binding/mdsal-binding-spec-util/src/main/java/org/opendaylight/mdsal/binding/spec/reflect/BindingReflections.java

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2013 Cisco Systems, Inc. and others.  All rights reserved.
   3  *
   4  * This program and the accompanying materials are made available under the
   5  * terms of the Eclipse Public License v1.0 which accompanies this distribution,
   6  * and is available at http://www.eclipse.org/legal/epl-v10.html
   7  */
   8 package org.opendaylight.mdsal.binding.spec.reflect;
   9
  10 import static com.google.common.base.Preconditions.checkArgument;
  11 import static com.google.common.base.Preconditions.checkState;
  12
  13 import com.google.common.annotations.Beta;
  14 import com.google.common.annotations.VisibleForTesting;
  15 import com.google.common.cache.CacheBuilder;
  16 import com.google.common.cache.CacheLoader;
  17 import com.google.common.cache.LoadingCache;
  18 import com.google.common.collect.ImmutableSet;
  19 import com.google.common.collect.ImmutableSet.Builder;
  20 import com.google.common.util.concurrent.ListenableFuture;
  21 import java.lang.reflect.Field;
  22 import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
  23 import java.lang.reflect.Method;
  24 import java.util.Optional;
  25 import java.util.ServiceLoader;
  26 import java.util.concurrent.TimeUnit;
  27 import org.eclipse.jdt.annotation.NonNull;
  28 import org.opendaylight.yangtools.util.ClassLoaderUtils;
  29 import org.opendaylight.yangtools.yang.binding.Action;
  30 import org.opendaylight.yangtools.yang.binding.Augmentable;
  31 import org.opendaylight.yangtools.yang.binding.Augmentation;
  32 import org.opendaylight.yangtools.yang.binding.BaseIdentity;
  33 import org.opendaylight.yangtools.yang.binding.BindingContract;
  34 import org.opendaylight.yangtools.yang.binding.ChildOf;
  35 import org.opendaylight.yangtools.yang.binding.DataContainer;
  36 import org.opendaylight.yangtools.yang.binding.DataObject;
  37 import org.opendaylight.yangtools.yang.binding.Notification;
  38 import org.opendaylight.yangtools.yang.binding.Rpc;
  39 import org.opendaylight.yangtools.yang.binding.RpcService;
  40 import org.opendaylight.yangtools.yang.binding.YangModelBindingProvider;
  41 import org.opendaylight.yangtools.yang.binding.YangModuleInfo;
  42 import org.opendaylight.yangtools.yang.binding.contract.Naming;
  43 import org.opendaylight.yangtools.yang.common.QName;
  44 import org.opendaylight.yangtools.yang.common.QNameModule;
  45 import org.opendaylight.yangtools.yang.common.YangConstants;
  46 import org.slf4j.Logger;
  47 import org.slf4j.LoggerFactory;
  48
  49 public final class BindingReflections {
  50     private static final Logger LOG = LoggerFactory.getLogger(BindingReflections.class);
  51     private static final LoadingCache<Class<?>, Optional<QName>> CLASS_TO_QNAME = CacheBuilder.newBuilder()
  52             .weakKeys()
  53             .expireAfterAccess(60, TimeUnit.SECONDS)
  54             .build(new ClassToQNameLoader());
  55     private static final LoadingCache<ClassLoader, ImmutableSet<YangModuleInfo>> MODULE_INFO_CACHE =
  56             CacheBuilder.newBuilder().weakKeys().weakValues().build(
  57                 new CacheLoader<ClassLoader, ImmutableSet<YangModuleInfo>>() {
  58                     @Override
  59                     public ImmutableSet<YangModuleInfo> load(final ClassLoader key) {
  60                         return loadModuleInfos(key);
  61                     }
  62                 });
  63
  64     private BindingReflections() {
  65         // Hidden on purpose
  66     }
  67
  68     /**
  69      * Find augmentation target class from concrete Augmentation class. This method uses first generic argument of
  70      * implemented {@link Augmentation} interface.
  71      *
  72      * @param augmentation
  73      *            {@link Augmentation} subclass for which we want to determine
  74      *            augmentation target.
  75      * @return Augmentation target - class which augmentation provides additional extensions.
