* src/lib/gnu/java/lang/reflect/Method.java
[cacao.git] / src / lib / gnu / java / lang / reflect / Method.java
1 /* java.lang.reflect.Method - reflection of Java methods
2    Copyright (C) 1998, 2001, 2002, 2005, 2007 Free Software Foundation, Inc.
3
4 This file is part of GNU Classpath.
5
6 GNU Classpath is free software; you can redistribute it and/or modify
7 it under the terms of the GNU General Public License as published by
8 the Free Software Foundation; either version 2, or (at your option)
9 any later version.
10  
11 GNU Classpath is distributed in the hope that it will be useful, but
12 WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
14 General Public License for more details.
15
16 You should have received a copy of the GNU General Public License
17 along with GNU Classpath; see the file COPYING.  If not, write to the
18 Free Software Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA
19 02110-1301 USA.
20
21 Linking this library statically or dynamically with other modules is
22 making a combined work based on this library.  Thus, the terms and
23 conditions of the GNU General Public License cover the whole
24 combination.
25
26 As a special exception, the copyright holders of this library give you
27 permission to link this library with independent modules to produce an
28 executable, regardless of the license terms of these independent
29 modules, and to copy and distribute the resulting executable under
30 terms of your choice, provided that you also meet, for each linked
31 independent module, the terms and conditions of the license of that
32 module.  An independent module is a module which is not derived from
33 or based on this library.  If you modify this library, you may extend
34 this exception to your version of the library, but you are not
35 obligated to do so.  If you do not wish to do so, delete this
36 exception statement from your version. */
37
38
39 package java.lang.reflect;
40
41 import gnu.java.lang.ClassHelper;
42
43 import gnu.java.lang.reflect.MethodSignatureParser;
44
45 import java.lang.annotation.Annotation;
46 import java.util.Map;
47 import java.util.Arrays;
48
49 /**
50  * The Method class represents a member method of a class. It also allows
51  * dynamic invocation, via reflection. This works for both static and
52  * instance methods. Invocation on Method objects knows how to do
53  * widening conversions, but throws {@link IllegalArgumentException} if
54  * a narrowing conversion would be necessary. You can query for information
55  * on this Method regardless of location, but invocation access may be limited
56  * by Java language access controls. If you can't do it in the compiler, you
57  * can't normally do it here either.<p>
58  *
59  * <B>Note:</B> This class returns and accepts types as Classes, even
60  * primitive types; there are Class types defined that represent each
61  * different primitive type.  They are <code>java.lang.Boolean.TYPE,
62  * java.lang.Byte.TYPE,</code>, also available as <code>boolean.class,
63  * byte.class</code>, etc.  These are not to be confused with the
64  * classes <code>java.lang.Boolean, java.lang.Byte</code>, etc., which are
65  * real classes.<p>
66  *
67  * Also note that this is not a serializable class.  It is entirely feasible
68  * to make it serializable using the Externalizable interface, but this is
69  * on Sun, not me.
70  *
71  * @author John Keiser
72  * @author Eric Blake <ebb9@email.byu.edu>
73  * @see Member
74  * @see Class
75  * @see java.lang.Class#getMethod(String,Class[])
76  * @see java.lang.Class#getDeclaredMethod(String,Class[])
77  * @see java.lang.Class#getMethods()
78  * @see java.lang.Class#getDeclaredMethods()
79  * @since 1.1
80  * @status updated to 1.4
81  */
82 public final class Method
83 extends AccessibleObject implements Member, GenericDeclaration
84 {
85   Class clazz;
86   String name;
87   int slot;
88   private byte[] annotations          = null;
89   private byte[] parameterAnnotations = null;
90   private byte[] annotationDefault    = null;
91   private transient Map<Class<? extends Annotation>, Annotation> declaredAnnotations = null;
92
93   private static final int METHOD_MODIFIERS
94     = Modifier.ABSTRACT | Modifier.FINAL | Modifier.NATIVE
95       | Modifier.PRIVATE | Modifier.PROTECTED | Modifier.PUBLIC
96       | Modifier.STATIC | Modifier.STRICT | Modifier.SYNCHRONIZED;
97
98   private static final Annotation[] EMPTY_ANNOTATIONS_ARRAY =
99     new Annotation[0];
100
101   /**
102    * This class is uninstantiable.
103    */
104   private Method(Class declaringClass, String name, int slot)
105   {
106     this.clazz = declaringClass;
107     this.name = name;
108     this.slot = slot;
109   }
110
111   /**
112    * Gets the class that declared this method, or the class where this method
113    * is a non-inherited member.
