Изучение динамического определения типов. Класс Class. Динамическая загрузка и инстанцирование классов. В Java вся информация о классе хранится в специальном. - презентация

1 Изучение динамического определения типов

2 Класс Class. Динамическая загрузка и инстанцирование классов. В Java вся информация о классе хранится в специальном объекте типа Class. Для каждого класса в программе существует свой объект Class, который создается при загрузке класса, созданного на этапе компиляции и сохраненного на диске в файле с расширением class.

3 Класс Class. Динамическая загрузка и инстанцирование классов (2) Чтоб получить экземпляр Class, соответствующий данному классу (или интерфейсу): Добавить к имени класса суффикс.class, например: Class clazz = String.class; используем литерал объекта Сlass. Если есть экземпляр некоторого класса, может быть даже неизвестного в данной точке программы, можно вызвать метод getClass(), присутствующий в каждом Java-объекте (унаследованный от класса Object). Вызывать статический метод класса Class.forName(), который возвращает экземпляр Class: Class clazz = Class.forName("Полное_имя_класса");

4 Класс Class. Динамическая загрузка и инстанцирование классов (3) Литералы объектов Class работают с регулярными классами, а также с интерфейсами, массивами и примитивными типами. Class clazz = byte[].class; Существует стандартное поле называемое TYPE, которое существует для каждого примитивного класса- оболочки. Поле TYPE создает ссылку на объект Class для соответствующего примитивного класса.

5 Создание объектов В Java встроена возможность динамической загрузки произвольного класса по заданному имени, и реализуется классом Class. Метод отыскивает в системе (в пути поиска CLASSPATH) класс с заданным именем className и возвращает соответствующий экземпляр класса Class. Имя класса должно быть полным, т.е. включать имя пакета. Если такой класс отсутствует, возбуждается исключение ClassNotFoundException.

6 Создание объектов (2) После того как получен объект типа Class можно создать экземпляр этого класса. Для успешного выполнения этого метода у класса должен быть описан конструктор без параметров (конструктор по умолчанию), иначе будет возбуждено исключение InstantiationException.

7 Создание объектов (3) Чтобы работать с таким объектом необходимо знать методы класса, их параметры и возвращаемые значения. Для указания контракта класса используют интерфейсы.

8 Создание объектов (4) Пример: Необходимо реализовать приложение с возможностью перевода текста с одного языка на другой.

9 Создание объектов (5)

10 Создание объектов (6) Пример: Необходимо реализовать систему журналирования. Reflection_Example.htm

11 Исследование классов В классе Class существует специальный набор методов для исследования классов.

12 Исследование классов (2) И соответствующие методы проверки типа класса:

13 Исследование классов (3)

14 Работа с массивами Для работы с массивами в пакете существует специальный утилитный класс java.lang.reflect.Array. Для определения длинны массива существует метод: public static native int getLength(Object array) throw IllegalArgumentException; Массив в Java является объектом, его можно передать как параметр в метод.

15 Работа с массивами (2) Если аргумент не является массивом, то будет сгенерировано исключение IllegalArgumentException. public static Object get(Object array, int idx); public static char getXXX(Object array, int idx); public static void set(Object array, int idx, Object value); public static void setXXX(Object array, int idx, XXX value); public static Object newInstance(Class type, int length); public static Object newInstance(Class type, int[] dimensions);

16 Работа с массивами (3) Пример функции определяющей длину массива:

17 Раскрытие модификаторов класса. Для раскрытия модификаторов полученных членов класса используют метод int getModifiers (), который возвращает модификатор в виде целого. Все модификаторы определены в классе java.lang.reflect.Modifier PRIVATE, PROTECTED, PUBLIC ABSTRACT, FINAL, STATIC INTERFACE SYNCHRONIZED TRANSIENT, VOLATILE NATIVE Для каждого из модификаторов определен соответствующий метод boolean isXXXX(int m)

18 Примеры Пример раскрытия модификаторов класса: Reflection_Modif.htm Reflection_Modif.htm Вызов методов рассмотрим на примере класса, реализующего интроспекцию полей таблицы в свойства объекта: Reflection_Meth.htmReflection_Meth.htm Обозреватель JAR ClassDetail.java Lab1.java MyClassLoader.java

