JavaBeans - System Software

JavaBeans
Grundlagen
Eigenschaften
Ereignisse
Konfiguration
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Pratikum SWE 2
© M. Löberbauer, T. Kotzmann, H. Prähofer
1
Begriffsdefinition
"A JavaBean is a reusable software component
that can be manipulated visually in a builder tool."
Softwarekomponente
•
Wiederverwendbare, in sich abgeschlossene Einheit
Interaktive Manipulation in Entwicklungswerkzeug (GUI-Builder)
•
Visuelle Programmierung
•
Sichtbare und unsichtbare Beans
•
Zusammenstellung zu komplexeren Beans, Applets oder Anwendungen
•
Serialisierung oder Erzeugung von Programmcode
Definiert durch Java-Klasse, die bestimmten Konventionen folgt
•
Klassendefinition und Methodensignaturen
•
Ereignismechanismus
Hilfsklassen im Paket java.beans
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2
Grundlegende Eigenschaften von Beans
wird durch ein Objekt repräsentiert; existiert sowohl zur Design-Zeit als auch
zur Laufzeit
ist durch eine Klasse definiert
besitzt konfigurierbare Eigenschaften, durch welche das Bean angepasst
werden kann
verwendet Ereigniskonzept zur Interaktion mit anderen Programmteilen
die Programmierung muss bestimmten Konventionen („Design Patterns“)
folgen:
•
Klasse hat parameterlosen Konstruktor
•
Zugriff auf Eigenschaften mittels Getter- und Setter-Methoden
•
Design-Pattern für die Kodierung von Ereignissen
•
Namenskonventionen für Eigenschaften und Ereignisse
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3
Grundlegende Eigenschaften von Beans (Fortsetzung)
ist serialisierbar und deserialisierbar
erlaubt Introspection, d.h. die Ausforschung und Beschreibung der
Eigenschaften, Methoden und Ereignisse
•
Introspection auf Basis der Design-Patterns und Namenskonventionen
•
Beschreibung durch eigene Informationsklasse (= BeanInfo-Klasse)
erlaubt die interaktive Anpassung in interaktiven Entwicklungswerkzeugen
•
auf Basis der Beschreibung des Beans
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4
Verwendung von Beans
bei wiederverwendbaren, durch Eigenschaften anpassbaren Komponenten
insbesondere für die interaktive, visuelle Programmierung
sowohl für kleine Komponenten als auch für große Anwendungen, z.B.:
•
Button
•
Timer
•
ImageViewer
•
Spreadsheet
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5
Beispiel CountdownBean
CountdownBean ist eine wiederverwendbare Komponente für Countdowns
CountdownBean leistet folgendes:
•
man kann eine Countdown-Zeit setzen (Zeit im Millisekunden)
•
man kann Countdown starten
•
man kann Countdown stoppen
•
Bean informiert in bestimmten Zeitintervallen über die Restzeit
- zuerst in größeren Abständen
- zum Ende hin in kürzeren Abständen
•
Bean informiert über Starten, Stoppen und Ende des Countdown
•
Bean ist anpassbar durch
- Intervallzeiten
- Zeitspanne, wenn kurze Intervallzeiten beginnen sollen
Beispielanwendung des CountdownBeans:
•
bei Bombe
•
bei Selbstauslöser in Fotoapparaten
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Beispiel CountdownBean: Klassendiagramm
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Bean-Klasse
wie jede andere Klasse
braucht unbedingt parameterlosen Konstruktor
Beispiel CountdownBean:
public class CountdownBean extends java.lang.Object implements Runnable
{
/** Creates a new instance of CountdownBean */
public CountdownBean() {
...