114    * @return the class that declared this member
115    */
116   public Class<?> getDeclaringClass()
117   {
118     return clazz;
119   }
120
121   /**
122    * Gets the name of this method.
123    * @return the name of this method
124    */
125   public String getName()
126   {
127     return name;
128   }
129
130   /**
131    * Return the raw modifiers for this method.
132    * @return the method's modifiers
133    */
134   private native int getModifiersInternal();
135
136   /**
137    * Gets the modifiers this method uses.  Use the <code>Modifier</code>
138    * class to interpret the values.  A method can only have a subset of the
139    * following modifiers: public, private, protected, abstract, static,
140    * final, synchronized, native, and strictfp.
141    *
142    * @return an integer representing the modifiers to this Member
143    * @see Modifier
144    */
145   public int getModifiers()
146   {
147     return getModifiersInternal() & METHOD_MODIFIERS;
148   }
149
150   /**
151    * Return true if this method is a bridge method.  A bridge method
152    * is generated by the compiler in some situations involving
153    * generics and inheritance.
154    * @since 1.5
155    */
156   public boolean isBridge()
157   {
158     return (getModifiersInternal() & Modifier.BRIDGE) != 0;
159   }
160
161   /**
162    * Return true if this method is synthetic, false otherwise.
163    * @since 1.5
164    */
165   public boolean isSynthetic()
166   {
167     return (getModifiersInternal() & Modifier.SYNTHETIC) != 0;
168   }
169
170   /**
171    * Return true if this is a varargs method, that is if
172    * the method takes a variable number of arguments.
173    * @since 1.5
174    */
175   public boolean isVarArgs()
176   {
177     return (getModifiersInternal() & Modifier.VARARGS) != 0;
178   }
179
180   /**
181    * Gets the return type of this method.
182    * @return the type of this method
183    */
184   public native Class<?> getReturnType();
185
186   /**
187    * Get the parameter list for this method, in declaration order. If the
188    * method takes no parameters, returns a 0-length array (not null).
189    *
190    * @return a list of the types of the method's parameters
191    */
192   public native Class<?>[] getParameterTypes();
193
194   /**
195    * Get the exception types this method says it throws, in no particular
196    * order. If the method has no throws clause, returns a 0-length array
197    * (not null).
198    *
199    * @return a list of the types in the method's throws clause
200    */
201   public native Class<?>[] getExceptionTypes();
202
203   /**
204    * Compare two objects to see if they are semantically equivalent.
205    * Two Methods are semantically equivalent if they have the same declaring
206    * class, name, parameter list, and return type.
207    *
208    * @param o the object to compare to
209    * @return <code>true</code> if they are equal; <code>false</code> if not
210    */
211   public boolean equals(Object o)
212   {
213       // Implementation note:
214       // The following is a correct but possibly slow implementation.
215       //
216       // This class has a private field 'slot' that could be used by
217       // the VM implementation to "link" a particular method to a Class.
218       // In that case equals could be simply implemented as:
219       //
220       // if (o instanceof Method)
221       // {
222       //    Method m = (Method)o;
223       //    return m.clazz == this.clazz
224       //           && m.slot == this.slot;
225       // }
226       // return false;
227       //
228       // If a VM uses the Method class as their native/internal representation
229       // then just using the following would be optimal:
230       //
231       // return this == o;
232       //
233     if (!(o instanceof Method))
234       return false;
235     Method that = (Method)o;
236     if (this.getDeclaringClass() != that.getDeclaringClass())
237       return false;
238     if (!this.getName().equals(that.getName()))
239       return false;
240     if (this.getReturnType() != that.getReturnType())
241       return false;
242     if (!Arrays.equals(this.getParameterTypes(), that.getParameterTypes()))
243       return false;
244     return true;
245   }
246
247   /**
248    * Get the hash code for the Method. The Method hash code is the hash code
249    * of its name XOR'd with the hash code of its class name.
