Tcnicas avanzadas de programacin Introspeccin

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Técnicas avanzadas de programaciónIntrospección

• Ramiro Lago

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Introducción

• Java tiene interesantes mecanismos para cargar
  clases de manera dinámica, conocer sus métodos y
  atributos, etc. Son formas de obtener información
  interna de las clases, incluso los objetos Java
  pueden informarnos de su propia estructura. Por
  ello se llaman utilidades de introspección.
• La clase más importante es java.lang.Class. Es
  una clase que nos permite describir cualquier
  clase Java. Dicho de otra forma, es un descriptor
  o referencia de una clase.
• Un paquete relevante es java.lang.reflect

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Conocer el tipo

• En tiempo de ejecución puede saber el tipo
  (clase) que manejamos
• Si tenemos un objeto, puedo conocer su clase
• Coche miCoche new Coche()
• Class clase miCoche.getClass()
• System.out.println("Clase" clase.getName() )
• Lo que hemos hecho es obtener un descriptor de
  clase (tipo Class) mediante miCoche.getClass().
  Este descriptor nos devuelve su nombre mediante
  getName()
• Si tenemos una clase (no hay instancias)
• Coche.class.getName()
• getName() nos devuelve el nombre de la clase,
  incluyendo la jerarquía de paquetes. En nuestro
  ejemplo
• newInstance.dominio.Coche

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Carga dinámica

• Podemos cargar de manera dinámica un objeto, es
  decir, determinar en tiempo de ejecución (y no en
  tiempo de programación) la clase que vamos a
  instanciar
• Primero haremos una pequeña clase (Coche) de
  prueba
• package newInstance.dominio
• public class Coche extends Vehiculo
• private int plazas 5
• public Coche()
• public Coche( int plazas ) this.plazas
  plazas
• public int getPlazas() return plazas
• public void setPlazas( int p ) plazas p
• public String toString()
• try return super.toString() " Plazas"
  String.valueOf(plazas)
• catch (Exception e) return "-1"
• A continuación crearemos un objeto del tipo
  Class, que es un descriptor de la estructura de
  datos o clase. Lo conseguimos con forName(). El
  paso siguiente es crear una instancia de la clase
  con newInstance().
• Class clase Class.forName( newInstance.dominio.
  Coche )
• Object objeto clase.newInstance()
• System.out.println(Coche" objeto.toString()
  )

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Carga dinámica. Ejemplo (I)

• Vamos a instanciar todas las clases de un
  directorio (paquete). strDirClases se obtiene
  previamente desde un archivo properties
• .
• //// Obtengo directorio de clases
• File fDirClases new File( strDirClases )
• if ( !fDirClases.isDirectory())
• System.out.println("El directorio de clases no
  existe" )
• return
• //// Obtengo clases del directorio
• File listaFicheros fDirClases.listFiles( new
  ClassFileFilter() ) // Ver siguiente
  transparencia
• if (listaFicheros.length 0)
• System.out.println("No hay clases en el
  directorio de clases" )
• return
• //// Instancio clases
• System.out.println("\nClases instanciadas" )
• String strClase ""
• Object objeto null
• for (int i 0 i lt listaFicheros.length i)

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Carga dinámica. Ejemplo (II)

• En este ejmplo se obtienen los archivos .class
  del directorio fDirClases (tipo File) por medio
  de la llamada
• File listaFicheros fDirClases.listFiles( new
  ClassFileFilter() )
• listFiles usa un filtro de ficheros para obtener
  sólo los .class. El filtro es una clase que
  implementa el interfaz java.io.FileFilter, lo que
  le obliga a implementar el método accept(). Este
  método devuelve true si el archivo (parámetro)
  pasa el filtro
• public class ClassFileFilter implements
  java.io.FileFilter
• public boolean accept(java.io.File f)
• if (!f.isDirectory())
• String name f.getName().toLowerCase()
• return name.endsWith("class")
• return false

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Manejo de la estructura de la clase (I)

• Podemos obtener la clase madre, los atributos,
  constructores y métodos de una clase. Para ello
  usaremos java.lang.reflect.
• Para hallar la clase madre
• Class clase Class.forName( "newInstance.dominio.
  Coche")
• Class claseMadre clase.getSuperclass()
• System.out.println( "Clase " clase.getName()
  ", hereda de " claseMadre.getName())
• Para atributos, métodos y constructores es muy
  sencillo los atributos se representan por la
  clase Field, los constructores por Constructor y
  Method para los métodos. Partimos del descriptor
  de clase
• Class clase Class.forName( "newInstance.dominio.
  Coche")
• El descriptor de clase tiene los métodos
  getFields(), getConstructors() y getMethod(), que
  nos devuelven arrays de los objetos que buscamos.
  Pero sólo nos devuelve elementos públicos, hay
  una versión Declared de cada método get que nos
  devuelve cualquier elemento (privado, protegido o
  público), por ejemplo getDeclaredFields().
• Field atrib clase.getDeclaredFields() //
  getFields() nos da solo los public
• printLista( "Atributos", atrib )
• //// Constructores y métodos
• Constructor cons clase.getConstructors() //
  Sólo public
• printLista( "Constructores", cons )
• .
• public static void printLista( String titulo,
  Object obj)
• System.out.println( titulo )
• for ( int i 0 i lt obj.length i)
• System.out.println( " " obji.toString())

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Manejo de la estructura de la clase (II)

• Además podemos invocar un método. Primero debemos
  encontrarlo, para lo cual usamos el método
  getMethod(), especificando el nombre del método y
  los tipos de sus parámetros. En este caso
  buscamos el método setPlazas, que tiene un
  parámetro int
• Class tiposParam int.class
• Method metSetPlazas clase.getMethod(
  "setPlazas", tiposParam )
• A continuación lo invocamos. También necesitamos
  un array, pero esta vez para los valores de los
  parámetros
• Coche miCoche new Coche()
• Object argumentos 7
• metSetPlazas.invoke( miCoche, argumentos )
• Invoke si el método es static el primer
  argumento (miCoche en nuestro ejemplo) puede ser
  null. El segundo puede ser null si no tiene
  parámetros, en concreto (Object) null.
• Para comprobar el resultado puede usar
  miCoche.toString()

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Midiendo el tiempo

• Hay una forma sencilla de medir el tiempo de
  invocación de un método, con System.currentTimeMil
  lis()
• //// Busca método toString (de otra forma,
  recorriendo array de Method) y lo invoca
• //// Ojo búsqueda imperfecta, en caso de
  sobrecarga de métodos, toma el primero
• //// Además con System.currentTimeMillis()
  medimos tiempo de llamada
• for ( int i 0 i lt mets.length i)
• if ( metsi.getName().equals( "toString") )
• System.out.println( "Encontrado método "
  metsi.getName())
• long inicio System.currentTimeMillis()
• String cadena (String) metsi.invoke(
  miCoche, (Object) null)
• long fin System.currentTimeMillis()
• System.out.println( "Invocado método "
  cadena)
• System.out.println( "Tiempo empleado por
  invoke() " (fin - inicio))