从原理层面掌握@InitBinder的使用【享学Spring MVC】

雨点打透心脏的1/2处 2021-12-12 13:27 473阅读 0赞

#### 每篇一句 ####

> 大魔王张怡宁：女儿，这堆金牌你拿去玩吧，但我的银牌不能给你玩。你要想玩银牌就去找你王浩叔叔吧，他那银牌多

#### 前言 ####

为了讲述好`Spring MVC`最为复杂的数据绑定这块，我前面可谓是做足了功课，对此部分知识此处给小伙伴留一个学习入口，有兴趣可以点开看看：[聊聊Spring中的数据绑定 — WebDataBinder、ServletRequestDataBinder、WebBindingInitializer…【享学Spring】][Spring_ _ WebDataBinder_ServletRequestDataBinder_WebBindingInitializer_Spring]

`@InitBinder`这个注解是`Spring 2.5`后推出来，用于数据绑定、设置数据转换器等，字面意思是“初始化绑定器”。

> 关于数据绑定器的概念，前面的功课中有重点详细讲解，此处默认小伙伴是熟悉了的~

在`Spring MVC`的web项目中，相信小伙伴们经常会遇到一些前端给后端传值比较棘手的问题：比如最经典的问题：

*  `Date`类型（`或者LocalDate类型`）前端如何传？后端可以用`Date`类型接收吗？
 *  字符串类型，如何保证前段传入的值两端没有空格呢？（99.99%的情况下多余的空格都是木有用的）

对于这些看似不太好弄的问题，看了这篇文章你就可以**优雅的**搞定了~

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说明：关于`Date`类型的传递，业界也有两个**通用的解决方案**：

1.  使用时间戳
2.  使用`String`字符串（传值的万能方案）

使用者两种方式总感觉不优雅，且不够面向对象。那么本文就介绍一个黑科技：使用`@InitBinder`来便捷的实现**各种数据类型**的数据绑定（咱们Java是强类型语言且面向对象的，如果啥都用字符串，是不是也太low了~）

> 一般的string, int, long会自动绑定到参数，但是自定义的格式spring就不知道如何绑定了 .所以要继承`PropertyEditorSupport`，实现自己的属性编辑器`PropertyEditor`,绑定到`WebDataBinder ( binder.registerCustomEditor)`，覆盖方法`setAsText`

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## `@InitBinder`原理 ##

本文先原理，再案例的方式，让你能够彻头彻尾的掌握到该注解的使用。

**1、`@InitBinder`是什么时候生效的？**  
这就是前面文章埋下的伏笔：`Spring`在绑定请求参数到`HandlerMethod`的时候（此处以`RequestParamMethodArgumentResolver`为例），会借助`WebDataBinder`进行数据转换：

// RequestParamMethodArgumentResolver的父类就是它，resolveArgument方法在父类上
    // 子类仅仅只需要实现抽象方法resolveName，即：从request里根据name拿值
    AbstractNamedValueMethodArgumentResolver：
    
    	@Override
    	@Nullable
    	public final Object resolveArgument( ... ) { 
    		...
    		Object arg = resolveName(resolvedName.toString(), nestedParameter, webRequest);
    		...
    		if (binderFactory != null) { 
    			// 创建出一个WebDataBinder
    			WebDataBinder binder = binderFactory.createBinder(webRequest, null, namedValueInfo.name);
    			// 完成数据转换（比如String转Date、String转...等等）
    			arg = binder.convertIfNecessary(arg, parameter.getParameterType(), parameter);
    			...
    		}
    		...
    		return arg;
    	}

它从请求request拿值得方法便是：`request.getParameterValues(name)`。

**2、web环境使用的数据绑定工厂是：`ServletRequestDataBinderFactory`**  
虽然在前面功课中有讲到，但此处为了连贯性还是有必要再简单过一遍：

// @since 3.1 org.springframework.web.bind.support.DefaultDataBinderFactory 
    public class DefaultDataBinderFactory implements WebDataBinderFactory { 
    
    	@Override
    	@SuppressWarnings("deprecation")
    	public final WebDataBinder createBinder(NativeWebRequest webRequest, @Nullable Object target, String objectName) throws Exception { 
    		WebDataBinder dataBinder = createBinderInstance(target, objectName, webRequest);
    		
