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如何妙用Spring 数据绑定机制?

前言

在剖析完 「Spring Boot 统一数据格式是怎么实现的? 」文章之后,一直觉得有必要说明一下 Spring's Data Binding Mechanism 「Spring 数据绑定机制」。

默认情况下,Spring 只知道如何转换简单数据类型。比如我们提交的 int、String 或 boolean类型的请求数据,它会自动绑定到与之对应的 Java 类型。但在实际项目中,远远不够,因为我们可能需要绑定更复杂的对象类型。

我们需要了解 Spring 数据绑定机制,这样我们就可以更灵活的做全局配置或自定义配置,进而让我们的 RESTful API 更简洁,可读性也更好。本文依旧先通过示例代码说明实现,然后进行源码分析,带领大家了解这个机制是如何生效的,知其所以然, Let's go......

Spring 数据绑定

日期绑定

先来看下面一小段代码

@RestController
@RequestMapping("/bindings/")
@Slf4j
public class BindingController {


	@GetMapping("/{date}")
	public void getSpecificDateInfo(@PathVariable LocalDateTime date) {
		log.info(date.toString());
	}
}
复制代码

当我们用 Postman 请求这个 API

http://localhost:8080/rgyb/bindings/2019-12-10 12:00:00
复制代码

如我们所料,抛出数据类型转换异常

因为 Spring 默认不支持将 String 类型的请求参数转换为 LocalDateTime 类型,所以我们需要自定义 converter 「转换器」完整整个转换过程

自定义转换器 StringToLocalDateTimeConverter,使其实现 org.springframework.core.convert.converter.Converter<S, T> 接口,在重写的 convert 方法中实现我们自定义的转换逻辑

public class StringToLocalDateTimeConverter implements Converter<String, LocalDateTime> {
	@Override
	public LocalDateTime convert(String s) {
		DateTimeFormatter formatter = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd HH:mm:ss", Locale.CHINESE);
		return LocalDateTime.parse(s, formatter);
	}
}
复制代码

将转换器注册到上下文中:

@Configuration
public class UnifiedReturnConfig implements WebMvcConfigurer {
    @Override
	public void addFormatters(FormatterRegistry registry) {
		registry.addConverter(new StringToLocalDateTimeConverter());
	}
}
复制代码

重新访问上面链接,查看控制台,按照预期得到相应转换结果:

c.e.unifiedreturn.api.BindingController  : 2019-12-10T12:00
复制代码

知道了这个,比如我们常用的枚举类型也可以应用这种方式做数据绑定

枚举类型绑定

同样的套路,自定义转换器

public class StringToEnumConverter implements Converter<String, Modes> {
	
	@Override
	public Modes convert(String s) {
		return Modes.valueOf(s);
	}
}
复制代码

将其添加至上下文,请小伙伴们自行尝试吧,知道了这个,我们再也不用在 RESTful API 内部做数据转换了,我们做到了全局控制,同时让整个 API 看起来更加清晰简洁

绑定对象

在某些情况下,我们希望将数据绑定到对象,这时我们可能马上联想起来使用 @RequestBody 注解,该注解通常用于获取 POST 请求体,并将其转换相应的数据对象

在实际业务场景中,除了请求体中的数据,我们同样需要请求头中的数据,比如 token ,token 中包含当前登陆用户的信息,每一次 RESTful 请求我们都需要从 header 中获取 token 数据处理实际业务,这种场景,上文提到的 Converter 以及 @RequestBody 显然不能满足我们的需求,此时我们就要换另一种解决方案 : HandlerMethodArgumentResolver

首先我们需要自定义一个注解 LoginUser (运行时生效,作用于参数上)

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.PARAMETER)
public @interface LoginUser {
}
复制代码

然后自定义 LoginUserArgumentResolver ,使其实现 HandlerMethodArgumentResolver 接口

public class LoginUserArgumentResolver implements HandlerMethodArgumentResolver {
	@Override
	public boolean supportsParameter(MethodParameter methodParameter) {
        //判断参数是否有自定义注解 LoginUser 修饰
		return methodParameter.hasParameterAnnotation(LoginUser.class);
	}

	@Override
	public Object resolveArgument(MethodParameter methodParameter, ModelAndViewContainer modelAndViewContainer, NativeWebRequest nativeWebRequest, WebDataBinderFactory webDataBinderFactory) throws Exception {

		HttpServletRequest request = (HttpServletRequest) nativeWebRequest.getNativeRequest();

		LoginUserVo loginUserVo = new LoginUserVo();

