“见贤思齐焉，见不贤而内自省也”。新的一年，我们从内省开始。
在传统儒家思想中，人们应在日常生活中不断反思自己的行为，向优秀的人学习，同时审视自身的不足之处，才能实现个人的成长与进步。
新年伊始，我们也都会停下匆忙的脚步，去回顾过去一年的经历，思考哪些事情做得好，哪些地方还有待改进。这种自我反省与复盘，其实就是“内省”的体现。通过不断地“内省”，我们可以更好地理解自己，制定更加明确的目标和计划，找到前进的方向，迎接未来的挑战。
在 Java 中，也有“内省”的概念。它虽与儒家提倡的精神内核不同，但在功能上却有着异曲同工之妙 😂。
什么是内省？
在计算机科学中，内省是指程序运行时检查对象类型的能力。在 Java 中，内省机制是一种用于处理符合 JavaBean 规范的类的方法。它提供了一套 API，允许我们通过程序化的方式访问和操作类的属性、方法及事件。通过这种方式，我们可以在不知道具体实现细节的情况下，动态地访问或修改对象的状态。
内省与反射
反射是一种更为通用的技术，指程序在运行时通过检查或“自检”其结构，动态修改自身行为的能力。通过反射，我们可以动态地加载类、创建对象实例、调用方法以及访问字段等，并且反射是可以应用于任何类的，无论该类是否遵循了 JavaBean 规范； 内省其实是基于反射实现的，只是提供了更高层次的抽象，它更专注于对 JavaBean 的操作，使得操作 JavaBean 更加方便高效。例如，当我们想要获取某个类的所有公共字段时，可以使用反射直接获取 Field对象数组；但如果操作的目标符合 JavaBean 规范，则应该优先考虑使用内省机制。
什么是 JavaBean
JavaBean 是指符合特定规范的 Java 类，主要用于封装数据。成为一个 JavaBean 需要满足以下这几个条件：
无参构造方法：必须有一个无参构造方法，确保可以通过默认构造器创建实例。 私有化属性：所有属性须使用 private访问修饰符封装，防止外部随意更改类的内部状态。提供公共的 getter 和 setter 方法：为每个属性定义相应的 public读写方法，并遵循命名约定（如getName()和setName(String name)）。序列化支持：实现 Serializable接口，以保证对象能够序列化为字节流便于存储或者网络传输。
内省机制的工作原理
核心组件
Java 内省机制主要依赖于 java.beans 包下的几个关键类和接口。以下是其中几个重要的组成部分：
Introspector 类：内省机制的核心类，提供了静态方法 getBeanInfo(Class<?> beanClass)来获取给定类型的 JavaBean 信息。该方法返回一个BeanInfo对象，对象中包含了关于此 JavaBean 的全面描述，包括所有属性、方法和事件等信息。BeanInfo 接口：JavaBean 信息的顶层抽象，定义了如何描述一个 JavaBean 的行为，用于提供 JavaBean 的元数据。通过 BeanInfo，我们可以获取 Bean 的属性描述符（PropertyDescriptor[] getPropertyDescriptors()）、方法描述符（MethodDescriptor[] getMethodDescriptors()）以及其他相关信息。PropertyDescriptor 类：对于 JavaBean 的每一个属性，都会有一个对应的 PropertyDescriptor实例。该类不仅封装了属性的基本信息（如名称、类型），还提供了对 getter 和 setter 方法的访问途径。获取到PropertyDescriptor实例后，就可以实现 JavaBean 的属性值读写了。
基本用法
下面，我们通过具体的例子来演示如何使用 Java 内省机制进行基本的操作。
public class IntrospectorBasicUsage {
public static void main(String[] args) throws Exception {
User user = new User("张三", 25);
// 获取 BeanInfo 对象
BeanInfo beanInfo = Introspector.getBeanInfo(User.class);
// 获取所有属性描述符
PropertyDescriptor[] propertyDescriptors = beanInfo.getPropertyDescriptors();
for (PropertyDescriptor pd : propertyDescriptors) {
if (!"class".equals(pd.getName())) {
// 获取属性的 get 方法
Method readMethod = pd.getReadMethod();
if (readMethod != null) {
// 调用 get 方法获取属性值
Object value = readMethod.invoke(user);
System.out.println("属性名: " + pd.getName() + ", 属性值: " + value);
}
}
}
// 修改 name 属性的值
PropertyDescriptor pd = new PropertyDescriptor("name", User.class);
Method writeMethod = pd.getWriteMethod();
if (writeMethod != null) {
writeMethod.invoke(user, "李四");
}
// 验证修改是否成功
Method readMethod = pd.getReadMethod();
if (readMethod != null) {
Object newValue = readMethod.invoke(user);
System.out.println("'name' 的新值为: " + newValue);
}
}
}
class User {
private String name;
privateint age;
public User(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
public String getName() { return name; }
public void setName(String name) { this.name = name; }
public int getAge() { return age; }
public void setAge(int age) { this.age = age; }
}
示例展示了如何利用 Introspector 类获取 User 类的所有属性，并通过调用 getter 方法读取它们的值。这里的关键在于 getPropertyDescriptors() 方法返回了一个 PropertyDescriptor 数组，数组中的每个元素代表了类中的一个属性。我们可以通过 getReadMethod() 来获得相应的 getter 方法，getWriteMethod() 来获取其 setter 方法，并使用反射机制调用它以获取属性的实际值。