    		// WebBindingInitializer initializer在此处解析完成了 全局生效
    		if (this.initializer != null) { 
    			this.initializer.initBinder(dataBinder, webRequest);
    		}
    		// 解析@InitBinder注解，它是个protected空方法，交给子类复写实现
    		// InitBinderDataBinderFactory对它有复写
    		initBinder(dataBinder, webRequest);
    		return dataBinder;
    	}
    }
    
    public class InitBinderDataBinderFactory extends DefaultDataBinderFactory { 
    	// 保存所有的，
    	private final List<InvocableHandlerMethod> binderMethods;
    	...
    	@Override
    	public void initBinder(WebDataBinder dataBinder, NativeWebRequest request) throws Exception { 
    		for (InvocableHandlerMethod binderMethod : this.binderMethods) { 
    			if (isBinderMethodApplicable(binderMethod, dataBinder)) { 
    				// invokeForRequest这个方法不用多说了，和调用普通控制器方法一样
    				// 方法入参上也可以写格式各样的参数~~~~
    				Object returnValue = binderMethod.invokeForRequest(request, null, dataBinder);
    			
    				// 标注有@InitBinder注解方法必须返回void
    				if (returnValue != null) { 
    					throw new IllegalStateException("@InitBinder methods must not return a value (should be void): " + binderMethod);
    				}
    			}
    		}
    	}
    
    	// dataBinder.getObjectName()在此处终于起效果了 通过这个名称来匹配
    	// 也就是说可以做到让@InitBinder注解只作用在指定的入参名字的数据绑定上~~~~~
    	// 而dataBinder的这个ObjectName，一般就是入参的名字（注解指定的value值~~）
    
    	// 形参名字的在dataBinder，所以此处有个简单的过滤~~~~~~~
    	protected boolean isBinderMethodApplicable(HandlerMethod initBinderMethod, WebDataBinder dataBinder) { 
    		InitBinder ann = initBinderMethod.getMethodAnnotation(InitBinder.class);
    		Assert.state(ann != null, "No InitBinder annotation");
    		String[] names = ann.value();
    		return (ObjectUtils.isEmpty(names) || ObjectUtils.containsElement(names, dataBinder.getObjectName()));
    	}
    }

> `WebBindingInitializer`接口方式是优先于`@InitBinder`注解方式执行的（API方式是去全局的，注解方式可不一定，所以更加的灵活些）

子类`ServletRequestDataBinderFactory`就做了一件事：`new ExtendedServletRequestDataBinder(target, objectName)`  
`ExtendedServletRequestDataBinder`只做了一件事：处理`path`变量。

`binderMethods`是通过构造函数进来的，它表示和本次请求有关的所有的标注有`@InitBinder`的方法，所以需要了解它的实例是如何被创建的，那就是接下来这步。

**3、`ServletRequestDataBinderFactory`的创建**  
任何一个请求进来，最终交给了`HandlerAdapter.handle()`方法去处理，它的创建流程如下：

public class RequestMappingHandlerAdapter extends AbstractHandlerMethodAdapter implements BeanFactoryAware, InitializingBean { 
    	...
    	@Override
    	protected ModelAndView handleInternal(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, HandlerMethod handlerMethod) throws Exception { 
    		...
    		// 处理请求，最终其实就是执行控制器的方法，得到一个ModelAndView
    		mav = invokeHandlerMethod(request, response, handlerMethod);
    		...
    	}
    	
    	// 执行控制器的方法，挺复杂的。但本文我只关心WebDataBinderFactory的创建，方法第一句便是
    	@Nullable
    	protected ModelAndView invokeHandlerMethod(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, HandlerMethod handlerMethod) throws Exception { 
    		WebDataBinderFactory binderFactory = getDataBinderFactory(handlerMethod);
    		...
    	}
    
    	// 创建一个WebDataBinderFactory 
    	// Global methods first（放在前面最先执行） 然后再执行本类自己的
    	private WebDataBinderFactory getDataBinderFactory(HandlerMethod handlerMethod) throws Exception { 
    		// handlerType：方法所在的类（控制器方法所在的类，也就是xxxController）
    		// 由此可见，此注解的作用范围是类级别的。会用此作为key来缓存
    		Class<?> handlerType = handlerMethod.getBeanType();
    		Set<Method> methods = this.initBinderCache.get(handlerType);
    		if (methods == null) {  // 缓存没命中，就去selectMethods找到所有标注有@InitBinder的方法们~~~~
    			methods = MethodIntrospector.selectMethods(handlerType, INIT_BINDER_METHODS);
    			this.initBinderCache.put(handlerType, methods); // 缓存起来
    		}
    		
