Introspector谈Java内省机制

Introspector谈Java内省机制

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内省
内省是Java语言的一种重要特性。使用内省我们可以在运行时得到一个类的内部信息。这些信息包括方法、属性、构造函数及其他。内省的一个应用是开发使用插件的应用程序。应用程序可以在运行时获取并使用插件类的构造函数、方法和属性。内省也可以应用于创建Java Beans和Javadocs中。
Introspector类
Introspector类为访问目标Jave Bean支持的属性、事件和方法提供了标准方法。该方法可用于工具类（如BeanUtils）中。
对于属性、事件和方法中的每一类信息，Introspector会分别分析目标bean以及其父类，寻找显式或隐式信息并用其构建一个能够全面描述目标bean的BeanInfo对象。


通过调用Introspector.getBeanInfo()方法来获得指定类的bean信息。Java Bean规范允许通过实现BeanInfo接口，定义一个对象来描述bean。为了将BeanInfo与bean关联起来，须遵守如下命名模式：bean信息类的名字必须是将"BeanInfo"添加到bean名字的后面构成。例如：

Java代码  


package com.cwind.introspector;  

  

public class Ultraman extends Superhero {  

        public String avanta ;  

  

        public Ultraman(String avanta) {  

               super ();  

               this .avanta = avanta;  

       }  

  

        public String getAvanta() {  

               return avanta ;  

       }  

  

        public void setAvanta(String avanta) {  

               this .avanta = avanta;  

       }  

}  

 相关信息类：

Java代码  


package com.cwind.introspector;  

  

import java.beans.IntrospectionException;  

import java.beans.PropertyDescriptor;  

import java.beans.SimpleBeanInfo;  

  

public class UltramanBeanInfo extends SimpleBeanInfo {  

        public PropertyDescriptor[] getPropertyDescriptors() {  

               try {  

                      return new PropertyDescriptor[]{  

                            new PropertyDescriptor("avanta" , Ultraman. class),  

                            new PropertyDescriptor("name" , Ultraman. class)  

                     };  

              } catch (IntrospectionException e) {  

                     e.printStackTrace();  

                      return null ;  

              }  

       }  

}  

信息类会先从Bean类所在的包内查找，如上例中搜索路径为com.cwind.introspector.UltramanBeanInfo。搜索路径也可以通过Introspector.setBeanInfoSearchPath()进行设置。使用BeanInfo类是为了获取对bean属性的控制权。只需提供属性名和所属的bean类，就可以为每个属性构建一个PropertyDescriptor。

演示类Superhero及其另一子类Titan定义：

Java代码  


package com.cwind.introspector;  

  

public class Superhero {  

     private String name ;  

     private String superPower ;  

     private int age ;  

         

     public Superhero(){  

          this.name = "defaultName" ;  

          this.superPower  = "defaultSuperPower" ;  

          this.age = 0;  

     }  

         

     public Superhero(String name, String superPower, int age) {  

          super();  

          this.name = name;  

          this.superPower = superPower;  

          this.age = age;  

     }  

  

     public String getName() {  

          return name ;  

     }  

     public void setName(String name) {  

          this.name = name;  

     }  

     public String getSuperPower() {  

          return superPower ;  

     }  

     public void setSuperPower(String superPower) {  

          this.superPower = superPower;  

     }  

     public int getAge() {  

          return age ;  

     }  

     public void setAge(int age) {  

          this.age = age;  

     }  

}  

  

package com.cwind.introspector;  

  

public class Titan extends Superhero {  

     private double height ;  

     private double weight ;  

         

     public Titan(double height, double weight) {  

          super();  

          this.height = height;  

          this.weight = weight;  

     }  

         

     public double getHeight() {  

          return height ;  

     }  

     public void setHeight(double height) {  

          this.height = height;  

     }  

     public double getWeight() {  

          return weight ;  

     }  

     public void setWeight(double weight) {  

          this.weight = weight;  

     }    

}  

 
可以看到，Ultraman类有一个显式的BeanInfo类，其中的属性描述符仅包括"avanta"和继承自父类的"name"。Titan没有显式的BeanInfo类。下面用一个测试类来打印Introspector获取的BeanInfo信息，分别打印两个Ultraman和Titan实例的属性名称及其对应的值，比较其异同。

Java代码  


package com.cwind.introspector;  

  

import java.beans.IntrospectionException;  

import java.beans.Introspector;  

import java.beans.PropertyDescriptor;  

import java.lang.reflect.InvocationTargetException;  

  

public class IntrospectorTest {  

     public static void main(String[] args) throws IntrospectionException, IllegalArgumentException, IllegalAccessException, InvocationTargetException{  

          PropertyDescriptor[] ultramanProps = Introspector.getBeanInfo(Ultraman.class).getPropertyDescriptors();  

          Ultraman sailor = new Ultraman("sailor" );  

          for(PropertyDescriptor prop : ultramanProps){  

               System. out.println("Property name: " + prop.getName()+ ", value: "+ prop.getReadMethod().invoke(sailor, null));  

          }  

          System. out.println();  

          PropertyDescriptor[] titanProps = Introspector.getBeanInfo(Titan.class).getPropertyDescriptors();  

          Titan titan = new Titan(999,888);  

          for(PropertyDescriptor prop : titanProps){  

               System. out.println("Property name: " + prop.getName()+ ", value: "+ prop.getReadMethod().invoke(titan, null));  

          }  

     }  

}  

 
输出结果如下：

Java代码  


Property name: avanta, value: sailor  

Property name: name, value: defaultName  

  

Property name: age, value: 0  

Property name: class, value: class com.cwind.introspector.Titan  

Property name: height, value: 999.0  

Property name: name, value: defaultName  

Property name: superPower, value: defaultSuperPower  

Property name: weight, value: 888.0  

 
可以看到，对于前者，只打印出其显式BeanInfo类中返回的属性描述符所对应的属性；对于后者，使用低层次的反射来获取所有属性，并按照属性名称字母序将属性描述符数组返回。

为了更好的性能，Introspector缓存BeanInfo；因此，若在使用多个类加载器的应用程序中使用Introspector须小心谨慎。可以调用Introspector.flushCaches或Introspector.flushFromCaches方法从缓存中清空内省的类。

Reference：
1. Java API 1.6
2. Java反射总结
3. Java内省机制
4. Java语言的反射和内省
5. Using Introspection in Java
6. Java2核心技术 卷II：高级特性，第8章：JavaBean构件；【美】Cay S. Horstmann, Gary Cornell 著；机械工业出版社

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