Spring核心——数据的类型转换

川长思鸟来 2021-11-09 03:32 255阅读 0赞

在[字符串到实体转换][Link 1]一文中介绍了Spring核心框架中使用PropertyEditor将任何字符串转换为数字、实体的方法。除了字符串到实体，Spring还提供了更加通用的功能在对象和对象之间进行数据转换。

## Converter<S, T> ##

Spring的类型转换的基础是Converter<S, T>（以下简称转换器）接口：

package org.springframework.core.convert.converter;
    public interface Converter<S, T> {
        T convert(S source);
    }

光是看他的结构就很清晰的明白这个接口是要做什么。S表示Source（来源）、T表示Target（目标），所以这个接口的2个范型参数就是数据从S转换为T，Converter::convert方法正是输入一个“S”类型的实例，返回一个“T”类型的实例。

可以通过这个接口实现规范化、可复用的类型转换功能。下面通过转换器实现字符串到PC实体类相互转换的过程。

Pc实体：

public class PC extends Device {
    	String cpu;
    	String graphic;
    	String ram;
        //Getter & Setter ...
    }

在基类Device中通过反射实现字符串到实体类的转换：

public abstract class Device {
    	public void pares(String text){ //字符串转换为实体
    		Field[] fields = this.getClass().getDeclaredFields();
    		for (Field field : fields) {
    			int begIndex = text.indexOf(field.getName());
    			int endIndex = text.indexOf(";", begIndex);
    			String sub = text.substring(begIndex, endIndex), value = sub.split("=")[1];
    			field.setAccessible(true);
    		    field.set(this, value);
    		}
    	};
    
    	public String value(){ //实体转换为字符串
    		Field[] fields = this.getClass().getDeclaredFields();
    		StringBuilder sb = new StringBuilder();
    		for (Field field : fields) {
    			sb.append(field.getName());
    			sb.append("=");
    			sb.append(field.get(this).toString());
    			sb.append(";");
    		}
    		return sb.toString();
    	}
    }

然后声明两个转换器的实现类：

public class String2PcConverter implements Converter<String, PC> { 
        //字符串转换为PC对象
    	@Override
    	public PC convert(String source) {
    		PC pc = new PC();
    		pc.pares(source);
    		return pc;
    	}
    }

public class PC2StringConverter implements Converter<PC, String>  {
        //PC对象转换为字符串
    	@Override
    	public String convert(PC source) {
    		return source.value();
    	}
    }

最后使用这两个转换器：

public class ConversionApp {
    	void singletonConversion() {
    		final String text = "cpu=amd;ram=kingston;graphic=Navidia;";
    		Converter<String, PC> string2Pc = new String2PcConverter();
    		PC pc = string2Pc.convert(text);
    		Converter<PC, String> pc2String = new PC2StringConverter();
    		String string = pc2String.convert(pc);
    	}
    }

以上就是Spring最基本的类型转换功能——围绕着转换器（*Converter<S, T>）*接口实现数据类型转换。看到这里可能有些码友就要问了：这到底有什么用？直接用使用Device::pares和Device::value方法不就完事了？为什么还要引入转换器兜一圈？？！

如果系统仅仅只有1个或几个类型转换确实没必要引入转换器。但是业务总是繁杂多样的，模块与模块之前也会存在数据结构的差异，因此我们需要适配器（Adapter）、外观（Facade）等模式来应对变化多端的外部输入而无需改动业务逻辑。实际上从更高的层次看，Converter接口就是Spring为类型转换提供的一个适配器。后面会看到Spring已经为程序的顺利运行提供了大量的转换器，即使在阅读本文内容之前不知道这些转换器的存在，但Spring框架时时刻刻都在使用他们。

## ConverterFactory<S, R> ##

转换器只能对单一类型进行转换，如果有大量相同类别的数据需要转换可以使用ConverterFactory（一下简称转换工厂）：

public interface ConverterFactory<S, R> {
    
        <T extends R> Converter<S, T> getConverter(Class<T> targetType);
    }

ConverterFactory::getConverter是返回一个转换器，这里范型标记“T”是“R”的子类。看下面转换工厂的例子，他可以将字符串转换成Device的子类：

public class String2DeviceConverterFactory implements ConverterFactory<String, Device> {
    	public <T extends Device> Converter<String, T> getConverter(Class<T> targetType) {
    		return new String2DeviceConverter(targetType);
    	}
      