    		// 此处注意：Method最终都被包装成了InvocableHandlerMethod，从而具有执行的能力
    		List<InvocableHandlerMethod> initBinderMethods = new ArrayList<>();
    		
    		// 上面找了本类的，现在开始看看全局里有木有@InitBinder
    		// Global methods first（先把全局的放进去，再放个性化的~~~~ 所以小细节：有覆盖的效果哟~~~）
    		// initBinderAdviceCache它是一个缓存LinkedHashMap(有序哦~~~)，缓存着作用于全局的类。
    		// 如@ControllerAdvice，注意和`RequestBodyAdvice`、`ResponseBodyAdvice`区分开来
    
    		// methodSet：说明一个类里面是可以定义N多个标注有@InitBinder的方法~~~~~
    		this.initBinderAdviceCache.forEach((clazz, methodSet) -> { 
    			
    			// 简单的说就是`RestControllerAdvice`它可以指定：basePackages之类的属性，看本类是否能被扫描到吧~~~~
    			if (clazz.isApplicableToBeanType(handlerType)) { 
    			
    				// 这个resolveBean() 有点意思：它持有的Bean若是个BeanName的话，会getBean()一下的
    				// 大多数情况下都是BeanName，这在@ControllerAdvice的初始化时会讲~~~
    				Object bean = clazz.resolveBean();
    				for (Method method : methodSet) { 
    					// createInitBinderMethod：把Method适配为可执行的InvocableHandlerMethod
    					
    					// 特点是把本类的HandlerMethodArgumentResolverComposite传进去了
    					// 当然还有DataBinderFactory和ParameterNameDiscoverer等
    					initBinderMethods.add(createInitBinderMethod(bean, method));
    				}
    			}
    		});
    		// 后一步：再条件标注有@InitBinder的方法
    		for (Method method : methods) { 
    			Object bean = handlerMethod.getBean();
    			initBinderMethods.add(createInitBinderMethod(bean, method));
    		}
    
    		// protected方法，就一句代码：new ServletRequestDataBinderFactory(binderMethods, getWebBindingInitializer())
    		return createDataBinderFactory(initBinderMethods);
    	}
    	...
    }

到这里，整个`@InitBinder`的解析过程就算可以全部理解了。关于这个过程，我有如下几点想说：

*  对于`binderMethods`每次请求过来都会新new一个（具有第一次惩罚效果），它既可以来自于全局（Advice），也可以来自于`Controller`本类
 *  倘若`Controller`上的和`Advice`上标注有次注解的方法名一毛一样，也是不会覆盖的（因为类不一样）
 *  关于注解有`@InitBinder`的方法的执行，它和执行控制器方法差不多，都是调用了`InvocableHandlerMethod#invokeForRequest`方法，因此可以自行类比

> 目前方法执行的核心，无非就是对参数的解析、封装，也就是对`HandlerMethodArgumentResolver`的理解。强烈推荐你可以参考 [这个系列][Link 1]的所有文章~

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有了这些基础理论的支撑，接下来当然就是它的使用`Demo Show`了

## `@InitBinder`的使用案例 ##

我抛出两个需求，借助`@InitBinder`来实现：

1.  请求进来的所有**字符串**都`trim`一下
2.  `yyyy-MM-dd`这种格式的字符串能直接用`Date`类型接收（不用先用`String`接收再自己转换，不优雅）

为了实现如上两个需求，我需要先自定义两个属性编辑器：

**1、`StringTrimmerEditor`**

public class StringTrimmerEditor extends PropertyEditorSupport { 
    
        // 将属性对象用一个字符串表示，以便外部的属性编辑器能以可视化的方式显示。缺省返回null，表示该属性不能以字符串表示
        //@Override
        //public String getAsText() { 
        // Object value = getValue();
        // return (value != null ? value.toString() : null);
        //}
    