}
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Grundlagen
Eigenschaften
Ereignisse
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Eigenschaften (Properties)
Bestimmen Erscheinung und Verhalten
•
Können von Entwicklungswerkzeug ausgelesen und verändert werden
Erkennbar an Methodensignatur für Getter- und Setter-Methoden
•
Simple Properties
public <PropType> get<PropertyName>() bzw. public boolean is<PropertyName>()
public void set<PropName>(<PropType> value)
void
int
void
boolean
•
setMaxLength(int
int maxLength);
getMaxLength();
setEditable(boolean
boolean editable);
isEditable();
Indexed Properties
public
public
public
public
<PropType>[] get<PropertyName>()
void set<PropName>(<PropType>[] value)
<PropType> get<PropertyName>(int i)
void set<PropName>(int i, <PropType> value)
void
void
float[]
float
float
setDataSet(float
float[]
dataSet);
float
setDataSet(int
int index, float data);
getDataSet();
getDataSet(int
int index);
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Beispiel CountdownBean: Eigenschaften
Eigenschaften für
• Countdown-Zeit
• langes Intervall
public int getTime() {
return time;
}
public void setTime(int
int time) {
this.time
= time;
this
}
public void setLongInterval(int
int i) {
longInterval = i;
}
public int getLongInterval() {
return longInterval;
}
• kurzes Intervall
public void setShortInterval(int
int i) {
shortInterval = i;
}
public int getShortInterval() {
return shortInterval;
}
• Beginn des kurzen Intervalls
public void setShortIntervalPeriod(int
int i) {
shortIntervalPeriod = i;
}
public int getShortIntervalPeriod() {
return shortIntervalPeriod;
}
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Eigenschaften
Ereignisse
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Ereignisse
Kommunikation mit anderen Beans
•
Zustandsänderung wird allen Interessierten mitgeteilt
•
Lose gekoppelte Kommunikation
Quelle
•
Auslöser eines Ereignisses
•
Benachrichtigt Interessierte
Interessierter (Listener)
•
Reagiert auf Ereignis
•
Wird bei Quelle registriert und deregistriert
Ereignisobjekt (EventObject)
•
Informationen über Ereignis
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Design Pattern für Ereignisse
Listener
•
•
Interface welche Ereignismethoden implementiert
kann java.util.EventListener erweitern
public interface TimerListener extends java.util.EventListener {
public void timerAction(TimerEvent e);
}
Quelle
•
implementiert Methoden für das Anfügen und Entfernen von Listener
public void add<ListenerType>(<ListenerType> listener)
public void remove<ListenerType>(<ListenerType> listener);
public class TimerBean {
public void addTimerListener(TimerListener l) { … }
public void removeTimerListener(TimerListener l) { … }
private void fireTimerEvent(TimerEvent e) { … }
}
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Design Pattern für Ereignisse (Fortsetzung)
Ereignisobjekt
•
•
erweitert java.util.EventObject
kommuniziert Informationen über Ereignis
public class TimerEvent extends java.util.EventObject {
private long time;
public TimerEvent(Object source) {
super(source);
super
time = System.currentTimeMillis();
}
public long getTime() {
return time;
}
}
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Beispiel CountdownBean: Countdown-Ereignis
CountdownListener
public interface CountdownListener extends EventListener {
void countdownStarted(CountdownEvent e);
void countdownStopped(CountdownEvent e);
void countdownTimeElapsed(CountdownEvent e);
void countdownFinished(CountdownEvent e);
}
CountdownEvent
public class CountdownEvent extends java.util.EventObject {
public CountdownEvent(Object source, int restTime) {
super(source);
super
this.restTime
= restTime;
this
}
public int getRestTime() {
return restTime;
}
private int restTime;
}
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Beispiel CountdownBean: Countdown-Ereignis (Forts.)
Quelle
public class CountdownBean implements Runnable {
public void addCountdownListener(CountdownListener l) {
lList.add(CountdownListener.class
class,
class l);
}
public void removeCountdownListener(CountdownListener l) {
lList.remove(CountdownListener.class
class,
class l);
}
protected void fireCountdownStartedEvent() {
CountdownEvent event = new CountdownEvent(this
this,
this restTime);
CountdownListener[] cdLs =
((CountdownListener[]) lList.getListeners(CountdownListener.class
class));
class
for (int
int i = 0; i < cdLs.length; i++) {
cdLs[i].countdownStarted(event);
}
}
protected void fireCountdownTimeElapsedEvent() {
CountdownEvent event = new CountdownEvent(this
this,
this restTime);
CountdownListener[] cdLList =
((CountdownListener[]) lList.getListeners(CountdownListener.class
class));
class
for (int
int i = 0; i < cdLs.length; i++) {
cdLs[i].countdownTimeElapsed(event);
}
}
...