  76      */
  77     public static Class<? extends Augmentable<?>> findAugmentationTarget(
  78             final Class<? extends Augmentation<?>> augmentation) {
  79         final Optional<Class<Augmentable<?>>> opt = ClassLoaderUtils.findFirstGenericArgument(augmentation,
  80             Augmentation.class);
  81         return opt.orElse(null);
  82     }
  83
  84     /**
  85      * Returns a QName associated to supplied type.
  86      *
  87      * @param dataType Data type class
  88      * @return QName associated to supplied dataType. If dataType is Augmentation method does not return canonical
  89      *         QName, but QName with correct namespace revision, but virtual local name, since augmentations do not
  90      *         have name. May return null if QName is not present.
  91      */
  92     public static QName findQName(final Class<?> dataType) {
  93         return CLASS_TO_QNAME.getUnchecked(dataType).orElse(null);
  94     }
  95
  96     /**
  97      * Checks if method is RPC invocation.
  98      *
  99      * @param possibleMethod
 100      *            Method to check
 101      * @return true if method is RPC invocation, false otherwise.
 102      */
 103     public static boolean isRpcMethod(final Method possibleMethod) {
 104         return possibleMethod != null && RpcService.class.isAssignableFrom(possibleMethod.getDeclaringClass())
 105                 && ListenableFuture.class.isAssignableFrom(possibleMethod.getReturnType())
 106                 // length <= 2: it seemed to be impossible to get correct RpcMethodInvoker because of
 107                 // resolveRpcInputClass() check.While RpcMethodInvoker counts with one argument for
 108                 // non input type and two arguments for input type, resolveRpcInputClass() counting
 109                 // with zero for non input and one for input type
 110                 && possibleMethod.getParameterCount() <= 2;
 111     }
 112
 113     public static @NonNull QName getQName(final BaseIdentity identity) {
 114         return getContractQName(identity);
 115     }
 116
 117     public static @NonNull QName getQName(final Rpc<?, ?> rpc) {
 118         return getContractQName(rpc);
 119     }
 120
 121     private static @NonNull QName getContractQName(final BindingContract<?> contract) {
 122         return CLASS_TO_QNAME.getUnchecked(contract.implementedInterface())
 123             .orElseThrow(() -> new IllegalStateException("Failed to resolve QName of " + contract));
 124     }
 125
 126     public static QNameModule getQNameModule(final Class<?> clz) {
 127         if (DataContainer.class.isAssignableFrom(clz) || BaseIdentity.class.isAssignableFrom(clz)
 128                 || Action.class.isAssignableFrom(clz)) {
 129             return findQName(clz).getModule();
 130         }
 131
 132         return getModuleInfo(clz).getName().getModule();
 133     }
 134
 135     /**
 136      * Returns instance of {@link YangModuleInfo} of declaring model for specific class.
 137      *
 138      * @param cls data object class
 139      * @return Instance of {@link YangModuleInfo} associated with model, from which this class was derived.
 140      */
 141     private static @NonNull YangModuleInfo getModuleInfo(final Class<?> cls) {
 142         final String packageName = Naming.getModelRootPackageName(cls.getPackage().getName());
 143         final String potentialClassName = getModuleInfoClassName(packageName);
 144         final Class<?> moduleInfoClass;
 145         try {
 146             moduleInfoClass = cls.getClassLoader().loadClass(potentialClassName);
 147         } catch (ClassNotFoundException e) {
 148             throw new IllegalStateException("Failed to load " + potentialClassName, e);
 149         }
 150
 151         final Object infoInstance;
 152         try {
 153             infoInstance = moduleInfoClass.getMethod("getInstance").invoke(null);
 154         } catch (IllegalAccessException | InvocationTargetException | NoSuchMethodException e) {
 155             throw new IllegalStateException("Failed to get instance of " + moduleInfoClass, e);
 156         }
 157
 158         checkState(infoInstance instanceof YangModuleInfo, "Unexpected instance %s", infoInstance);
 159         return (YangModuleInfo) infoInstance;
 160     }
 161
 162     public static @NonNull String getModuleInfoClassName(final String packageName) {
 163         return packageName + "." + Naming.MODULE_INFO_CLASS_NAME;
 164     }
 165
 166     /**
 167      * Check if supplied class is derived from YANG model.
 168      *
 169      * @param cls
 170      *            Class to check
 171      * @return true if class is derived from YANG model.
