Methoden Methoden einer Klasse auf Grundlage eines Strings aufrufen

[Naryxus]

Hallo,

ich habe ein eher exotisches Problem. Ich möchte eine Art dynamisches Filtersystem für bestimmte Klassen erstellen.
Hintergrund ist das variable Zusammenstellen von Empfängergruppen für Nachrichten ("Alle Benutzer, die männlich sind", "Alle Benutzer, die weiblich sind und ein bestimmtes Alter haben", "Alle Benutzer, die 'Max' mit Vornamen heißen und zu einem bestimmten Zeitpunkt in einem bestimmten Raum sind", ...).
Dabei liegen die Daten über die Benutzer in verschiedenen Datenbanktabellen vor und werden über Hibernate auf die entsprechenden Klassen gemappt.

Mein bisheriger Ansatz war eine Art Beschreibungssprache zu entwickeln, mit der man die verschiedenen Klassen mit ihren Attributen als Adressat auswählen kann und mit einem bestimmten Vergleichswert vergleichen kann. Das hat grundlegend auch akzeptabel funktioniert.
Das Problem war hier nur die Erweiterbarkeit. Ich musste in meinem Parser natürlich einen großen switch-case-Block schreiben, um die entsprechenden Getter-Methoden der gewünschten Klasse aufzurufen, je nach dem, welches Attribut gefordert ist. Und dies müsste für alle weiteren Attribute und deren Änderungen erneut überarbeitet werden.

Ich habe nun zwei weitere Ansätze ausgearbeitet:
Zum einen wäre eine gewinnbringende Erweiterung schon mal, wenn es eine Möglichkeit gäbe, die Getter-Methoden über einen String aufzurufen (hier dann auch gleich meine Frage).
Und zum anderen ein Interface zu erstellen, das eine Methode beinhaltet, die einen String als Parameter erhält (den Namen eines Attributs) und den Wert des Attributs dann liefern soll. Dieser Ansatz bedeutet aber, dass die Autoren der entsprechenden Klassen, die mit der Datenbank gemappt werden, sich selbständig um die Implementierung dieser Methode kümmern müssen, deshalb möchte ich erst einmal von dem Ansatz absehen.

Nun zurück zu meiner Frage:
Gibt es irgendwie eine Möglichkeit, eine Methode oder ein Attribut auf Basis eines Strings aufzurufen? Ich kenne das von dem PHP-Framework "cakePHP", dort kann ich eine Variable mit einem String ($this->set('myVar', 42)) erstellen und in einer anderen Klasse dann tatsächlich auf die Variable $myVar zugreifen.

Oder habt ihr gegebenenfalls eine andere neue Idee für mich, wie ich das Problem möglichst effizient lösen könnte?

Grüße,
Naryxus

 

[Jardcore]

Ja gibt es, das Stichwort hier heißt Reflection:
https://docs.oracle.com/javase/tutorial/reflect/

 

[mrBrown]

Wenn ich dich richtig verstehe, willst du nur eine Liste filtern, nach übergebenen Parametern?

Reflections wäre da eine der Möglichkeiten - ist aber auch immer Fehlerquelle und sollte man imho meiden, wenn es geht.

Eine bessere Variante ist uU Nutzung von Predicates, als Lambda-Expression geschrieben, ist das auch kaum mehr, als das ganze als String ausgedrückt und dürfte ähnlich leicht zu erweitern sein. Hat aber im Gegensatz zu Reflections direkt Typsicherheit.
Wenn man zwingend das ganze aus Strings konvertieren muss, kann man da gut mit Enums und/oder Factorys arbeiten

 

[Naryxus]

Ja gibt es, das Stichwort hier heißt Reflection:
https://docs.oracle.com/javase/tutorial/reflect/

Ja, habe ich eben auch schon gefunden. Ich werde da gleich mal ein paar Beispiele austesten. Danke!

Wenn ich dich richtig verstehe, willst du nur eine Liste filtern, nach übergebenen Parametern?

Der Einfachheit halber sag ich erstmal unter Vorbehalt ja. Ein wenig komplizierter wird es leider schon werden, da die verschiedenen Klassen (Datenbanktabellen) über Fremdschlüssel miteinander in Beziehung stehen.

Eine bessere Variante ist uU Nutzung von Predicates, als Lambda-Expression geschrieben, ist das auch kaum mehr, als das ganze als String ausgedrückt und dürfte ähnlich leicht zu erweitern sein. Hat aber im Gegensatz zu Reflections direkt Typsicherheit.

Mit Predicates habe ich schon gearbeitet und die sind auch schon mit in den Parser eingeflossen. Das Problem ist hierbei, dass der Benutzer (der die Liste filtern möchte), sein Vorhaben über einen String der Form "User.gender = male" über ein Input-Feld ausdrückt und das muss über einen Parser dann erstmal auf Syntax und Semantik gecheckt werden (gibt es die Klasse? gibt es die Methode? Ist die Vergleichsrelation für das Attribut zulässig? ...). Und im Anschluss muss dann auf Grundlage dessen das Predicate erstellt werden (und die richtige Getter-Methode des Attributs der Klasse aufgerufen werden).

