JavaBeans

JavaBeans™ 使重用软件组件变得容易。开发人员可以使用他人编写的软件组件，而无需了解其内部工作原理。

要了解为什么软件组件很有用，请考虑一个工人在组装汽车。例如，她没有从头开始构建收音机，而只是获得了一个收音机并将其与汽车的其余部分连接起来。

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由于本章的示例是大部分都偏向 GUI 程序，包括 BeanInfo 之类的都是为了 GUI 组件能够更好的工作，所以本章剔除 GUI 相关知识，只抽取部分知识讲解

编写 JavaBeans 组件

Bean 是一种 Java 类，其方法名称遵循 JavaBeans 准则。Bean 构建器工具使用自省检查 Bean 类。基于此检查，Bean Builder 工具可以确定 Bean 的属性，方法和事件。

下面讲解 JavaBeans 有关属性、方法、和事件的准则

属性

要在 bean 类中定义属性，请提供 public getter 和 setter 方法。例如，下面的方法定义了一个名为 mouthWidth 的 int 属性：

public class FaceBean {
    private int mMouthWidth = 90;

    public int getMouthWidth() {
        return mMouthWidth;
    }
    
    public void setMouthWidth(int mw) {
        mMouthWidth = mw;
    }
}

本例写了一个可读可写的属性，也可以只有 get 方法（只读）或则只有 set 方法（只写）。

boolean 属性情况特殊，允许使用 is 而不是 get 定义访问方法。如

public boolean isRunning() {
    // ...
}

在以下各节中提供了基本属性的各种专门知识，并在其中进行了描述。

索引属性

一个索引属性是一个数组，而不是一个单一的值。在这种情况下，bean 类提供了一种获取和设置整个数组的方法。下面为一个名为 mTestGrades 的 int[] 属性定义的访问器

public int[] getTestGrades() {
    return mTestGrades;
}

public void setTestGrades(int[] tg) {
    mTestGrades = tg;
}

对于索引属性，bean 类还提供了获取和设置数组的特定元素的方法。

public int getTestGrades(int index) {
    return mTestGrades[index];
}

public void setTestGrades(int index, int grade) {
    mTestGrades[index] = grade;
}

绑定属性

当绑定属性的值更改时，它会通知侦听器。这有两个含义：

1. bean 类包括 addPropertyChangeListener() 和 removePropertyChangeListener() 用于管理 bean 的侦听器的方法。
2. 当绑定属性改变好，bean 将发送一个 PropertyChangeEvent 到其注册的侦听器。

import java.beans.PropertyChangeListener;
import java.beans.PropertyChangeSupport;

public class FaceBean {
    private int mMouthWidth = 90;
    private PropertyChangeSupport mPcs = new PropertyChangeSupport(this);

    public int getMouthWidth() {
        return mMouthWidth;
    }

    public void setMouthWidth(int mw) {
        int oldMouthWidth = mMouthWidth;
        mMouthWidth = mw;
        mPcs.firePropertyChange("mouthWidth", oldMouthWidth, mw);
    }

    public void addPropertyChangeListener(PropertyChangeListener listener) {
        mPcs.addPropertyChangeListener(listener);
    }

    public void removePropertyChangeListener(PropertyChangeListener listener) {
        mPcs.removePropertyChangeListener(listener);
    }
}

想要监听这个 bean 的属性变化，可以使用如上的方式，支持使用监听器（背景是 GUI 程序，所以有类似的监听器思想）

约束属性

约束属性是一类特殊的 绑定属性。对于受约束的属性，bean 跟踪一组 否决侦听器。当一个受约束的属性即将更改时，将咨询侦听器有关更改的信息。任何侦听器都有机会否决更改，在这种情况下，属性将保持不变。

否决侦听器与属性更改侦听器是分开的。幸运的是 java.beans 包中有一个 VetoableChangeSupport 类，它极大地简化了受约束的属性。

如下使用：

import java.beans.PropertyChangeEvent;
import java.beans.PropertyChangeListener;
import java.beans.PropertyChangeSupport;
import java.beans.PropertyVetoException;
import java.beans.VetoableChangeListener;
import java.beans.VetoableChangeSupport;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

public class FaceBean {
    private int mMouthWidth = 90;
    // 属性监听器
    private PropertyChangeSupport mPcs = new PropertyChangeSupport(this);

    // 约束属性，否决监听器
    private VetoableChangeSupport mVcs = new VetoableChangeSupport(this);

    public int getMouthWidth() {
        return mMouthWidth;
    }

    public void setMouthWidth(int mw) throws PropertyVetoException {
        int oldMouthWidth = mMouthWidth;
        // 先调用否决监听器
        mVcs.fireVetoableChange("mouthWidth", oldMouthWidth, mw);

        mMouthWidth = mw;
        // 属性更改后，再调用属性监听器
        mPcs.firePropertyChange("mouthWidth", oldMouthWidth, mw);
    }

    public void addPropertyChangeListener(PropertyChangeListener listener) {
        mPcs.addPropertyChangeListener(listener);
    }

    public void removePropertyChangeListener(PropertyChangeListener listener) {
        mPcs.removePropertyChangeListener(listener);
    }

    public void addVetoableChangeListener(VetoableChangeListener listener) {
        mVcs.addVetoableChangeListener(listener);
    }

    public void removeVetoableChangeListener(VetoableChangeListener listener) {
        mVcs.removeVetoableChangeListener(listener);
    }

    public static void main(String[] args) throws PropertyVetoException, InterruptedException {
        final FaceBean faceBean = new FaceBean();