        // 用一个字符串去更新属性的内部值，这个字符串一般从外部属性编辑器传入
        // 处理请求的入参：test就是你传进来的值（并不是super.getValue()哦~）
        @Override
        public void setAsText(String text) throws IllegalArgumentException { 
            text = text == null ? text : text.trim();
            setValue(text);
        }
    }

> 说明：Spring内置有`org.springframework.beans.propertyeditors.StringTrimmerEditor`，默认情况下它并没有装配进来，若你有需要可以直接使用它的（此处为了演示，我就用自己的）。Spring内置注册了哪些？参照`PropertyEditorRegistrySupport#createDefaultEditors`方法  
> Spring的属性编辑器和传统的用于IDE开发时的属性编辑器不同，它们没有UI界面，**仅负责将配置文件中的文本配置值转换为Bean属性的对应值，所以Spring的属性编辑器并非传统意义上的JavaBean属性编辑器**。

**2、`CustomDateEditor`**  
关于这个属性编辑器，你也可以像我一样自己实现。本文就直接使用Spring提供了的，参见：`org.springframework.beans.propertyeditors.CustomDateEditor`

// @since 28.04.2003
    // @see java.util.Date
    public class CustomDateEditor extends PropertyEditorSupport { 
    	...
    	@Override
    	public void setAsText(@Nullable String text) throws IllegalArgumentException { 
    		...
    		setValue(this.dateFormat.parse(text));
    		...
    	}
    	...
    	@Override
    	public String getAsText() { 
    		Date value = (Date) getValue();
    		return (value != null ? this.dateFormat.format(value) : "");
    	}
    }

定义好后，如何使用呢？有两种方式：

1.  API方式`WebBindingInitializer` ，关于它的使用，请参阅[这里][Link 2]，本文略。  
    1. 重写`initBinder`注册的属性编辑器是全局的属性编辑器，对**所有的`Controller`都有效**（全局的）
2.  **`@InitBinder`注解方式**

在`Controller`本类上使用`@InitBinder`，形如这样：

@Controller
    @RequestMapping
    public class HelloController { 
    
        @InitBinder
        public void initBinder(WebDataBinder binder) { 
            //binder.setDisallowedFields("name"); // 不绑定name属性
            binder.registerCustomEditor(String.class, new StringTrimmerEditor());
    
            // 此处使用Spring内置的CustomDateEditor
            DateFormat dateFormat = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd");
            binder.registerCustomEditor(Date.class, new CustomDateEditor(dateFormat, true));
        }
    
        @ResponseBody
        @GetMapping("/test/initbinder")
        public String testInitBinder(String param, Date date) { 
            return param + ":" + date;
        }
    }

请求：`/test/initbinder?param= ds&date=2019-12-12`。结果为：`ds:Thu Dec 12 00: 00: 00 CST 2019`，符合预期。

> 注意，若date为null返回值为`ds: null`（因为我设置了允许为null）  
> 但若你不是`yyyy-MM-dd`格式，那就抛错喽（格式化异常）

本例的`@InitBinder`方法只对当前`Controller`生效。**要想全局生效，可以使用`@ControllerAdvice/WebBindingInitializer`**。  
通过`@ControllerAdvice`可以将对于控制器的**全局配置放置在同一个位置**，注解了`@ControllerAdvice`的类的方法可以使用`@ExceptionHandler`，`@InitBinder`，`@ModelAttribute`等注解到方法上，这对所有注解了`@RequestMapping`的控制器内的方法有效（关于全局的方式本文略，建议各位自己实践~）。

##### @InitBinder的value属性的作用 #####

获取你可能还不知道，它还有个`value`属性呢，并且还是数组

public @interface InitBinder { 
    	// 用于限定次注解标注的方法作用于哪个模型key上
    	String[] value() default { };
    }

说人话：**若指定了value值，那么只有方法参数名（或者模型名）匹配上了此注解方法才会执行**（若不指定，都执行）。

@Controller
    @RequestMapping
    public class HelloController { 
    
        @InitBinder({ "param", "user"})
        public void initBinder(WebDataBinder binder, HttpServletRequest request) { 
            System.out.println("当前key：" + binder.getObjectName());
        }
    