19 Примеры (1) Пример раскрытия модификаторов класса:

20 Примеры (2) package Labs; import java.lang.reflect.Field; public class ClassDetail { private ClassDetail() { } public static String getInfo(Class clazz){ StringBuffer buf = new StringBuffer(); if (clazz.isAnnotation()) buf.append("Annotation "); else if(clazz.isInterface()) buf.append("Interface "); else if(clazz.isEnum()) buf.append("Enum "); else buf.append("Class "); buf.append(clazz.getName()+" "); if (clazz.isArray()) buf.append("array"); if (clazz.isLocalClass()) buf.append("local"); buf.append("\n"); buf.append(getFieldNames(clazz)); return buf.toString(); }

21 Примеры (2) public static String getFieldNames(Class clazz) { StringBuffer buf = new StringBuffer(); try{ Field[] publicFields = clazz.getDeclaredFields(); for (int i = 0; i < publicFields.length; i++) { try { String fieldName = publicFields[i].getName(); buf.append("Name: " + fieldName); Class typeClass = publicFields[i].getType(); String fieldType = typeClass.getName(); buf.append(", Type: " + fieldType +"\n" ); }catch(Exception e){ buf.append( "\n" ); } } }catch(Throwable e){ } return buf.toString(); } }

22 Примеры (3) package Labs; import java.io.FileNotFoundException; import java.io.IOException; import java.util.Enumeration; import java.util.jar.JarEntry; import java.util.jar.JarFile; import java.lang.ClassLoader; public class Lab2 { /** args IOException FileNotFoundException ClassNotFoundException */ public static void main(String[] args) throws FileNotFoundException, IOException, ClassNotFoundException { ClassLoader loader = new MyClassLoader(args[0]); JarFile f = new JarFile(args[0]); Enumeration enumiration = f.entries(); String s; Class c; JarEntry e;

23 Примеры (4) while(enumiration.hasMoreElements()){ e = enumiration.nextElement(); if (e.getName().contains(".class")) { System.out.print(e.getName()+":"); s = e.getName().replaceAll("/", "."); s = s.substring(0, s.length()-6); try{ c = Class.forName(s, false, loader); if (c!=null){ System.out.println(":"+ClassDetail.getInfo(c)); } }catch(Exception e2){ System.out.println("Error:"+e2.getMessage()); } }else{ //System.out.println(e.getName()); } } f.close(); } }

24 Примеры (5) package Labs; import java.io.IOException; import java.io.InputStream; import java.util.HashMap; import java.util.Map; import java.util.jar.JarEntry; import java.util.jar.JarFile; class MyClassLoader extends ClassLoader { private String jarName; private JarFile jar; private Map loaded = new HashMap (); public MyClassLoader(String jarName) { super(MyClassLoader.class.getClassLoader()); this.jarName = jarName; try { this.jar = new JarFile( jarName ); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } }

25 Примеры (6) public Class findClass(String name) throws ClassNotFoundException{ Class c = loaded.get(name); if (c!=null) return c; try{ return findSystemClass(name); }catch(Exception e){ } byte[] b; try{ b = loadClassData(name); c=defineClass(name, b, 0, b.length); loaded.put(name, c); }catch(Throwable e){ throw new ClassNotFoundException(e.getMessage()); } return c; }

26 Примеры (7) private byte[] loadClassData(String name) throws ClassNotFoundException { String entryName = name.replace('.', '/') + ".class"; byte buf[]=new byte[0]; try { JarEntry entry = jar.getJarEntry(entryName); if (entry==null){ throw new ClassNotFoundException(name); } InputStream input = jar.getInputStream( entry ); int size = new Long(entry.getSize()).intValue(); buf = new byte[size]; int count = input.read(buf/*, 0, size*/); if (count < size) throw new ClassNotFoundException("Error reading class '"+ name+"' from :"+jarName); } catch (IOException e1) { throw new ClassNotFoundException(e1.getMessage()); } return buf; } }