java的反射用不好容易走火入魔？还可以用内省啊！

Posted 2021-10-16 二当家的白帽子

前言

使用内省相对于直接使用反射更加安全可靠，Java的反射机制比较特殊，它不同于一般的编程方式，稍不小心就容易破坏类的封装性。练的不好，就容易走火入魔。没关系，很多时候我们还可以使用Java的内省机制哦。

本文会讲Java的内省机制是什么和怎么使用。

请先给二当家的一个三连，然后接着读下去吧，多谢。

对了，还不懂反射的小伙伴可以先去读读二当家的这篇文章 - <<java的上乘武功，反射，好好玩哦，绝对值得收藏>>

本文由 二当家的白帽子 https://le-yi.blog.csdn.net/ 博客原创，转载请注明来源，谢谢~

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文章目录

• 前言
• Java的内省机制是什么？
• 使用内省替代直接使用反射可以防止破坏类的封装
• 使用内省也一样可以写出通用的工具
• 尾声

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Java的内省机制是什么？

内省（Introspection ）在心理学中，它是心理学基本研究方法之一。内省法又称自我观察法。它是发生在内部的，我们自己能够意识到的主观现象。也可以说是对于自己的主观经验及其变化的观察。正因为它的主观性，内省法自古以来就成为心理学界长期的争论。争论于它是否客观，是否可靠。另外内省也可看作自我反省，也是儒家强调的自我思考。从这个角度说它可以应用于计算机领域，例如Java内省机制和cocoa内省机制。

Java语言内省（Introspector）是Java语言对Bean类属性、事件的一种缺省处理方法。例如类A中有属性name,那我们可以通过getName,setName来得到其值或者设置新的值。通过getName/setName来访问name属性，这就是默认的规则。Java中提供了一套API用来访问某个属性的getter/setter方法，通过这些API可以使你不需要了解这个规则（但你最好还是要搞清楚），这些API存放于包java.beans中。
一般的做法是通过类Introspector来获取某个对象的BeanInfo信息，然后通过BeanInfo来获取属性的描述器（PropertyDescriptor），通过这个属性描述器就可以获取某个属性对应的getter/setter方法，然后我们就可以通过反射机制来调用这些方法。

以上就是百科的解释。Java的内省最终是用Java的反射实现的。那为什么不直接用反射，要使用内省呢？

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使用内省替代直接使用反射可以防止破坏类的封装

我们定义一个人的类型，其中包括年龄和是否成年两个属性。在修改年龄属性的时候会同时修改是否成年的属性。我们假设18岁和18岁以上就是成年，否则就是未成年。

import java.beans.IntrospectionException;
import java.beans.PropertyDescriptor;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.text.MessageFormat;

class Person {
    /**
     * 18岁成年
     */
    private static final int ADULT_AGE = 18;

    /**
     * 年龄
     */
    private int     age;
    /**
     * 是否成年
     */
    private boolean adult;

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
        this.adult = age >= ADULT_AGE;
    }

    public boolean isAdult() {
        return adult;
    }

    public String toString() {
        return MessageFormat.format("age：{0}，adult：{1}", age, adult);
    }
}

/**
 * @author 二当家的白帽子 https://le-yi.blog.csdn.net/
 */
public class Test {
    /**
     * 利用反射修改对象属性
     * @param o
     * @param fieldName
     * @param value
     * @throws NoSuchFieldException
     * @throws IllegalAccessException
     */
    public static void changeObjectFieldByReflection(Object o, String fieldName, Object value) throws NoSuchFieldException, IllegalAccessException {
        Field field = o.getClass().getDeclaredField(fieldName);
        field.setAccessible(true);
        field.set(o, value);
    }

    /**
     * 利用内省修改对象属性
     * @param o
     * @param fieldName
     * @param value
     * @throws NoSuchFieldException
     * @throws IllegalAccessException
     */
    public static void changeObjectFieldByIntrospector(Object o, String fieldName, Object value) throws IntrospectionException, InvocationTargetException, IllegalAccessException {
        PropertyDescriptor pd = new PropertyDescriptor(fieldName, o.getClass());
        pd.getWriteMethod().invoke(o, value);
    }

    public static void main(String[] args) throws NoSuchFieldException, IllegalAccessException, IntrospectionException, InvocationTargetException {
        Person p = new Person();
        changeObjectFieldByReflection(p, "age", 20);
        System.out.println("反射修改属性破坏类的封装，使其内部状态错误：");
        System.out.println(p);

        changeObjectFieldByIntrospector(p, "age", 18);
        System.out.println("内省修改属性未破坏类的封装：");
        System.out.println(p);
    }
}