 172      */
 173     public static boolean isBindingClass(final Class<?> cls) {
 174         if (DataContainer.class.isAssignableFrom(cls) || Augmentation.class.isAssignableFrom(cls)) {
 175             return true;
 176         }
 177         return cls.getName().startsWith(Naming.PACKAGE_PREFIX);
 178     }
 179
 180     /**
 181      * Checks if supplied method is callback for notifications.
 182      *
 183      * @param method method to check
 184      * @return true if method is notification callback.
 185      */
 186     public static boolean isNotificationCallback(final Method method) {
 187         checkArgument(method != null);
 188         if (method.getName().startsWith("on") && method.getParameterCount() == 1) {
 189             Class<?> potentialNotification = method.getParameterTypes()[0];
 190             if (isNotification(potentialNotification)
 191                     && method.getName().equals("on" + potentialNotification.getSimpleName())) {
 192                 return true;
 193             }
 194         }
 195         return false;
 196     }
 197
 198     /**
 199      * Checks is supplied class is a {@link Notification}.
 200      *
 201      * @param potentialNotification class to examine
 202      * @return True if the class represents a Notification.
 203      */
 204     @VisibleForTesting
 205     static boolean isNotification(final Class<?> potentialNotification) {
 206         checkArgument(potentialNotification != null, "potentialNotification must not be null.");
 207         return Notification.class.isAssignableFrom(potentialNotification);
 208     }
 209
 210     /**
 211      * Loads {@link YangModuleInfo} infos available on supplied classloader.
 212      *
 213      * <p>
 214      * {@link YangModuleInfo} are discovered using {@link ServiceLoader} for {@link YangModelBindingProvider}.
 215      * {@link YangModelBindingProvider} are simple classes which holds only pointers to actual instance
 216      * {@link YangModuleInfo}.
 217      *
 218      * <p>
 219      * When {@link YangModuleInfo} is available, all dependencies are recursively collected into returning set by
 220      * collecting results of {@link YangModuleInfo#getImportedModules()}.
 221      *
 222      * <p>
 223      * Consider using {@link #cacheModuleInfos(ClassLoader)} if the classloader is known to be immutable.
 224      *
 225      * @param loader Classloader for which {@link YangModuleInfo} should be retrieved.
 226      * @return Set of {@link YangModuleInfo} available for supplied classloader.
 227      */
 228     public static @NonNull ImmutableSet<YangModuleInfo> loadModuleInfos(final ClassLoader loader) {
 229         Builder<YangModuleInfo> moduleInfoSet = ImmutableSet.builder();
 230         ServiceLoader<YangModelBindingProvider> serviceLoader = ServiceLoader.load(YangModelBindingProvider.class,
 231                 loader);
 232         for (YangModelBindingProvider bindingProvider : serviceLoader) {
 233             YangModuleInfo moduleInfo = bindingProvider.getModuleInfo();
 234             checkState(moduleInfo != null, "Module Info for %s is not available.", bindingProvider.getClass());
 235             collectYangModuleInfo(bindingProvider.getModuleInfo(), moduleInfoSet);
 236         }
 237         return moduleInfoSet.build();
 238     }
 239
 240     /**
 241      * Loads {@link YangModuleInfo} instances available on supplied {@link ClassLoader}, assuming the set of available
 242      * information does not change. Subsequent accesses may return cached values.
 243      *
 244      * <p>
 245      * {@link YangModuleInfo} are discovered using {@link ServiceLoader} for {@link YangModelBindingProvider}.
 246      * {@link YangModelBindingProvider} are simple classes which holds only pointers to actual instance
 247      * {@link YangModuleInfo}.
 248      *
 249      * <p>
 250      * When {@link YangModuleInfo} is available, all dependencies are recursively collected into returning set by
 251      * collecting results of {@link YangModuleInfo#getImportedModules()}.
 252      *
 253      * @param loader Class loader for which {@link YangModuleInfo} should be retrieved.
 254      * @return Set of {@link YangModuleInfo} available for supplied classloader.