250    *
251    * @return the hash code for the object
252    */
253   public int hashCode()
254   {
255     return getDeclaringClass().getName().hashCode() ^ getName().hashCode();
256   }
257
258   /**
259    * Get a String representation of the Method. A Method's String
260    * representation is "&lt;modifiers&gt; &lt;returntype&gt;
261    * &lt;methodname&gt;(&lt;paramtypes&gt;) throws &lt;exceptions&gt;", where
262    * everything after ')' is omitted if there are no exceptions.<br> Example:
263    * <code>public static int run(java.lang.Runnable,int)</code>
264    *
265    * @return the String representation of the Method
266    */
267   public String toString()
268   {
269     // 128 is a reasonable buffer initial size for constructor
270     StringBuilder sb = new StringBuilder(128);
271     Modifier.toString(getModifiers(), sb).append(' ');
272     sb.append(ClassHelper.getUserName(getReturnType())).append(' ');
273     sb.append(getDeclaringClass().getName()).append('.');
274     sb.append(getName()).append('(');
275     Class[] c = getParameterTypes();
276     if (c.length > 0)
277       {
278         sb.append(ClassHelper.getUserName(c[0]));
279         for (int i = 1; i < c.length; i++)
280           sb.append(',').append(ClassHelper.getUserName(c[i]));
281       }
282     sb.append(')');
283     c = getExceptionTypes();
284     if (c.length > 0)
285       {
286         sb.append(" throws ").append(c[0].getName());
287         for (int i = 1; i < c.length; i++)
288           sb.append(',').append(c[i].getName());
289       }
290     return sb.toString();
291   }
292
293   public String toGenericString()
294   {
295     // 128 is a reasonable buffer initial size for constructor
296     StringBuilder sb = new StringBuilder(128);
297     Modifier.toString(getModifiers(), sb).append(' ');
298     Constructor.addTypeParameters(sb, getTypeParameters());
299     sb.append(getGenericReturnType()).append(' ');
300     sb.append(getDeclaringClass().getName()).append('.');
301     sb.append(getName()).append('(');
302     Type[] types = getGenericParameterTypes();
303     if (types.length > 0)
304       {
305         sb.append(types[0]);
306         for (int i = 1; i < types.length; i++)
307           sb.append(',').append(types[i]);
308       }
309     sb.append(')');
310     types = getGenericExceptionTypes();
311     if (types.length > 0)
312       {
313         sb.append(" throws ").append(types[0]);
314         for (int i = 1; i < types.length; i++)
315           sb.append(',').append(types[i]);
316       }
317     return sb.toString();
318   }
319
320   /**
321    * Invoke the method. Arguments are automatically unwrapped and widened,
322    * and the result is automatically wrapped, if needed.<p>
323    *
324    * If the method is static, <code>o</code> will be ignored. Otherwise,
325    * the method uses dynamic lookup as described in JLS 15.12.4.4. You cannot
326    * mimic the behavior of nonvirtual lookup (as in super.foo()). This means
327    * you will get a <code>NullPointerException</code> if <code>o</code> is
328    * null, and an <code>IllegalArgumentException</code> if it is incompatible
329    * with the declaring class of the method. If the method takes 0 arguments,
330    * you may use null or a 0-length array for <code>args</code>.<p>
331    *
332    * Next, if this Method enforces access control, your runtime context is
333    * evaluated, and you may have an <code>IllegalAccessException</code> if
334    * you could not acces this method in similar compiled code. If the method
335    * is static, and its class is uninitialized, you trigger class
336    * initialization, which may end in a
337    * <code>ExceptionInInitializerError</code>.<p>
338    *
339    * Finally, the method is invoked. If it completes normally, the return value
340    * will be null for a void method, a wrapped object for a primitive return
341    * method, or the actual return of an Object method. If it completes
342    * abruptly, the exception is wrapped in an
343    * <code>InvocationTargetException</code>.
344    *
345    * @param o the object to invoke the method on
346    * @param args the arguments to the method
347    * @return the return value of the method, wrapped in the appropriate
348    *         wrapper if it is primitive
349    * @throws IllegalAccessException if the method could not normally be called
350    *         by the Java code (i.e. it is not public)
351    * @throws IllegalArgumentException if the number of arguments is incorrect;
352    *         if the arguments types are wrong even with a widening conversion;
353    *         or if <code>o</code> is not an instance of the class or interface
354    *         declaring this method
355    * @throws InvocationTargetException if the method throws an exception
356    * @throws NullPointerException if <code>o</code> is null and this field
357    *         requires an instance
358    * @throws ExceptionInInitializerError if accessing a static method triggered
359    *         class initialization, which then failed
360    */
361   public Object invoke(Object o, Object... args)
362     throws IllegalAccessException, InvocationTargetException
363   {
364     return invokeNative(o, args, clazz, slot);
365   }
366
367   /*
368    * NATIVE HELPERS
369    */
370
371   private native Object invokeNative(Object o, Object[] args,
372                                      Class declaringClass, int slot)
373     throws IllegalAccessException, InvocationTargetException;
374
375   /**
376    * Returns an array of <code>TypeVariable</code> objects that represents
377    * the type variables declared by this constructor, in declaration order.