可以看到，反射由于是直接修改属性，所以破坏了类中封装的逻辑(20岁却不是成年)。

而内省由于修改属性还是调用了set方法，也就是说和正常修改对象属性调用了相同的方法，所以类的封装性不会遭到破坏。

当然由于内省其实本质也是反射，可以说是封装了反射，所以如果反射用的正确，也是安全的，我们可以根据属性名去获取相应的set和get方法，然后再去调用，但是这种情况下内省使用起来就更方便，毕竟没有必要重复发明一个车轮子，圆形轮子已经是很多年很多年智慧的结晶了。

那么问题来了，既然内省就是调用set和get方法，那我为什么不直接调用set和get方法，而要使用内省呢？

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使用内省也一样可以写出通用的工具

既然内省可以动态获取信息，那就和反射一样，可以实现出通用工具或者框架哦。我们这里实现一个可以拷贝任意类型两个对象的属性值的工具方法。

import java.beans.BeanInfo;
import java.beans.IntrospectionException;
import java.beans.Introspector;
import java.beans.PropertyDescriptor;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;
import java.text.MessageFormat;

class Person {
    /**
     * 18岁成年
     */
    private static final int ADULT_AGE = 18;

    /**
     * 名字
     */
    private final String  name;
    /**
     * 身高
     */
    private       int     height;
    /**
     * 年龄
     */
    private       int     age;
    /**
     * 是否成年
     */
    private       boolean adult;

    public Person(String name) {
        this.name = name;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public int getHeight() {
        return height;
    }

    public void setHeight(int height) {
        this.height = height;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
        this.adult = age >= ADULT_AGE;
    }

    public boolean isAdult() {
        return adult;
    }

    public String toString() {
        return MessageFormat.format("name：{0}，height：{1}，age：{2}，adult：{3}", name, height, age, adult);
    }
}

/**
 * @author 二当家的白帽子 https://le-yi.blog.csdn.net/
 */
public class Test {
    /**
     * 将orig的可读属性值拷贝到dest的可写属性中
     * @param dest
     * @param orig
     * @param <T>
     * @throws IntrospectionException
     * @throws InvocationTargetException
     * @throws IllegalAccessException
     */
    public static <T> void copyProperties(T dest, T orig) throws IntrospectionException, InvocationTargetException, IllegalAccessException {
        BeanInfo beanInfo = Introspector.getBeanInfo(orig.getClass());
        PropertyDescriptor[] pds = beanInfo.getPropertyDescriptors();

        for (PropertyDescriptor pd : pds) {
            Method rm = pd.getReadMethod();
            Method wm = pd.getWriteMethod();
            if (rm != null
                && wm != null) {
                Object value = rm.invoke(orig);
                wm.invoke(dest, value);
            }
        }
    }

    public static void main(String[] args) throws NoSuchFieldException, IllegalAccessException, IntrospectionException, InvocationTargetException {
        Person p2 = new Person("二当家的");
        p2.setAge(18);
        p2.setHeight(180);
        System.out.println(p2);

        Person p1 = new Person("大当家的");
        System.out.println(p1);

        System.out.println("将二当家的可读属性值拷贝给大当家的可写属性：");
        copyProperties(p1, p2);
        System.out.println(p1);
    }
}

可以看到，名字没有被拷贝，其他的属性值都顺利拷贝了。这也是我们期望的结果。

内省很好的保证了类的封装性，同时又具有动态获取对象属性，和动态修改对象属性的能力。

另外是我二当家的让大当家的长高，长大，成年的。这便宜我偷偷占了，开森。

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尾声

和反射一样，一般的程序可能也用不到写内省的代码。但是像apache的beanutils这样方便的工具，如果没有反射也没有内省，我真的想不出如何实现呢。哪怕永远不需要用内省，了解机制对我们都有着莫大的好处。