Wenn man zwingend das ganze aus Strings konvertieren muss, kann man da gut mit Enums und/oder Factorys arbeiten

Mit Factorys möchte ich erstmal nicht arbeiten, da ich vermutlich auch hier wieder das Problem der Erweiterbarkeit sehe. Da muss ich dann zwar nicht mehr meinen Parser ändern, wenn die Daten geändert werden, aber die Factory.
Wie meinst du das denn mit den Enums?


Viele Grüße und vielen vielen Dank für eure Antworten!

 

[mrBrown]

Der Einfachheit halber sag ich erstmal unter Vorbehalt ja. Ein wenig komplizierter wird es leider schon werden, da die verschiedenen Klassen (Datenbanktabellen) über Fremdschlüssel miteinander in Beziehung stehen.

Das Model, mit dem dann in der Anwendung gearbeitet wird, sollte im Idealfall keine Fremdschlüssel, sondern nur noch die damit referenzierten Objekte enthalten

Mit Predicates habe ich schon gearbeitet und die sind auch schon mit in den Parser eingeflossen. Das Problem ist hierbei, dass der Benutzer (der die Liste filtern möchte), sein Vorhaben über einen String der Form "User.gender = male" über ein Input-Feld ausdrückt und das muss über einen Parser dann erstmal auf Syntax und Semantik gecheckt werden (gibt es die Klasse? gibt es die Methode? Ist die Vergleichsrelation für das Attribut zulässig? ...). Und im Anschluss muss dann auf Grundlage dessen das Predicate erstellt werden (und die richtige Getter-Methode des Attributs der Klasse aufgerufen werden).

Validieren musst du in jedem Fall, besonders bei Benutzung von Reflection.

Der Aufwand, ein passendes Predicate zu erstellen, dürfte nicht viel größer sein, als über Reflection auf das Attribut zuzugreifen und passend zu vergleichen.

User.gender=male als gesamtes zu erkennen und dafür einfach nur den Enum Gender.Male zu finden, dürfte sogar leichter sein, als zu prüfen, on User existiert, ob gender existiert, ob mit male verglichen werden kann usw.

Die Frage ist überhaupt, ist es Sinnvoll, den Nutzer "User.gender=male" eingeben zu lassen? Bietet sich bei sowas nicht zB ein DropDown an?

Mit Factorys möchte ich erstmal nicht arbeiten, da ich vermutlich auch hier wieder das Problem der Erweiterbarkeit sehe. Da muss ich dann zwar nicht mehr meinen Parser ändern, wenn die Daten geändert werden, aber die Factory.
Wie meinst du das denn mit den Enums?

Enums kannst du über ihren Namen ansprechen, zB beim Filtern nach Geschlecht, is Gender.MALE einfach ein Predicate, welches alle Männlichen filter, und Gender.FEMALE, das entsprechende Gegenstück. Beide lassen sich aus dem String MALE bzw FEMALE von Haus aus erzeugen (man sollte nur dran denken, die möglichen Exceptions passend zu behandeln).
Factorys lagern einfach das erzeugen des passenden Predicates aus, erweiterbar bleibt es damit, anstatt den Parser umzuschreiben, fügt man einfach eine weitere Factory hinzu. Das ganze ist damit je nach Umsetzung auch einfacher zu testen und zu erweitern.



Gehts um was natives oder ne WebApp?

 

[Naryxus]

Validieren musst du in jedem Fall, besonders bei Benutzung von Reflection.

Der Aufwand, ein passendes Predicate zu erstellen, dürfte nicht viel größer sein, als über Reflection auf das Attribut zuzugreifen und passend zu vergleichen.

Ja validieren muss ich sicher. Das übernimmt ja auch der Parser. Das Problem ist, dass ich das Predicate ja mit einem Funktionsaufruf erstelle: Predicate<Data> pred = data -> data.getVar1() < 42 (zum Beispiel).
Der dazugehörige String wäre dann "Data.var1 < 42".
Und damit ich die Methode data.getVar1() aufrufen kann, habe ich bisher einen riesen switch-case-Block benutzt:
switch(className) {
case "Data":
switch(attributeName) {
case "var1":
return data -> data.getVar1() < 42;
...
}}
(Man entschuldige, dass ich gerade zu faul war, den Code-Editor zu benutzen)
Und das wollte ich mir ersparen durch die Reflections.

Die Frage ist überhaupt, ist es Sinnvoll, den Nutzer "User.gender=male" eingeben zu lassen? Bietet sich bei sowas nicht zB ein DropDown an?

Es ist insofern sinnvoll, da erstens mein Betreuer das gerne so hätte und es zweitens so möglich wird, das beliebig variabel zu gestalten. So hat man dann die Möglichkeit verschiedene Filter mit "AND" und "OR" miteinander zu verknüpfen (auch das hat mit switch-case schon super funktioniert).

