Collections Generics und Reflection

[HaVonTe]

Hallo,

ich wurde vor kurzem gefragt, ob man mittels Reflection in ein typisiertes Generic (also z.b. List<Integer>) ein Objekt, eines anderes Typs einfügen kann. Also ein String in eine solche Integerliste, z.B.. Ich wusste es nicht und habs auf "nein" getippt. Ich habs dann ausprobiert und die Überraschung war groß. Denn es geht, bei List, aber nicht bei ArrayList.

Beispiel ArrayList:

package Generics;

import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class GenericsMain
{
	public static void main(final String[] args)
	{
		final List<Integer> lst = new ArrayList<Integer>();//anonym
		lst.add(new Integer(1));
		//lst.add(new String("")); //<-- compile error
		final Class<? extends List> class1 = lst.getClass();
		//final Class<? extends List<Integer>> class1 = lst.getClass(); //<-- compile error
		try
		{
			final Method[] methods = class1.getMethods();
			for(final Method method : methods)
			{
				System.out.println(method.getName());
				if(method.getName().equals("add"))
				{
					final Class<?>[] parameterTypes = method.getParameterTypes();
					System.out.println(parameterTypes);
					if(parameterTypes.length == 1)
					{
						method.invoke(lst, new Integer(2));
						method.invoke(lst, new Float(2));
						method.invoke(lst, "aa");
					}
					else if(parameterTypes.length == 2)
					{
						method.invoke(lst, 0, new Integer(2));
						method.invoke(lst, 1, new Float(2));
						method.invoke(lst, 2, "bb");
					}
				}
			}
			final Method method = class1.getMethod("add", Object.class);
			//final Method method2 = class1.getMethod("add", Integer.class);//NoSuchMethodException

			method.invoke(lst, new Integer(2));
			method.invoke(lst, new String("sdfsdf"));
			System.out.println(lst);
//Ausgabe: [2, 2.0, bb, 1, 2, 2.0, aa, 2, sdfsdf] //wtf???
		}
		catch(final SecurityException e)
		{
			e.printStackTrace();
		}
		catch(final NoSuchMethodException e)
		{
			e.printStackTrace();
		}
		catch(final IllegalArgumentException e)
		{
			e.printStackTrace();
		}
		catch(final IllegalAccessException e)
		{
			e.printStackTrace();
		}
		catch(final InvocationTargetException e)
		{
			e.printStackTrace();
		}
	}

}

Beispiel List:

import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;
import java.util.Collection;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;
import java.util.ListIterator;

public class Main
{
	public static void main(final String[] args)
	{
		final MyIntList lst = new MyIntList();

		lst.add(new Integer(1));
		//lst.add(new String("")); //<-- compile error
		final Class<? extends MyIntList> class1 = lst.getClass();
		try
		{
			final Method[] methods = class1.getMethods();
			for(final Method method : methods)
			{
				System.out.println(method.getName());
				if(method.getName().equals("add"))
				{
					final Class<?>[] parameterTypes = method.getParameterTypes();
					System.out.println(parameterTypes);
					if(parameterTypes.length == 1)
					{
						method.invoke(lst, new Integer(2));
						method.invoke(lst, new Float(2));
					}
					else if(parameterTypes.length == 2)
					{
						method.invoke(lst, 0, new Integer(2));
						method.invoke(lst, 1, new Float(2));//IllegalArgumentException
					}
				}
			}
			final Method method = class1.getMethod("add", Object.class);

			method.invoke(lst, new Integer(2));
			method.invoke(lst, new String("sdfsdf"));
			System.out.println(lst);
		}
		catch(final SecurityException e)
		{
			e.printStackTrace();
		}
		catch(final NoSuchMethodException e)
		{
			e.printStackTrace();
		}
		catch(final IllegalArgumentException e)
		{
			e.printStackTrace();
		}
		catch(final IllegalAccessException e)
		{
			e.printStackTrace();
		}
		catch(final InvocationTargetException e)
		{
			e.printStackTrace();
		}
	}


	private static class MyIntList implements List<Integer>
	{
		@Override
		public int size()
		{
			return 0;
		}


		@Override
		public boolean isEmpty()
		{
			return false;
		}


		@Override
		public boolean contains(final Object o)
		{
			return false;
		}


		@Override
		public Iterator<Integer> iterator()
		{
			return null;
		}


		@Override
		public Object[] toArray()
		{
			return null;
		}


		@Override
		public <T> T[] toArray(final T[] a)
		{
			return null;
		}


		@Override
		public boolean add(final Integer e)
		{
			return false;
		}


		@Override
		public boolean remove(final Object o)
		{
			return false;
		}


		@Override
		public boolean containsAll(final Collection<?> c)
		{
			return false;
		}


		@Override
		public boolean addAll(final Collection<? extends Integer> c)
		{
			return false;
		}


		@Override
		public boolean addAll(final int index, final Collection<? extends Integer> c)
		{
			return false;
		}


		@Override
		public boolean removeAll(final Collection<?> c)
		{
			return false;
		}