        @ResponseBody
        @GetMapping("/test/initbinder")
        public String testInitBinder(String param, String date,
                                     @ModelAttribute("user") User user, @ModelAttribute("person") Person person) { 
            return param + ":" + date;
        }
    }

请求：`/test/initbinder?param=fsx&date=2019&user.name=demoUser`，控制台打印：

当前key：param
    当前key：user

从打印结果中很清楚的看出了`value`属性的作用~

> 需要说明一点：虽然此处有key是`user.name`，但是User对象可是不会封装到此值的(因为`request.getParameter('user')`没这个key嘛~)。如何解决？？？需要绑定前缀，原理可参考[这里][Link 3]

##### 其它应用场景 #####

上面例举的场景是此注解最为常用的场景，大家务必掌握。它还有一些奇淫技巧的使用，心有余力的小伙伴不妨也可以消化消化：

若你一次提交需要提交两个"模型"数据，并且它们有重名的属性。形如下面例子：

@Controller
    @RequestMapping
    public class HelloController { 
    
        @Getter
        @Setter
        @ToString
        public static class User { 
            private String id;
            private String name;
        }
    
        @Getter
        @Setter
        @ToString
        public static class Addr { 
            private String id;
            private String name;
        }
    
        @InitBinder("user")
        public void initBinderUser(WebDataBinder binder) { 
            binder.setFieldDefaultPrefix("user.");
        }
    
        @InitBinder("addr")
        public void initBinderAddr(WebDataBinder binder) { 
            binder.setFieldDefaultPrefix("addr.");
        }
    
        @ResponseBody
        @GetMapping("/test/initbinder")
        public String testInitBinder(@ModelAttribute("user") User user, @ModelAttribute("addr") Addr addr) { 
            return user + ":" + addr;
        }
    }

请求：`/test/initbinder?user.id=1&user.name=demoUser&addr.id=10&addr.name=北京市海淀区`，结果为：`HelloController.User(id=1, name=demoUser):HelloController.Addr(id=10, name=北京市海淀区)`

至于加了前缀为何能绑定上，这里简要说说：  
1、`ModelAttributeMethodProcessor#resolveArgument`里依赖`attribute = createAttribute(name, parameter, binderFactory, webRequest)`方法完成数据的封装、转换  
2、`createAttribute`先`request.getParameter(attributeName)`看请求域里是否有值（此处为null），若木有就**反射创建一个空实例**，回到`resolveArgument`方法。  
3、继续利用`WebDataBinder`来完成对这个空对象的数据值绑定，这个时候这些`FieldDefaultPrefix`就起作用了。执行方法是：`bindRequestParameters(binder, webRequest)`，实际上是`((WebRequestDataBinder) binder).bind(request);`。对于bind方法的原理，就不陌生了~  
4、完成Model数据的封装后，再进行`@Valid`校验…

> 参考解析类：`ModelAttributeMethodProcessor`对参数部分的处理

#### 总结 ####

本文花大篇幅从原理层面总结了`@InitBinder`这个注解的使用，虽然此注解在当下的环境中出镜率并不是太高，但我还是期望小伙伴能理解它，特别是我本文举例说明的例子的场景一定能做到运用自如。

**最后，此注解的使用的注意事项我把它总结如下，供各位使用过程中参考：**

1.  `@InitBinder`标注的方法执行是多次的，一次请求来就执行一次（第一次惩罚）
2.  `Controller`实例中的所有`@InitBinder`只对当前所在的`Controller`有效
3.  `@InitBinder`的value属性控制的是模型Model里的key，而不是方法名（不写代表对所有的生效）
4.  `@InitBinder`标注的方法不能有返回值（只能是`void`或者`returnValue=null`）
5.  `@InitBinder`对`@RequestBody`这种基于消息转换器的请求参数无效  
    1. 因为`@InitBinder`它用于初始化`DataBinder`数据绑定、类型转换等功能，而`@RequestBody`它的数据解析、转换时消息转换器来完成的，所以即使你自定义了属性编辑器，对它是不生效的（**它的`WebDataBinder`只用于数据校验，不用于数据绑定和数据转换。它的数据绑定转换若是json，一般都是交给了`jackson`来完成的**）
6.  只有`AbstractNamedValueMethodArgumentResolver`才会调用`binder.convertIfNecessary`进行数据转换，从而属性编辑器才会生效

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