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Bound Properties
Ereigniskonzept für die Benachrichtigung von Wertänderungen bei Properties
Listener PropertyChangeListener
public interface PropertyChangeListener extends EventListener {
void propertyChange(PropertyChangeEvent evt);
}
Ereignisobjekt PropertyChangeEvent enthält alten und neuen Wert
public class PropertyChangeEvent extends java.util.EventObject {
public PropertyChangeEvent(Object source, String propertyName,
Object oldValue, Object newValue) { ... }
public String getPropertyName() { return propertyName; }
public Object getNewValue() { return newValue; }
public Object getOldValue() { return oldValue; }
...
Anmeldung und Abmeldung über addPropertyChangeListener und removePropertyChangeListener; Implementierung mittels PropertyChangeSupport
transient protected PropertyChangeSupport pchglisteners;
public void addPropertyChangeListener(PropertyChangeListener l) {
pchglisteners.addPropertyChangeListener(l);
}
public void removePropertyChangeListener(PropertyChangeListener l) {
pchglisteners.removePropertyChangeListener(l);
}
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Constrained Properties
Erlaubt anderen Objekten, Wertänderung bei Property zu verhindern
Listener VetoableChangeListener: Methode vetoableChange wirft
PropertyVetoException
public interface VetoableChangeListener extends EventListener {
void vetoableChange(PropertyChangeEvent evt)
throws PropertyVetoException;
}
Anmeldung und Abmelden von Listeners; Implementierung über
VetoableChangeSupport
transient protected VetoableChangeSupport vchglistener
= new VetoableChangeSupport(this);
public void addVetoableChangeListener(VetoableChangeListener l) {
vchglisteners.addVetoableChangeListener(l); }
public void removeVetoableChangeListener(VetoableChangeListener l) {
vchglisteners.removeVetoableChangeListener(l); }
Setter-Methode soll PropertyVetoException werfen
public void setValue(int
int value) throws PropertyVetoException {
int oldValue = this.value;
this
vchglisteners.fireVetoableChange("value", oldValue, value);
this.value
= value;
this
pchglisteners.firePropertyChange("value", oldvalue, value);
}
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Beispiel CountdownBean:
CountdownBean PropertyChange-Ereignis
PropertyChange
PropertyChange-Ereignis bei Änderung der Countdown-Zeit
public void setTime(int
int time) {
int oldValue = this.time;
this
this.time
= time;
this
pchglisteners.firePropertyChange("time", oldValue, this.time);
this
}
public void addTimeChangeListener(PropertyChangeListener listener) {
pchglisteners.addPropertyChangeListener(listener);
}
public void removeTimeChangeListener(PropertyChangeListener listener) {
pchglisteners.removePropertyChangeListener(listener);
}
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Beispiel CountdownBean:
CountdownBean VetoableChange-Ereignis
VetoableChange
VetoableChange-Ereignis bei Setzen von langem und kurzem Intervall und Periode
erlaubt Einspruch, wenn Werte nicht akzeptabel, z.B. wenn sie nicht zusammenpassen
transient protected VetoableChangeSupport vchglisteners =
new VetoableChangeSupport(this
this);
this
...
public int getLongInterval() {
return longInterval;
}
public void addVetoableChangeListener(VetoableChangeListener l) {
vchglisteners.addVetoableChangeListener(l);
}
public void removeVetoableChangeListener(VetoableChangeListener l) {
vchglisteners.removeVetoableChangeListener(l);
}
public void setLongInterval(int
int interval) throws PropertyVetoException {
vchglisteners.fireVetoableChange("longInterval", this.longInterval,
interval);
this
longInterval = interval;
}
public void setShortInterval(int
int interval) throws PropertyVetoException {
vchglisteners.fireVetoableChange("shortInterval", this.shortInterval,
interval);
this
this.shortInterval
= interval;
this
}
...