378    * An array of size zero is returned if this class has no type
379    * variables.
380    *
381    * @return the type variables associated with this class. 
382    * @throws GenericSignatureFormatError if the generic signature does
383    *         not conform to the format specified in the Virtual Machine
384    *         specification, version 3.
385    * @since 1.5
386    */
387   public TypeVariable<Method>[] getTypeParameters()
388   {
389     String sig = getSignature();
390     if (sig == null)
391       return new TypeVariable[0];
392     MethodSignatureParser p = new MethodSignatureParser(this, sig);
393     return p.getTypeParameters();
394   }
395
396   /**
397    * Return the String in the Signature attribute for this method. If there
398    * is no Signature attribute, return null.
399    */
400   private native String getSignature();
401
402   /**
403    * Returns an array of <code>Type</code> objects that represents
404    * the exception types declared by this method, in declaration order.
405    * An array of size zero is returned if this method declares no
406    * exceptions.
407    *
408    * @return the exception types declared by this method. 
409    * @throws GenericSignatureFormatError if the generic signature does
410    *         not conform to the format specified in the Virtual Machine
411    *         specification, version 3.
412    * @since 1.5
413    */
414   public Type[] getGenericExceptionTypes()
415   {
416     String sig = getSignature();
417     if (sig == null)
418       return getExceptionTypes();
419     MethodSignatureParser p = new MethodSignatureParser(this, sig);
420     return p.getGenericExceptionTypes();
421   }
422
423   /**
424    * Returns an array of <code>Type</code> objects that represents
425    * the parameter list for this method, in declaration order.
426    * An array of size zero is returned if this method takes no
427    * parameters.
428    *
429    * @return a list of the types of the method's parameters
430    * @throws GenericSignatureFormatError if the generic signature does
431    *         not conform to the format specified in the Virtual Machine
432    *         specification, version 3.
433    * @since 1.5
434    */
435   public Type[] getGenericParameterTypes()
436   {
437     String sig = getSignature();
438     if (sig == null)
439       return getParameterTypes();
440     MethodSignatureParser p = new MethodSignatureParser(this, sig);
441     return p.getGenericParameterTypes();
442   }
443
444   /**
445    * Returns the return type of this method.
446    *
447    * @return the return type of this method
448    * @throws GenericSignatureFormatError if the generic signature does
449    *         not conform to the format specified in the Virtual Machine
450    *         specification, version 3.
451    * @since 1.5
452    */
453   public Type getGenericReturnType()
454   {
455     String sig = getSignature();
456     if (sig == null)
457       return getReturnType();
458     MethodSignatureParser p = new MethodSignatureParser(this, sig);
459     return p.getGenericReturnType();
460   }
461
462   /**
463    * If this method is an annotation method, returns the default
464    * value for the method.  If there is no default value, or if the
465    * method is not a member of an annotation type, returns null.
466    * Primitive types are wrapped.
467    *
468    * @throws TypeNotPresentException if the method returns a Class,
469    * and the class cannot be found
470    *
471    * @since 1.5
472    */
473   public native Object getDefaultValue();
474   
475   /**
476    * @throws NullPointerException {@inheritDoc}
477    * @since 1.5
478    */
479   public <T extends Annotation> T getAnnotation(Class<T> annotationClass) {
480     if (annotationClass == null)
481       throw new NullPointerException();
482
483     return (T)declaredAnnotations().get(annotationClass);
484   }
485
486   /**
487    * @since 1.5
488    */
489   public Annotation[] getDeclaredAnnotations() {
490     return declaredAnnotations().values().toArray(EMPTY_ANNOTATIONS_ARRAY);
491   }
492
493   private synchronized native Map<Class<? extends Annotation>, Annotation> declaredAnnotations();
494   
495   /**
496    * Returns an array of arrays that represent the annotations on the formal
497    * parameters, in declaration order, of the method represented by
498    * this <tt>Method</tt> object. (Returns an array of length zero if the
499    * underlying method is parameterless.  If the method has one or more
500    * parameters, a nested array of length zero is returned for each parameter
501    * with no annotations.) The annotation objects contained in the returned
502    * arrays are serializable.  The caller of this method is free to modify
503    * the returned arrays; it will have no effect on the arrays returned to
504    * other callers.
505    *
506    * @return an array of arrays that represent the annotations on the formal
507    *    parameters, in declaration order, of the method represented by this
508    *    Method object
509    * @since 1.5
510    */
511   public native Annotation[][] getParameterAnnotations();
512 }