内省在 Spring 框架中的应用
依赖注入：Spring 利用了 Java 的内省机制来自动发现和管理 Spring Bean 之间的依赖关系。 BeanWrapper接口是 Spring 用来操作 Java Bean 属性的核心类。通过其子类，Spring 可以在运行时动态地获取和设置 Spring Bean 的属性值。
org.springframework.beans.BeanWrapperImpl#getPropertyDescriptor：
public PropertyDescriptor getPropertyDescriptor(String propertyName) throws InvalidPropertyException {
BeanWrapperImpl nestedBw = (BeanWrapperImpl) getPropertyAccessorForPropertyPath(propertyName);
String finalPath = getFinalPath(nestedBw, propertyName);
PropertyDescriptor pd = nestedBw.getCachedIntrospectionResults().getPropertyDescriptor(finalPath);
if (pd == null) {
throw new InvalidPropertyException(getRootClass(), getNestedPath() + propertyName,
"No property '" + propertyName + "' found");
}
return pd;
}
BeanUtils：Spring BeanUtils 中的 copyProperties()这个方法也是依赖于 Java 的内省机制实现，从而可以实现动态地获取源对象和目标对象的属性描述符，并执行相应的 getter 和 setter 方法进行属性值的转移，实现了 Java 对象之间属性值的便捷复制。
org.springframework.beans.BeanUtils#copyProperties(java.lang.Object, java.lang.Object, java.lang.Class<?>, java.lang.String...)：
private static void copyProperties(Object source, Object target, @Nullable Class<?> editable,
@Nullable String... ignoreProperties) throws BeansException {
Assert.notNull(source, "Source must not be null");
Assert.notNull(target, "Target must not be null");
Class<?> actualEditable = target.getClass();
if (editable != null) {
if (!editable.isInstance(target)) {
thrownew IllegalArgumentException("Target class [" + target.getClass().getName() +
"] not assignable to editable class [" + editable.getName() + "]");
}
actualEditable = editable;
}
PropertyDescriptor[] targetPds = getPropertyDescriptors(actualEditable);
Set<String> ignoredProps = (ignoreProperties != null ? new HashSet<>(Arrays.asList(ignoreProperties)) : null);
CachedIntrospectionResults sourceResults = (actualEditable != source.getClass() ?
CachedIntrospectionResults.forClass(source.getClass()) : null);
for (PropertyDescriptor targetPd : targetPds) {
Method writeMethod = targetPd.getWriteMethod();
if (writeMethod != null && (ignoredProps == null || !ignoredProps.contains(targetPd.getName()))) {
PropertyDescriptor sourcePd = (sourceResults != null ?
sourceResults.getPropertyDescriptor(targetPd.getName()) : targetPd);
if (sourcePd != null) {
Method readMethod = sourcePd.getReadMethod();
if (readMethod != null) {
if (isAssignable(writeMethod, readMethod)) {
try {
ReflectionUtils.makeAccessible(readMethod);
Object value = readMethod.invoke(source);
ReflectionUtils.makeAccessible(writeMethod);
writeMethod.invoke(target, value);
}
catch (Throwable ex) {
thrownew FatalBeanException(
"Could not copy property '" + targetPd.getName() + "' from source to target", ex);
}
}
}
}
}
}
}
内省机制最佳实践
遵循 JavaBean 规范：务必正确实现 getter/setter 方法，并保持属性名的一致性，这样可以保证内省机制能够准确无误地识别并操作对象。 最小化反射调用：尽可能减少对 getDeclaredMethods()、getDeclaredFields()等方法的调用次数，因为每次调用都会带来额外的性能成本。使用缓存机制：如果多次访问相同的类信息，可以将其结果缓存起来以供后续重用。
好了，Java 内省机制的介绍到这里就结束了。其实，无论是个人成长还是精进技术，内省都是至关重要的。
在新的一年里，让我们不仅在生活上践行内省的价值观，在技术探索的路上也同样秉持着这一精神，不断地学习新的知识和技术，迎接每一个挑战，抓住每一次机遇，共同成长，共创辉煌。
再一次祝福大家：新年快乐！！！
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