Enums kannst du über ihren Namen ansprechen, zB beim Filtern nach Geschlecht, is Gender.MALE einfach ein Predicate, welches alle Männlichen filter, und Gender.FEMALE, das entsprechende Gegenstück. Beide lassen sich aus dem String MALE bzw FEMALE von Haus aus erzeugen (man sollte nur dran denken, die möglichen Exceptions passend zu behandeln).

Das fällt leider raus, weil ich das nicht so fest einprogrammieren möchte. Eben aus besagtem Grund der Erweiterbarkeit und der Wartbarkeit. Eine wichtige Anforderung ist: Wenn an der Datenbank was geändert oder hinzugefügt wird, sollen nur an minimal vielen Klassen Änderungen durchzuführen sein. Und meine Klasse gehört da leider nicht zu.

Factorys lagern einfach das erzeugen des passenden Predicates aus, erweiterbar bleibt es damit, anstatt den Parser umzuschreiben, fügt man einfach eine weitere Factory hinzu. Das ganze ist damit je nach Umsetzung auch einfacher zu testen und zu erweitern.

Werde ich nochmal drüber nachdenken, danke!

Gehts um was natives oder ne WebApp?

Letztendlich um ein Servlet. Aber gerade teste ich das lokal in Eclipse.
Ich frage mich sowieso, warum für das ganze Projekt nicht einfach PHP genutzt wurde, da hätte ich einen schönen Parser für die Sprache und das Erzeugen von SQL-Queries schreiben können...

Momentan hänge ich an dem Problem, dass ich bei dem Erstellen der Predicates aus den Reflections eine InvocationTargetException nicht behandelt bekomme. Ich fürchte der Compiler mag die Syntax aus funktionalen Schnittstellen und den Reflections nicht. Er sagt die ganze Zeit, ich solle die method.invoke-Methode mit einem try-catch-Block umgeben, aber egal wie oft ich das mache, möchte er noch weitere haben.

Ich war schon so weit zu sagen, bei jeder Klasse, die mit Hibernate gemappt wird, muss ein XML-Dokument liegen, in dem die Informationen über die Klasse liegen, sodass bei Änderungen der Klasse nur noch zusätzlich das Dokument geändert werden muss. Aber das würde das Problem mit dem Methodenaufruf auch nicht lösen.

 

[mrBrown]

Ja validieren muss ich sicher. Das übernimmt ja auch der Parser. Das Problem ist, dass ich das Predicate ja mit einem Funktionsaufruf erstelle: Predicate<Data> pred = data -> data.getVar1() < 42 (zum Beispiel).
Der dazugehörige String wäre dann "Data.var1 < 42".
Und damit ich die Methode data.getVar1() aufrufen kann, habe ich bisher einen riesen switch-case-Block benutzt:
switch(className) {
case "Data":
switch(attributeName) {
case "var1":
return data -> data.getVar1() < 42;
...
}}
(Man entschuldige, dass ich gerade zu faul war, den Code-Editor zu benutzen)
Und das wollte ich mir ersparen durch die Reflections.

Den riesen switch-case kann man da sinnvoll in verschiedene Methoden (oder sogar Klassen) aufteilen

Wie würdest du sowas denn kürzer mit Reflection validieren und ansprechen?

Das fällt leider raus, weil ich das nicht so fest einprogrammieren möchte. Eben aus besagtem Grund der Erweiterbarkeit und der Wartbarkeit. Eine wichtige Anforderung ist: Wenn an der Datenbank was geändert oder hinzugefügt wird, sollen nur an minimal vielen Klassen Änderungen durchzuführen sein. Und meine Klasse gehört da leider nicht zu.

Hardgecode ist da nur die Existenz einer Checks, ob Männlich oder Weiblich? Wie soll man so einen grundlegenden Check erweitern? Mehr Geschlechter -> einfach eintragen. Mit weiteren Checks verbinden -> #and benutzen...
Wartbar/Testbar ist es ohne Probleme

Wartbarkeit und Reflections sollte man dagegen sehr vorsichtig in einem Satz verwenden, am besten in Verbindung mit Negationen

Wenn der Parser und das dazugehörige bei einer Änderung des DatenModells gleich bleiben soll, wird man um Reflection nicht drum rum kommen, ist aber imho keine Sinnvolle Lösung^^

Letztendlich um ein Servlet. Aber gerade teste ich das lokal in Eclipse.
Ich frage mich sowieso, warum für das ganze Projekt nicht einfach PHP genutzt wurde, da hätte ich einen schönen Parser für die Sprache und das Erzeugen von SQL-Queries schreiben können...

Also mir reicht da PHP als Grund

Momentan hänge ich an dem Problem, dass ich bei dem Erstellen der Predicates aus den Reflections eine InvocationTargetException nicht behandelt bekomme. Ich fürchte der Compiler mag die Syntax aus funktionalen Schnittstellen und den Reflections nicht. Er sagt die ganze Zeit, ich solle die method.invoke-Methode mit einem try-catch-Block umgeben, aber egal wie oft ich das mache, möchte er noch weitere haben.

Das try-catch muss innerhalb der Methode liegen, LambdaExpressions können keine CheckedExeptions werfen