http//www.dpunkt.de/java/Die_Sprache_Java/Objekto
  rientierte_Programmierung_mit_Java/70.html
• http//www.rz.fhtw-berlin.de/hjp3/k100268.htmlkap
  itelreflection
• http//www.ifs.tuwien.ac.at/mbach/misc/JavaVsSmal
  lTalk/node35.html
• http//www.jeckle.de/vorlesung/java/kap3.htmlrefl
  ectionAPI
• 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,
  MarktTechnik, München, 2002

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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