AI 2026-2

Frage 1 - Annotations

2 Punkte

Implementieren Sie eine @Retry-Annotation basierend auf der Verwendung im unten gegebenen Code.

Die Annotation soll über Reflection zur Laufzeit auslesbar sein und nur auf Methoden verwendet werden können. attempts gibt die maximale Anzahl an Versuchen an. delayMillis ist optional und hat den Standardwert 0.

class ImportService {

    @Retry(attempts = 3)
    public void importFile() { ... }

    @Retry(attempts = 5, delayMillis = 200)
    public void downloadFile() { ... }
}

Hilfreiche APIs:

public enum ElementType {
    TYPE,
    FIELD,
    METHOD,
    PARAMETER,
    CONSTRUCTOR,
    ...
}

public enum RetentionPolicy {
    SOURCE,
    CLASS,
    RUNTIME
}

Frage 2 - Reflection

2 Punkte

Welchen Text gibt das nachfolgende Programm auf die Konsole aus?

interface Trainable { }

class Animal { }

class Dog extends Animal implements Trainable { }

class Main {

    public static void main(String[] args) {
        System.out.print(
                Dog.class.getSuperclass().getSimpleName() + " ");

        System.out.print(
                Dog.class.getInterfaces()[0].getSimpleName() + " ");

        System.out.print(
                Animal.class.getSuperclass().getSimpleName() + " ");

        System.out.print(Trainable.class.isInterface());
    }
}

Frage 3 - JavaFX Properties und Bindings

4 Punkte

Implementieren Sie die Bindings an der TODO-Stelle in der unten gegebenen Klasse.

Der Wert (valueProperty) des ProgressBar progressBar soll immer dem Wert des Sliders geteilt durch 100 entsprechen.
Der Text (textProperty) des Labels soll den ganzzahligen Sliderwert mit einem Prozentzeichen anzeigen, beispielsweise "37 %".
Beide Anzeigen müssen sich automatisch aktualisieren, sobald der Slider bewegt wird.

class ProgressController {

    @FXML
    public Slider slider;

    @FXML
    public ProgressBar progressBar;

    @FXML
    public Label label;

    @FXML
    public void initialize() {

        // TODO
    }
}

Hilfreiche APIs:

public interface Property<T> {
    void bind(ObservableValue<? extends T> observable);
}

public abstract class DoubleExpression
        implements ObservableValue<Number> {

    public DoubleBinding divide(double other);
}

public abstract class StringBinding
        implements ObservableValue<String> {

    protected void bind(Observable... dependencies);
    protected abstract String computeValue();
}

public final class Math {
    public static long round(double value);
}

Frage 4 - Parallele Ausführung

Aus Übung 4 zur parallelen Ausführung mit dem Fork/Join-Framework ist gegeben:

das generische Interface Problem:

public interface Problem<R, P extends Problem<R, P>> {
    boolean isSmall();
    List<P> split();
    R combine(List<R> results);
    R solveSequential();
}

und eine generische Task-Implementierung:

public class ProblemRecursiveTask<
        R,
        P extends Problem<R, P>>
        extends RecursiveTask<R> {

    private final P problem;

    public ProblemRecursiveTask(P problem) {
        this.problem = problem;
    }

    @Override
    protected R compute() {
        if (problem.isSmall()) {
            return problem.solveSequential();
        }

        List<ProblemRecursiveTask<R, P>> tasks =
                problem.split().stream()
                        .map(ProblemRecursiveTask<R, P>::new)
                        .toList();

        tasks.forEach(ProblemRecursiveTask::fork);

        List<R> results = tasks.stream()
                .map(ProblemRecursiveTask::join)
                .toList();

        return problem.combine(results);
    }
}

4.1 WordSetProblem

5 Punkte

Implementieren Sie eine Klasse WordSetProblem, die das Interface Problem implementiert.

Ein WordSetProblem bearbeitet den Bereich [from, to) einer List<String> von Textzeilen. Das Resultat ist eine Set<String> mit allen unterschiedlichen Wörtern in diesem Bereich.

Wörter sind durch ein oder mehrere Nicht-Buchstaben getrennt.
Groß- und Kleinschreibung wird nicht unterschieden.
Leere Wörter werden ignoriert.
Bei weniger als 10 Zeilen wird sequentiell gearbeitet.
Sonst wird der Bereich in der Mitte in zwei Teilprobleme geteilt.
combine vereinigt die Ergebnismengen aller Teilprobleme.

Schreiben Sie die vollständige Klasse mit den notwendigen Feldern, einem Konstruktor und allen Methoden des Interfaces.