 255      */
 256     @Beta
 257     public static @NonNull ImmutableSet<YangModuleInfo> cacheModuleInfos(final ClassLoader loader) {
 258         return MODULE_INFO_CACHE.getUnchecked(loader);
 259     }
 260
 261     private static void collectYangModuleInfo(final YangModuleInfo moduleInfo,
 262             final Builder<YangModuleInfo> moduleInfoSet) {
 263         moduleInfoSet.add(moduleInfo);
 264         for (YangModuleInfo dependency : moduleInfo.getImportedModules()) {
 265             collectYangModuleInfo(dependency, moduleInfoSet);
 266         }
 267     }
 268
 269     /**
 270      * Checks if supplied class represents RPC Input / RPC Output.
 271      *
 272      * @param targetType
 273      *            Class to be checked
 274      * @return true if class represents RPC Input or RPC Output class.
 275      */
 276     public static boolean isRpcType(final Class<? extends DataObject> targetType) {
 277         return DataContainer.class.isAssignableFrom(targetType)
 278                 && !ChildOf.class.isAssignableFrom(targetType)
 279                 && !Notification.class.isAssignableFrom(targetType)
 280                 && (targetType.getName().endsWith("Input") || targetType.getName().endsWith("Output"));
 281     }
 282
 283     private static class ClassToQNameLoader extends CacheLoader<Class<?>, Optional<QName>> {
 284
 285         @Override
 286         public Optional<QName> load(@SuppressWarnings("NullableProblems") final Class<?> key) throws Exception {
 287             return resolveQNameNoCache(key);
 288         }
 289
 290         /**
 291          * Tries to resolve QName for supplied class. Looks up for static field with name from constant
 292          * {@link Naming#QNAME_STATIC_FIELD_NAME} and returns value if present. If field is not present uses
 293          * {@link #computeQName(Class)} to compute QName for missing types.
 294          */
 295         private static Optional<QName> resolveQNameNoCache(final Class<?> key) {
 296             try {
 297                 final Field field;
 298                 try {
 299                     field = key.getField(Naming.QNAME_STATIC_FIELD_NAME);
 300                 } catch (NoSuchFieldException e) {
 301                     LOG.debug("{} does not have a {} field, falling back to computation", key,
 302                         Naming.QNAME_STATIC_FIELD_NAME, e);
 303                     return Optional.of(computeQName(key));
 304                 }
 305
 306                 final Object obj = field.get(null);
 307                 if (obj instanceof QName qname) {
 308                     return Optional.of(qname);
 309                 }
 310             } catch (SecurityException | IllegalArgumentException | IllegalAccessException e) {
 311                 /*
 312                  * It is safe to log this this exception on debug, since this method should not fail. Only failures are
 313                  * possible if the runtime / backing is inconsistent.
 314                  */
 315                 LOG.debug("Unexpected exception during extracting QName for {}", key, e);
 316             }
 317             return Optional.empty();
 318         }
 319
 320         /**
 321          * Computes QName for supplied class. Namespace and revision are same as {@link YangModuleInfo} associated with
 322          * supplied class.
 323          *
 324          * <p>
 325          * If class is
 326          * <ul>
 327          * <li>rpc input: local name is "input".
 328          * <li>rpc output: local name is "output".
 329          * <li>augmentation: local name is "module name".
 330          * </ul>
 331          *
 332          * <p>
 333          * There is also fallback, if it is not possible to compute QName using following algorithm returns module
 334          * QName.
 335          *
 336          * @throws IllegalStateException If YangModuleInfo could not be resolved
 337          * @throws IllegalArgumentException If supplied class was not derived from YANG model.
 338          */
 339         // FIXME: Extend this algorithm to also provide QName for YANG modeled simple types.
 340         @SuppressWarnings({ "rawtypes", "unchecked" })
 341         private static QName computeQName(final Class key) {
 342             checkArgument(isBindingClass(key), "Supplied class %s is not derived from YANG.", key);
 343
 344             final QName module = getModuleInfo(key).getName();
 345             if (Augmentation.class.isAssignableFrom(key)) {
 346                 return module;
 347             } else if (isRpcType(key)) {
 348                 final String className = key.getSimpleName();
 349                 if (className.endsWith(Naming.RPC_OUTPUT_SUFFIX)) {
 350                     return YangConstants.operationOutputQName(module.getModule()).intern();
 351                 }
 352
 353                 return YangConstants.operationInputQName(module.getModule()).intern();
 354             }
 355
 356             /*
 357              * Fallback for Binding types which do not have QNAME field
 358              */
 359             return module;
 360         }
 361     }
 362 }