		@Override
		public boolean retainAll(final Collection<?> c)
		{
			return false;
		}


		@Override
		public void clear()
		{
		}


		@Override
		public Integer get(final int index)
		{
			return null;
		}


		@Override
		public Integer set(final int index, final Integer element)
		{
			return null;
		}


		@Override
		public void add(final int index, final Integer element)
		{
		}


		@Override
		public Integer remove(final int index)
		{
			return null;
		}


		@Override
		public int indexOf(final Object o)
		{
			return 0;
		}


		@Override
		public int lastIndexOf(final Object o)
		{
			return 0;
		}


		@Override
		public ListIterator<Integer> listIterator()
		{
			return null;
		}


		@Override
		public ListIterator<Integer> listIterator(final int index)
		{
			return null;
		}


		@Override
		public List<Integer> subList(final int fromIndex, final int toIndex)
		{
			return null;
		}
	}
}

Wenn ich bei dem 2. Beispiel die Ableitung von List auf ArrayList ändere, klappt es dort auch wieder. Also ander konkreten Klassendefinition liegt es nicht.

Mein Frage ist jetzt:

Warum ist das so? Warum kann ich bei List<Integer>... beliebige Objects einfügen, aber bei einer ArrayList<Integer> ... nicht?

MfG
HaVonTe

 

[SlaterB]

um in eine normale generische Liste etwas anderes einzufügen brauchst du gar nicht unbedingt Reflection

public class Test {
    public static void main(String[] args)  {
        List<Integer> lst = new ArrayList<Integer>();
        List l = lst;
        l.add("Text");
        System.out.println(l.toString()); // geht soweit
        Integer k = lst.get(0); // hier aber BOOM
    }
}

was du mit 'beim zweiten Beispiel ArrayList statt List' meinst will mir nicht klar werden,

der Unterschied zum ersten Beispiel ist grundsätzlich der, dass du eine feste Klasse definierst, die hat dann Integer intern eingebaut,

während ArrayList<Integer>(); nur dem Compiler bekannt ist, zur Laufzeit liegt eine normale ArrayList für beliebige Objekte vor

 

[HaVonTe]

List l = lst;
l.add("Text");

Das geht bei mir hier nicht.

was du mit 'beim zweiten Beispiel ArrayList statt List' meinst will mir nicht klar werden,

Na ich hab da doch bei MyIntList nur das Interface List implementiert. Wenn ich statt dessen direkt von ArrayList ableite, also:

private static class MyIntList extends ArrayList<Integer>
{
}

, dann kann ich auch dort problemlos Strings und alles mögliiche einfügen.

 

[SlaterB]

wenn du die ArrayList drinhast, dann gibt es die Methode add(Object), eben in der Superklasse,
du kannst das Objekt wie in meinem Code auf ArrayList ohne generischen Parameter casten,
das Override kommt nicht zum Tragen

implementierst du dagegen das Interface, so gibt es kein add(Object), nur den Code von dir add(Integer),
und wenn der so fest compiliert ist gibts für Object kein Vorbeikommen,

wiederum in der kürzeren Code-Variante ohne Generics:

        List<Integer> lst = new MyIntList();
        List l = lst;
        l.add("Text");

ist das BOOM nun schon bei der add()-Zeile

interessant, hatte ich in der Hinsicht auch noch nicht ganz durchschaut,
von korrekter Implementierung des Interfaces kann man so kaum mehr sprechen..,
auch dass das Override nicht viel zählt ist bemerkenswert,
Generics hat schon seine Tücken

 

[HaVonTe]

An add(Object) in ArrayList hatte ich garnicht gedacht. Die Reflection ist dabei tatsächlich egal. Womit die Frage, "kann man mittels Reflection die Generics überlisten" klar mit "nein" beantwortet werden kann.
Das ArrayList so mies implementiert ist, hätte ich aber nie gedacht. Man lernt nie aus.

 

[HaVonTe]

An add(Object) in ArrayList hatte ich garnicht gedacht. Die Reflection ist dabei tatsächlich egal. Womit die Frage, "kann man mittels Reflection die Generics überlisten" klar mit "nein" beantwortet werden kann.
Das ArrayList so mies implementiert ist, hätte ich aber nie gedacht. Man lernt nie aus.

Ich muss mich selbst korrigieren. Die Antwort muss lauten: "Ja, es geht."
Der Grund: Per Reflection kann man auf alle Methoden einer Klasse zugreifen. Auch auf die der Elternklassen. Bei (Array)List ist das eben add(Object o). Ohne Reflection ist diese Methode versteckt/überschrieben. Korrigiert mich, wenn ich das schon wieder falsch verstanden habe. Ich lerne noch... 😀

 

[SlaterB]

man kann auch ohne Reflection Generics überlisten, eben mit 'Raw type',
insofern ist deine Aussage genauso sinnvoll mit ja/ nein zu beantworten wie
'mit Regenschirm geht auch morgen die Sonne auf' 😉