        // 注册属性监听器
        faceBean.addPropertyChangeListener(new PropertyChangeListener() {
            @Override
            public void propertyChange(PropertyChangeEvent evt) {
                System.out.println(evt);
            }
        });

        // 注册否决监听器
        faceBean.addVetoableChangeListener(new VetoableChangeListener() {
            @Override
            public void vetoableChange(PropertyChangeEvent evt) throws PropertyVetoException {
                // 模拟拒绝修改
                throw new PropertyVetoException("拒绝修改此属性", evt);
            }
        });
        // 尝试改变属性
        faceBean.setMouthWidth(100);
        TimeUnit.SECONDS.sleep(10);
    }
}

运行测试后，将看到如下的异常信息

Exception in thread "main" java.beans.PropertyVetoException: 拒绝修改此属性
	at FaceBean$2.vetoableChange(FaceBean.java:54)
	at java.beans.VetoableChangeSupport.fireVetoableChange(VetoableChangeSupport.java:375)
	at java.beans.VetoableChangeSupport.fireVetoableChange(VetoableChangeSupport.java:271)
	at java.beans.VetoableChangeSupport.fireVetoableChange(VetoableChangeSupport.java:299)
	at FaceBean.setMouthWidth(FaceBean.java:20)
	at FaceBean.main(FaceBean.java:57)

方法

Bean 的方法就是它可以做的事情。不属于 属性定义的任何 public 方法都是 bean 方法。当在 NetBeans 等构建器工具的上下文中使用 Bean 时，可以将 Bean 的方法用作应用程序的一部分。例如，您可以按一次按钮来调用 bean 的方法之一。

可以到，这里还是很重的 GUI 程序的身影

事件

bean 类可以触发任何类型的事件，包括自定义事件。与属性一样，事件由特定的方法名称模式标识。

public void add<Event>Listener(<Event>Listener a)
public void remove<Event>Listener(<Event>Listener a)

侦听器类型必须是 java.util.EventListener 的子类。

例如，Swing JButton 是一个 bean，当用户单击它时，它会触发操作事件。JButton 包括以下方法(实际上继承自AbstractButton)，它们是事件的 bean 模式:

public void addActionListener(ActionListener l);
public void removeActionListener(ActionListener l);

BeanInfo

简单说 BeanInfo 是一个类，比如一个类有很多属性，包括事件监听器等，可以使用 BeanInfo 来帮助 GUI 程序呈现这个类的属性，在 GUI 程序上进行修改之类的概念。

高级 JavaBeans 主题

Bean 持久性

当 bean 的属性、字段和状态信息被保存到存储中或从存储中检索时，bean 具有持久性属性。组件模型提供了一种持久性机制，允许将组件的状态存储在非易失性位置，以便以后检索。

使持久性成为可能的机制称为 序列化。对象序列化是指将对象转换为 数据流 并将其写入存储器。然后，使用该bean 的任何 applet、应用程序或工具都可以通过反序列化来 “重构” 它。然后 将对象恢复到其原始状态。

例如，Java 应用程序可以将 Microsoft Windows 机器上的框架窗口序列化，序列化后的文件可以通过电子邮件发送到 Solaris 机器上，然后 Java 应用程序可以将框架窗口恢复到 Microsoft Windows 机器上存在的确切状态。

然后，使用该 bean 的任何 applet、应用程序或工具都可以通过反序列化来 “重构” 它。

所有 bean 必须持久。要持久，您的 bean 必须通过实现 java.io.Serializable 或则 java.io.Externalizable 接口

这些接口为您提供了 自动序列化 和 自定义序列化 的选择。如果一个类的继承层次结构中的任何一个类实现了Serializable 或 Externalizable，那么这个类就是可序列化的。

可序列化的类

任何类都是可序列化的，只要该类或父类实现了java.io.Serializable 接口，可序列化类的例子包括Component、String、Date、Vector 和 Hashtable。因此，Component 的任何子类，包括 Applet，都可以序列化。值得注意的 不支持序列化的类 包括 Image、Thread、Socket 和 InputStream。试图序列化这些类型的对象将导致NotSerializableException 异常。

Java 对象序列化 API 自动将可序列化对象的 大多数字段序列化到存储流。这包括基本类型、数组和字符串。API 不会序列化或反序列化标记为瞬态或静态的字段。

控制序列化

您可以控制 bean 所经历的序列化级别。三种控制串行化的方法是：

• 自动序列化，由 Serializable 接口实现。Java 序列化软件序列化整个对象，除了 瞬态（transient） 和 静态（static） 字段。
• 定制的序列化。通过使用 瞬态(或静态)修饰符标记，选择性地排除 不希望序列化的字段。
• 自定义文件格式，由外部化接口及其两个方法实现。bean 是以特定的文件格式编写的。