        // Device的通用转换器
    	static class String2DeviceConverter<T extends Device> implements Converter<String, Device> {
    		private Class<? extends Device> klass;
    		public String2DeviceConverter(Class<? extends Device> klass) {
    			this.klass = klass;
    		}
    
    		public T convert(String source) {
    			Device device = null;
    			device = klass.newInstance();
    			device.pares(source);
    			return (T) device;
    		}
    	}
    }

然后可以使用这个转换工厂按照目标类型进行转换：

public class ConversionApp {
    	void factoryConversion() {
    		String2DeviceConverterFactory factory = new String2DeviceConverterFactory();
    		Converter<String, PC> pcConverter = factory.getConverter(PC.class);
    		//将字符串转换为PC
    		PC pc = pcConverter.convert("cpu=amd;ram=kingston;graphic=Navidia;");
    
    		Converter<String, Phone> phoneConverter = factory.getConverter(Phone.class);
    		//将字符串转换为Phone
    		Phone phone = phoneConverter.convert("name=HUAWEIP20;cpu=Kirin970;ram=64G;");
    	}
    }

Phone是另外一个继承了Device的实体类：

public class Phone extends Device {
    	String name;
    	String cpu;
    	String ram;
        // Getter & Setter
    }

## 数据转换服务 ##

Spring已经为数据转换预设了大量的Converter，这些Converter可以通过ConversionService直接使用。ConversionService中包含了几乎所有Java常规类型的数据格式转换，看下面的案例。

public class ConversionApp {ConversionApp registConversionService() {
    		ConfigurableApplicationContext ctx = new AnnotationConfigApplicationContext(ConversionConfig.class);
            // 获取ConversionService
    		ConversionService service = ctx.getBean(ConversionService.class);
    		// 字符串转换为整型
    		int i = service.convert("123456", Integer.class);
    		// 字符串转换为浮点
    		float f = service.convert("1234.56", Float.class);
    		// 源生列表转换为List
    		List<?> list = service.convert(new int[] { 1, 2, 3, 4, 5, 6 }, List.class);
    		// 源生列表转换为Set
    		Set<?> set = service.convert(new int[] { 1, 2, 3, 4, 5, 6 }, Set.class);
    		// 枚举转换
    		Gender gender = service.convert("Male", Gender.class);
    		// 使用自定义转换器
    		PC pc = service.convert("cpu=amd;ram=kingston;graphic=Navidia;", PC.class);
    		// UUID转换
    		UUID uuid = service.convert("f51b4b95-0925-4ad0-8c62-4daf3ea7918f", UUID.class);
    		// 字符串转换为Optional<PC>
    		Optional<PC> options = service.convert("cpu=amd;ram=kingston;graphic=Navidia;", Optional.class);
    		// 使用TypeDescriptor描述进行转换
    		String source = "123456789";
    		int result = (int) service.convert(source, TypeDescriptor.valueOf(source.getClass()),
    				TypeDescriptor.valueOf(Integer.class));
    		_G.print(result);
    	}
    
    	enum Gender {
    		Male, Female, Other
    	}
    }

除了上面的转换，ConversionService还提供了其他转换器，详情请看org.springframework.core.convert.support.DefaultConversionService的JavaDoc文档。

需要通过ConversionServiceFactoryBean来启用ConversionService，下面的代码是在@Configurable中向IoC容器添加ConversionServiceFactoryBean：

@Configurable
    public class ConversionConfig {
    	
    	@Bean
    	public ConversionServiceFactoryBean ConversionServiceFactoryBean() {
    		ConversionServiceFactoryBean factoryBean = new ConversionServiceFactoryBean();
    		Set<Converter> converters = new HashSet<>();
    		// 添加自定义转换器
    		converters.add(new String2PcConverter());
    		converters.add(new PC2StringConverter());
    		factoryBean.setConverters(converters);
    		return factoryBean;
    	}
    }

也可以通过XML文件配置来引入ConversionService：

ConversionService在Spring MVC中的作用很大，可以全局注册统一的类型转换器。

[Link 1]: https://www.chkui.com/article/spring/spring_core_string_to_entity