		String token = request.getHeader("token");
		if (Strings.isNotBlank(token)){
			//通常这里需要编写 token 解析逻辑,并将其放到 LoginUserVo 对象中
			//logic
		}

		//在此为了快速简洁的做演示说明,省略掉解析 token 部分,直接从 header 指定 key 中获取数据
		loginUserVo.setId(Long.valueOf(request.getHeader("userId")));
		loginUserVo.setName(request.getHeader("userName"));
		return loginUserVo;
	}
}
复制代码

依旧将自定义的 LoginUserArgumentResolver 添加到上下文中

@Override
public void addArgumentResolvers(List<HandlerMethodArgumentResolver> resolvers) {
    resolvers.add(new LoginUserArgumentResolver());
}
复制代码

编写 API:

@GetMapping("/id")
public void getLoginUserInfo(@LoginUser LoginUserVo loginUserVo) {
    log.info(loginUserVo.toString());
}
复制代码

通过 Postman 请求,在 header 中设置好相应的 K-V,如下图

http://localhost:8080/rgyb/bindings/id
复制代码

发送请求,查看控制台,得到预期结果

c.e.unifiedreturn.api.BindingController  : LoginUserVo(id=111111, name=rgyb)
复制代码

相信到这里,你已经了解了基本的使用,接下来我们进行源码分析,透过现象看本质 (希望可以打开 IDE 跟着步骤查看)

Spring 数据绑定源码分析

首先我们需要了解我们自定义的 LoginUserArgumentResolver 是如何被加载到上下文中的,在你看过 HttpMessageConverter转换原理解析Springboot返回统一JSON数据格式是怎么实现的?后,你也许已经有了眉目,同加载 MessageConverter 如出一辙,在 RequestMappingHandlerAdapter 类中,同样有添加 ArgumentResolver 的方法,该方法会把系统内置的 resolver 和用户自定义的 resolver 都加载到上下文中,关键代码展示如下:

private List<HandlerMethodArgumentResolver> getDefaultArgumentResolvers() {
    List<HandlerMethodArgumentResolver> resolvers = new ArrayList();
    resolvers.add(new RequestParamMethodArgumentResolver(this.getBeanFactory(), false));
    //其他内置 resolver

    resolvers.add(new RequestResponseBodyMethodProcessor(this.getMessageConverters(), this.requestResponseBodyAdvice));
    ...
    ...

    if (this.getCustomArgumentResolvers() != null) {
        resolvers.addAll(this.getCustomArgumentResolvers());
    }

    ...
    ...
    return resolvers;
}
复制代码

HttpMessageConverter转换原理解析 文章中有一段调用栈跟踪,我再次粘贴在此处,并用红框做出标记,其实我们在分析 messageConverter 时已经悄悄的路过了我们本节要说的内容

我们进入相应的类中瞧一瞧:

到这里你应该猛的了解这背后的道理了吧

接下来,我们来验证我们天天用的 @RequestBody 注解是不是这个套路呢? 处理该注解的类是 RequestResponseBodyMethodProcessor,查看其类图,发现其依旧实现了 HandlerMethodArgumentResolver 接口

打开该类,你会看到下图代码,重点地方我已标记出来

整体处理流程如出一辙,只不过在里面调用了 messageConverter 来解析 JSON 数据。

总结

本文说的 Converter 和 ArgumentResolver 以及在 Spring MVC 中常用的 @InitBinder 注解整体过程都如出一辙,大家都可以按照这个思路来查看具体的实现。另外,在我们完成日常编码工作时,都可以从 Spring 现有的处理方式中摸索到一些解决方案,但前提是你了解 Spring 底层的一些调用过程

最后希望小伙伴打开 IDE 切实查看相应代码,你一定还会有新发现,我们可以一起探讨。本文代码已上传,公众号回复「demo」,打开链接查看 「spring-boot-unified-return」文件夹内容即可,也可以顺路回顾以前 Spring Boot 统一返回格式的代码实现


灵魂追问

  1. 如上图所示,在追中源码时,发现HandlerMethodArgumentResolverCompositeHandlerMethodArgumentResolver 的实现类之一,其中有一个 Map 类型的成员变量,通常我们使用 Map,key 的类型多数为 String 类型,但看到这个 Map 中有这样的 key 你马上想到的是什么?基础面试经常会问 equals 和 hashcode 的问题,下一篇文章会借着这个类来分析说明一下你总困惑的这件小事
  2. 对于 Spring Boot 的整个调用过程,你能描述出整体流程吗?
  3. Spring 内置多少个 Resolver?你可以跟踪调试获取到

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