默认序列化 Serializable 接口

Serializable 接口通过使用 Java 对象序列化工具来提供自动序列化。Serializable 不声明任何方法；它充当一个 标记，告诉对象序列化工具您的 bean 类是可序列化的。将类标记为 Serializable 意味着您正在告诉 Java 虚拟机(JVM)，您已经确保您的类 将使用默认的序列化。下面是一些关于使用 Serializable 接口的要点：

• 实现 Serializable 的类必须能够访问 超类型 的 无参数构造函数。在重新构造时，将访问这些方法。
• 如果已经在超类中实现了 Serializable，则不需要在类中实现它。
• 除了静态和瞬态字段外，所有字段都是序列化的。使用瞬态修饰符可指定不希望序列化的字段和不可序列化的类。

使用 transient 关键字进行选择性序列化

若要在可序列化对象中从序列化中排除字段，请用临时修饰符标记字段。

transient int status;

默认序列化 不会序列化瞬态和静态字段。

选择性序列化：writeObject 和 readObject

如果可序列化的类包含以下两个方法中的 任何一个(签名必须准确)，则 默认的序列化将不会发生。

private void writeObject(java.io.ObjectOutputStream out)
    throws IOException;
private void readObject(java.io.ObjectInputStream in)
    throws IOException, ClassNotFoundException;

您可以通过编写自己的 writeObject 和 readObject 方法实现来控制如何序列化更复杂的对象。当您需要对序列化的对象进行更大程度的控制时，或者当您需要向序列化流中添加非对象数据成员的数据时，请实现 writeObject 和 readObject 来序列化和反序列化对象。

外部化接口 Externalizable

当您需要完全控制 bean 的序列化时(例如，在编写和读取特定文件格式时)，请使用 Externalizable 接口。要使用Externalizable 接口，您需要实现两个方法：readExternal 和 writeExternal。实现 Externalizable 的类 必须有一个无参数的构造函数。

长期持久性

长期持久性是一种允许以 XML 格式保存 bean 的模型。

关于 XML 格式和如何为非 bean 实现长期持久性的信息可以在 XML Schema 和使用 XMLEncoder 中找到。

Encoder 和 Decoder

XMLEncoder 类被分配来编写可序列化对象的文本表示的输出文件。下面的代码片段是一个用 XML 格式编写 Java bean 及其属性的例子：

XMLEncoder encoder = new XMLEncoder(
    new BufferedOutputStream(
        new FileOutputStream("Beanarchive.xml")));

encoder.writeObject(object);
encoder.close();

XMLDecoder 类读取用 XMLEncoder 创建的 XML 文档：

XMLDecoder decoder = new XMLDecoder(
    new BufferedInputStream(
        new FileInputStream("Beanarchive.xml")));

Object object = decoder.readObject();
decoder.close();

什么是 XML？

一个 XML bean 存档有它自己的特定语法，包括以下标记来表示每个 bean 元素：

• 描述 XML 版本和编码类型的 XML 声明

• 包含 bean 的所有对象元素的 <java> 标签

• 一个 <object> 标记，用于表示从序列化的形式重新构造对象所需的一组方法调用

  <object class="javax.swing.JButton" method="new">
      <string>Ok</string>
  </object>
  
  或则
  
  <object class="javax.swing.JButton">
      <void method="setText">
          <string>Cancel</string>
      </void>
  </object>
  

• 定义适当基本类型的标签：

  • <boolean>
  • <byte>
  • <char>
  • <short>
  • <int>
  • <long>
  • <float>
  • <double>

  例如 <int>5555</int>

• 表示类实例的 <class> 标记。

  <class>java.swing.JFrame</class>
  

• 用于定义数组的 <array> 标签

  <array class="java.lang.String" length="5">
  </array>
  

下面是将 SimpleBean 组件生成的 XML 存档的内容：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<java>
  <object class="javax.swing.JFrame">
    <void method="add">
      <object class="java.awt.BorderLayout" field="CENTER"/>
      <object class="SimpleBean"/>
    </void>
    <void property="defaultCloseOperation">
      <object class="javax.swing.WindowConstants" field="DISPOSE_ON_CLOSE"/>
    </void>
    <void method="pack"/>
    <void property="visible">
      <boolean>true</boolean>
    </void>
  </object>
</java>

Bean 定制

定制提供了一种修改应用程序构建器中 bean 的外观和行为的方法，从而使其满足您的特定需求。对于 bean 开发人员来说，有几个级别的定制可以让其他开发人员从 bean 的潜在功能中获得最大的好处。

以下连结对学习属性编辑器和自定义器非常有用：

• PropertyEditor interface
• PropertyEditorSupport class
• PropertyEditorManager class
• Customizer interface
• BeanInfo interface

大部分是 GUI 相关的，这里就不展开了