Hilfreiche APIs:

public final class String {
    public String[] split(String regex);
    public String toLowerCase();
    public boolean isEmpty();
}

public interface Set<E> extends Collection<E> {
    boolean add(E element);
    boolean addAll(Collection<? extends E> values);
}

Frage 5 - NIO WatchService

Folgende Methode verarbeitet Dateiänderungen in einem bereits registrierten Verzeichnis. Ergänzen Sie die beiden TODO-Stellen. analyze(file) startet die Analyse einer Java-Datei; die Implementierung dieser Methode ist nicht relevant.

public static void processNextEvents(
        WatchService watchService,
        ExecutorService pool)
        throws InterruptedException {

    WatchKey key = watchService.take();
    Path directory = (Path) key.watchable();

    for (WatchEvent<?> event : key.pollEvents()) {
        if (event.kind() == OVERFLOW) {
            continue;
        }

        WatchEvent<Path> pathEvent =
                (WatchEvent<Path>) event;

        // TODO 5.1:
        // Determine the complete path belonging to the event

        if ((event.kind() == ENTRY_CREATE
                || event.kind() == ENTRY_MODIFY)
                && file.toString().endsWith(".java")) {

            // TODO 5.2:
            // Run analyze(file) as a task in pool
        }
    }

    key.reset();
}

5.1 Vollständiger Pfad

1 Punkt

Ermitteln Sie aus directory und dem relativen Pfad des Events den vollständigen Pfad file.

5.2 Analyse-Task

2 Punkte

Starten Sie analyze(file) als Task im gegebenen ExecutorService pool.

API-Auszug

public interface WatchService {
    WatchKey take() throws InterruptedException;
}

public interface WatchKey {
    Object watchable();
    List<WatchEvent<?>> pollEvents();
    boolean reset();
}

public interface WatchEvent<T> {
    Kind<T> kind();
    T context();
}

public interface Path {
    Path resolve(Path other);
}

public interface ExecutorService {
    Future<?> submit(Runnable task);
}

Frage 6 - Websockets

4 Punkte

Nehmen Sie an, die Record-Klasse Score sowie passende Klassen ScoreDecoder und ScoreEncoder sind bereits implementiert:

public record Score(String player, int points) { }

Vervollständigen Sie die vier mit TODO markierten Stellen (a bis d) des Serverendpoints.

Beim Verbindungsaufbau wird die Session zu den aktiven Sessions hinzugefügt. Der neu verbundene Client erhält außerdem alle zuletzt gespeicherten Spielstände.
Bei einer eingehenden Score-Nachricht wird der zuletzt gespeicherte Spielstand dieses Spielers ersetzt.
Der neue Spielstand wird an alle aktuell verbundenen Clients gesendet, einschließlich des Absenders.
Beim Schließen wird die Session aus den aktiven Sessions entfernt. Die Spielstände bleiben gespeichert.
Verwenden Sie typisierte Nachrichten und beachten Sie Encoder und Decoder.

@ServerEndpoint(value = "/scores", /* TODO a */)
public class ScoreEndpoint {

    private static final Set<Session> sessions =
            /* assume a threadsafe set here */;

    private static final Map<String, Score> latestScores =
            /* assume a threadsafe map here */;

    @OnOpen
    public void onOpen(Session session) {
        // TODO b
    }

    @OnMessage
    public void onMessage(Score score) {
        // TODO c
    }

    @OnClose
    public void onClose(Session session) {
        // TODO d
    }
}

Hilfreiche APIs:

public interface Session {
    RemoteEndpoint.Async getAsyncRemote();
}

public interface RemoteEndpoint.Async {
    Future<Void> sendObject(Object data);
}

public interface Map<K, V> {
    V put(K key, V value);
    Collection<V> values();
}

Frage 7 - gRPC und Protocol Buffers

4 Punkte

Für einen Dateidienst sind folgende Nachrichtentypen gegeben:

syntax = "proto3";

option java_multiple_files = true;
option java_package = "at.jku.ssw.files";

message Empty {}

message FileName {
  string name = 1;
}

message FileChunk {
  bytes data = 1;
}

message UploadResult {
  string name = 1;
  int64 stored_bytes = 2;
}

message FileEvent {
  string name = 1;
}

service FileService {
  // TODOs der Teilaufgaben 7.a bis 7.d
}

Ergänzen Sie für jede Teilaufgabe die passende RPC-Deklaration im Service.

Frage 1 - Annotations

Frage 2 - Reflection

Frage 3 - JavaFX Properties und Bindings

Frage 4 - Parallele Ausführung

4.1 WordSetProblem

Frage 5 - NIO WatchService

5.1 Vollständiger Pfad

5.2 Analyse-Task

API-Auszug

Frage 6 - Websockets

Frage 7 - gRPC und Protocol Buffers

7.a ListFiles

7.b Upload

7.c Download

7.d Observe