内省 (计算机科学)

在计算机科学中，内省是指计算机程序在运行时（Runtime）检查对象（Object）类型的一种能力，通常也可以称作“运行时类型检查"。一些编程语言如C++、Java、Ruby、PHP、Objective-C、Perl等等具有这种特性。

不应该将内省和反射混淆。相对于内省，反射更进一步，是指计算机程序在运行时（Runtime）可以访问、检测和修改它本身状态或行为的一种能力。一些编程语言比如Java具有反射特性，而C++不具有反射特性只具有内省特性。

例子

C++

C++通过執行期型態訊息（RTTI）的typeid和dynamic_cast关键字支持类型内省。dynamic_cast的例子：

Person* p = dynamic_cast<Person *>(obj);
if (p != nullptr) {
  p->walk();
}

typeid的例子：

if (typeid(Person) == typeid(*obj)) {
  serialize_person( obj );
}

Java

Java中最简单的类型自省的例子是instanceof算符^[1]。例如：

if (obj instanceof Person) {
    Person p = (Person)obj;
    p.walk();
}

java.lang.Class类是更高级自省的基础^[2]。例如:

System.out.println(obj.getClass().getName());

Python

在Python中最常用的自省的方法是dir函数，它详细的列出一个对象的特性。例如：

>>> class Foo:
...     def __init__(self, val):
...         self.x = val
... 
>>>     def bar(self):
...         return self.x
...
>>> dir(Foo(5))
['__class__', '__delattr__', '__dict__', '__doc__', '__getattribute__',
'__hash__', '__init__', '__module__', '__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__',
'__repr__', '__setattr__', '__str__', '__weakref__', 'bar', 'x']

还可以使用内建函数type和isinstance来确定一个对象是什么，用hasattr确定一个对象做什么。例如：

>>> a = Foo(10)
>>> b = Bar(11)
>>> type(a)
<type 'Foo'>
>>> isinstance(a, Foo)
True
>>> isinstance(a, type(a))
True
>>> isinstance(a, type(b))
False
>>> hasattr(a, 'bar')
True

在Python 2而非Python 3中，声明class Foo而非class Foo(object)将导致type返回通用的instance类型而非这个类^[3]。

参见

• 实化

引用

1. Java Language Specification: instanceof. [2020-09-27]. （原始内容存档于2012-02-13）.
2. Java API: java.lang.Class. [2020-09-27]. （原始内容存档于2009-09-11）.
3. Unifying types and classes in Python 2.2. [2020-09-27]. （原始内容存档于2020-11-30）.

外部链接

• Introspection （页面存档备份，存于互联网档案馆） on Rosetta Code （页面存档备份，存于互联网档案馆）