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Beispiel CountdownBean:
CountdownBean start und run-Methoden
run
public void start() {
restTime = getTime() * 1000;
countdownThread = new Thread(this
this);
this
countdownThread.start();
}
public void run() {
fireCountdownStartedEvent();
fireCountdownStartedEvent();
try {
while (restTime > 0) {
int timeToNextEvent;
if (restTime <= getShortIntervalPeriod()) {
timeToNextEvent = getShortInterval();
} else {
timeToNextEvent = getLongInterval();
}
if (timeToNextEvent > restTime) {
timeToNextEvent = restTime;
}
Thread.sleep(timeToNextEvent);
Thread.sleep(timeToNextEvent);
restTime = restTime - timeToNextEvent;
fireCountdownTimeElapsedEvent();
fireCountdownTimeElapsedEvent();
}
fireCountdownFinishedEvent();
fireCountdownFinishedEvent();
} catch (InterruptedException ign) { }
}
...
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JavaBeans
Grundlagen
Eigenschaften
Ereignisse
Konfiguration
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23
Introspection
Introspector: versorgt Entwicklungsumgebung mit Informationen über Bean
Analysiert Bean und eruiert Eigenschaften, Ereignisse und Methoden
verwendet Reflection
orientiert sich an den Programmierkonventionen
erstellt daraus BeanInfo-Klasse
BeanInfo-Klasse kann auch programmiert werden
BeanInfo-Klasse
•
Klassenname = Name der Bean + "BeanInfo"
•
Implementiert Interface BeanInfo
•
Hilfsklasse SimpleBeanInfo mit leeren Methoden
public interface BeanInfo {
BeanInfo[]
getAdditionalBeanInfo();
BeanDescriptor
getBeanDescriptor();
int
getDefaultEventIndex();
int
getDefaultPropertyIndex();
EventSetDescriptor[] getEventSetDescriptors();
Image
getIcon(int
int iconKind);
MethodDescriptor[]
getMethodDescriptors();
PropertyDescriptor[] getPropertyDescriptors();
}
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Konfiguration von Beans
Benutzerdefinierter Editor
•
Konfiguration einer Eigenschaft oder aller Eigenschaften einer Klasse
•
Muss Interface PropertyEditor implementieren
•
Hilfsklasse PropertyEditorSupport
•
Zuordnung über Namenskonvention, PropertyEditorManager, BeanInfo
Background
blue
Benutzerdefinierte Konfigurationsoberfläche
•
Konfiguration einer gesamten Bean
•
Muss Customizer implementieren und sollte Container erweitern
•
Anzeige in Dialogfenster oder Panel
•
Zuordnung zu Bean über BeanInfo
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Beispiel CountdownBean: Anpassung in netBeans IDE
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Beispiel CountdownBean: Anpassung mit Visual Editor
Visual Editor (http://www.eclipse.org/vep/) ist ein Eclipse Tool für die visuelle
interaktive Erstellung von GUIs
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27
Verpacken von Beans
JavaBean besteht aus mehreren Dateien
•
Auslieferung als JAR-Datei
•
z.B. Java-Klassen, Dokumentation, Bilder, Videos, …
JAR-Werkzeug wird mit JDK mitgeliefert
META-INF\MANIFEST.MF
•
Beschreibt Inhalt der JAR-Datei
ManifestManifest-Version: 1.0
Name: sunw/demo/juggler/Juggler.class
JavaJava-Bean: True
CreatedCreated-By: 1.2.2 (Sun Microsystems Inc.)
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Zusammenfassung
Komponentenmodell von Java
•
Wiederverwendung
Merkmale einer JavaBean
•
Eigenschaften
•
Ereignisse
Manipulation in Entwicklungswerkzeug
•
Rapid Application Development
•
Introspection
•
PropertyEditors und Customizers
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Literatur
Java Beans Homepage: http://java.sun.com/products/javabeans/
JavaBeans 1.01 API Specification, Sun Microsystems, 1997,
http://java.sun.com/products/javabeans/docs/spec.html
Introduction to the JavaBeans API, Tutorials & Code Camps,
http://java.sun.com/developer/onlineTraining/Beans/JBeansAPI/index.html
JavaBeans 101 Tutorial, Tutorials & Code Camps,
http://java.sun.com/developer/onlineTraining/Beans/bean01/index.html,
http://java.sun.com/developer/onlineTraining/Beans/beans02/index.html
Horstmann, Cornell, Core Java 2, Band 2 - Expertenwissen, Markt und Technik, 2002:
Kapitel 8
Krüger, Handbuch der Java-Programmierung, 3. Auflage, Addison-Wesley, 2003,
http://www.javabuch.de, Kapitel 44
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