作者：京東物流 王國泰

一、什么是內省

講內省，不得不說Java Bean，Bean在Java中是一種特殊的類，主要用于裝載數據，數據會被存儲在類的私有屬性中，通常具有無參構造函數、可序列化、以及通過getter和setter方法來訪問屬性。內省是Java Beans規范的一部分，使用java.beans包中的類來實現，最常用的類是Introspector。通過內省，你可以獲取一個Java Bean的屬性描述符（PropertyDescriptor）和方法描述符（MethodDescriptor）

二、內省常用API

1、相關類

2、Introspector

2.1 核心功能

用于獲取Bean的整體信息，包括屬性描述符、方法描述符和事件描述符等

2.2 核心方法

getBeanInfo

BeanInfo beanInfo = Introspector.getBeanInfo(Vehicle.class);

3、BeanInfo

3.1 核心功能

用于提供有關Bean的元數據，通常用于描述Bean的屬性、事件和方法

3.2 核心方法

getPropertyDescriptors

PropertyDescriptor[] propertyDescriptors = beanInfo.getPropertyDescriptors();

getMethodDescriptors

MethodDescriptor[] methodDescriptors = beanInfo.getMethodDescriptors();

getEventSetDescriptors

EventSetDescriptor[] eventSetDescriptors = beanInfo.getEventSetDescriptors();

4、PropertyDescriptor

4.1 核心功能

用于描述Bean的屬性，提供了對屬性的詳細描述，包括屬性的名稱、類型、讀方法getter、寫方法setter等

4.2 核心方法

getName

PropertyDescriptor namePD = new PropertyDescriptor("name", Vehicle.class);
String name = namePD.getName();

getReadMethod

PropertyDescriptor namePD = new PropertyDescriptor("name", Vehicle.class);
Method getter = namePD.getReadMethod();

String methodName = getter.getName();
String vehicleName = (String) getter.invoke(new Vehicle());

getWriteMethod

PropertyDescriptor namePD = new PropertyDescriptor("name", Vehicle.class);
Method setter = namePD.getWriteMethod();

String methodName = setter.getName();
setter.invoke(new Vehicle(), "JD0001");

5、MethodDescriptor

5.1 核心功能

用于描述一個方法的屬性，提供了對方法的詳細描述，包括方法的名稱、參數類型、返回類型等

5.2 核心方法

getName

MethodDescriptor methodDescriptor = new MethodDescriptor(Vehicle.class.getMethod("setName", String.class));
String name = methodDescriptor.getName();

getMethod

MethodDescriptor methodDescriptor = new MethodDescriptor(Vehicle.class.getMethod("setName", String.class));
Method method = methodDescriptor.getMethod();
method.invoke(new Vehicle(), "JD0001");

6、EventSetDescriptor

6.1 核心功能

用于描述一個Bean能夠觸發的一組事件，提供了有關事件監聽器類型、添加和移除監聽器的方法以及事件通知方法的信息

6.2 核心方法

不常用

三、內省常見使用場景

1、依賴注入

Spring使用內省來分析類的構造函數、字段和方法，并自動注入依賴對象，可參考BeanWrapperImpl，部分源碼如下：

@Override
public PropertyDescriptor[] getPropertyDescriptors() {
  return getCachedIntrospectionResults().getPropertyDescriptors();
}

2、對象拷貝

Spring BeanUtils使用內省來復制對象的屬性，可參考BeanUtils，部分源碼如下：

public static PropertyDescriptor[] getPropertyDescriptors(Class clazz) throws BeansException {
  return CachedIntrospectionResults.forClass(clazz).getPropertyDescriptors();
}

3、開發工具和IDE

開發工具和集成開發環境（IDE，如IntelliJ IDEA）使用內省來提供代碼補全、重構、調試等功能

四、內省優缺點

1、優點

靈活性和可擴展性：允許在運行時動態地獲取和操作對象的屬性和方法

簡化開發工作：支持框架和工具的開發，能夠自動處理對象的屬性和方法

2、缺點

性能開銷：比直接調用方法或訪問字段要慢，而且不當使用可能會導致內存泄漏或增加GC壓力

訪問安全：繞過Java的訪問控制機制，訪問私有字段和方法，可能會帶來安全隱患，特別是在處理敏感數據時

類型安全：通常是基于字符串名稱進行的（如方法名、屬性名），在編譯時無法檢查其正確性，容易導致運行時錯誤

可讀性和可維護性：代碼可讀性差，增加調試難度

五、內省與反射的區別

1、用途

內省主要用于Java Bean的屬性操作，適合于標準化的Bean操作

反射則是更通用的機制，可以操作類的所有成員，包括私有成員

2、實現

內省是基于Java Beans規范的，使用java.beans包

反射是Java語言的核心特性，使用java.lang.reflect包

3、性能

內省通常比反射快，主要原因是內省使用了緩存機制，減少了權限檢查，并且在設計上針對特定場景進行了優化

相關文獻

JavaBeans API Specification：https://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/java/beans/package-summary.html

《Java編程思想》（Thinking in Java） - Bruce Eckel

《Java核心技術 卷 I》（Core Java Volume I） - Cay S. Horstmann, Gary Cornell

《Java反射機制詳解》（Java Reflection in Action） - Ira R. Forman, Nate Forman

審核編輯 黃宇