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3. 搞定收工,PropertyEditor 就到这

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发布于: 2020 年 12 月 17 日
3. 搞定收工,PropertyEditor就到这

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✍前言

你好,我是 YourBatman。


上篇文章介绍了 PropertyEditor 在类型转换里的作用,以及举例说明了 Spring 内置实现的 PropertyEditor 们,它们各司其职完成 String <-> 各种类型 的互转。


在知晓了这些基础知识后,本文将更进一步,为你介绍 Spring 是如何注册、管理这些转换器,以及如何自定义转换器去实现私有转换协议。


版本约定

  • Spring Framework:5.3.1

  • Spring Boot:2.4.0


✍正文

稍微熟悉点 Spring Framework 的小伙伴就知道,Spring 特别擅长 API 设计、模块化设计。后缀模式是它常用的一种管理手段,比如xxxRegistry注册中心在 Spring 内部就有非常多:

xxxRegistry用于管理(注册、修改、删除、查找)一类组件,当组件类型较多时使用注册中心统一管理是一种非常有效的手段。诚然,PropertyEditor就属于这种场景,管理它们的注册中心是PropertyEditorRegistry


PropertyEditorRegistry

它是管理 PropertyEditor 的中心接口,负责注册、查找对应的 PropertyEditor。

// @since 1.2.6public interface PropertyEditorRegistry {
// 注册一个转换器:该type类型【所有的属性】都将交给此转换器去转换(即使是个集合类型) // 效果等同于调用下方法:registerCustomEditor(type,null,editor); void registerCustomEditor(Class<?> requiredType, PropertyEditor propertyEditor); // 注册一个转换器:该type类型的【propertyPath】属性将交给此转换器 // 此方法是重点,详解见下文 void registerCustomEditor(Class<?> requiredType, String propertyPath, PropertyEditor propertyEditor); // 查找到一个合适的转换器 PropertyEditor findCustomEditor(Class<?> requiredType, String propertyPath); }
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说明:该 API 是1.2.6这个小版本新增的。Spring 一般 不会在小版本里新增核心 API 以确保稳定性,但这并非 100%。Spring 认为该 API 对使用者无感的话(你不可能会用到它),增/减也是有可能的


此接口的继承树如下:

值得注意的是:虽然此接口看似实现者众多,但其实其它所有的实现关于 PropertyEditor 的管理部分都是委托给PropertyEditorRegistrySupport来管理,无一例外。因此,本文只需关注 PropertyEditorRegistrySupport 足矣,这为后面的高级应用(如数据绑定、BeanWrapper 等)打好坚实基础。

用不太正确的理解可这么认为:PropertyEditorRegistry 接口的唯一实现只有 PropertyEditorRegistrySupport


PropertyEditorRegistrySupport

它是 PropertyEditorRegistry 接口的实现,提供对default editorscustom editors的管理,最终主要为BeanWrapperImplDataBinder服务。


一般来说,Registry 注册中心内部会使用多个 Map 来维护,代表注册表。此处也不例外:

// 装载【默认的】编辑器们,初始化的时候会注册好private Map<Class<?>, PropertyEditor> defaultEditors;// 如果想覆盖掉【默认行为】,可通过此Map覆盖(比如处理Charset类型你不想用默认的编辑器处理)// 通过API:overrideDefaultEditor(...)放进此Map里private Map<Class<?>, PropertyEditor> overriddenDefaultEditors;
// ======================注册自定义的编辑器======================// 通过API:registerCustomEditor(...)放进此Map里(若没指定propertyPath)private Map<Class<?>, PropertyEditor> customEditors;// 通过API:registerCustomEditor(...)放进此Map里(若指定了propertyPath)private Map<String, CustomEditorHolder> customEditorsForPath;
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PropertyEditorRegistrySupport 使用了 4 个 Map 来维护不同来源的编辑器,作为查找的 “数据源”

这 4 个 Map 可分为两大组,并且有如下规律:

  • 默认编辑器组:defaultEditors 和 overriddenDefaultEditors

- overriddenDefaultEditors 优先级 高于 defaultEditors

  • 自定义编辑器组:customEditors 和 customEditorsForPath

- 它俩为互斥关系


细心的小伙伴会发现还有一个 Map 咱还未提到:

private Map<Class<?>, PropertyEditor> customEditorCache;
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从属性名上理解,它表示customEditors属性的缓存。那么问题来了:customEditors 和 customEditorCache 的数据结构一毛一样(都是 Map),谈何缓存呢?直接从 customEditors 里获取值不更香吗?


customEditorCache 作用解释

customEditorCache 用于缓存自定义的编辑器,辅以成员属性 customEditors 属性一起使用。具体(唯一)使用方式在私有方法:根据类型获取自定义编辑器PropertyEditorRegistrySupport#getCustomEditor

private PropertyEditor getCustomEditor(Class<?> requiredType) {	if (requiredType == null || this.customEditors == null) {		return null;	}	PropertyEditor editor = this.customEditors.get(requiredType);
// 重点:若customEditors没有并不代表处理不了,因为还得考虑父子关系、接口关系 if (editor == null) { // 去缓存里查询,是否存在父子类作为key的情况 if (this.customEditorCache != null) { editor = this.customEditorCache.get(requiredType); } // 若缓存没命中,就得遍历customEditors了,时间复杂度为O(n) if (editor == null) { for (Iterator<Class<?>> it = this.customEditors.keySet().iterator(); it.hasNext() && editor == null;) { Class<?> key = it.next(); if (key.isAssignableFrom(requiredType)) { editor = this.customEditors.get(key); if (this.customEditorCache == null) { this.customEditorCache = new HashMap<Class<?>, PropertyEditor>(); } this.customEditorCache.put(requiredType, editor); } } } } return editor;}
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这段逻辑不难理解,此流程用一张图可描绘如下:

因为遍历customEditors属于比较重的操作(复杂度为 O(n)),从而使用了 customEditorCache 避免每次出现父子类的匹配情况就去遍历一次,大大提高匹配效率。


什么时候 customEditorCache 会发挥作用?也就说什么时候会出现父子类匹配情况呢?为了加深理解,下面搞个例子玩一玩


代码示例

准备两个具有继承关系的实体类型

@Datapublic abstract class Animal {    private Long id;    private String name;}
public class Cat extends Animal {
}
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书写针对于父类(父接口)类型的编辑器:

public class AnimalPropertyEditor extends PropertyEditorSupport {
@Override public String getAsText() { return null; }
@Override public void setAsText(String text) throws IllegalArgumentException { }}
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说明:由于此部分只关注查找/匹配过程逻辑,因此对编辑器内部处理逻辑并不关心


注册此编辑器,对应的类型为父类型:Animal

@Testpublic void test5() {    PropertyEditorRegistry propertyEditorRegistry = new PropertyEditorRegistrySupport();    propertyEditorRegistry.registerCustomEditor(Animal.class, new AnimalPropertyEditor());
// 付类型、子类型均可匹配上对应的编辑器 PropertyEditor customEditor1 = propertyEditorRegistry.findCustomEditor(Cat.class, null); PropertyEditor customEditor2 = propertyEditorRegistry.findCustomEditor(Animal.class, null); System.out.println(customEditor1 == customEditor2); System.out.println(customEditor1.getClass().getSimpleName());}
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运行程序,结果为:

trueAnimalPropertyEditor
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结论

  • 类型精确匹配优先级最高

  • 若没精确匹配到结果且本类型的父类型已注册上去,则最终也会匹配成功


customEditorCache 的作用可总结为一句话:帮助 customEditors 属性装载对已匹配上的子类型的编辑器,从而避免了每次全部遍历,有效的提升了匹配效率。


**值得注意的是,每次调用 API 向customEditors添加新元素时,customEditorCache 就会被清空,因此因尽量避免在运行期注册编辑器,以避免缓存失效而降低性能**


customEditorsForPath 作用解释

上面说了,它是和 customEditors 互斥的。


customEditorsForPath 的作用是能够实现更精准匹配,针对属性级别精准处理。此 Map 的值通过此 API 注册进来:

public void registerCustomEditor(Class<?> requiredType, String propertyPath, PropertyEditor propertyEditor);
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说明:propertyPath 不能为 null 才进此处,否则会注册进 customEditors 喽


可能你会想,有了 customEditors 为何还需要 customEditorsForPath 呢?这里就不得不说两者的最大区别了:

  • customEditors:粒度较粗,通用性强。key 为类型,即该类型的转换全部交给此编辑器处理

- 如:registerCustomEditor(UUID.class,new UUIDEditor()),那么此编辑器就能处理全天下所有的String <-> UUID 转换工作

  • customEditorsForPath:粒度细精确到属性(字段)级别,有点专车专座的意思

- 如:registerCustomEditor(Person.class, "cat.uuid" , new UUIDEditor()),那么此编辑器就有且仅能处理Person.cat.uuid属性,其它的一概不管


有了这种区别,注册中心在findCustomEditor(requiredType,propertyPath)匹配的时候也是按照优先级顺序执行匹配的:

  1. 若指定了 propertyPath(不为 null),就先去customEditorsForPath里找。否则就去customEditors里找

  2. 若没有指定 propertyPath(为 null),就直接去customEditors里找


为了加深理解,讲上场景用代码实现如下。


代码示例

创建一个 Person 类,关联 Cat

@Datapublic class Cat extends Animal {    private UUID uuid;}
@Datapublic class Person { private Long id; private String name; private Cat cat;}
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现在的需求场景是:

  • UUID 类型统一交给 UUIDEditor 处理(当然包括 Cat 里面的 UUID 类型)

  • Person 类里面的 Cat 的 UUID 类型,需要单独特殊处理,因此格式不一样需要“特殊照顾”


很明显这就需要两个不同的属性编辑器来实现,然后组织起来协同工作。Spring 内置了 UUIDEditor 可以处理一般性的 UUID 类型(通用),而 Person 专用的 UUID 编辑器,自定义如下:

public class PersonCatUUIDEditor extends UUIDEditor {
private static final String SUFFIX = "_YourBatman";
@Override public String getAsText() { return super.getAsText().concat(SUFFIX); }
@Override public void setAsText(String text) throws IllegalArgumentException { text = text.replace(SUFFIX, ""); super.setAsText(text); }}
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向注册中心注册编辑器,并且书写测试代码如下:

@Testpublic void test6() {    PropertyEditorRegistry propertyEditorRegistry = new PropertyEditorRegistrySupport();    // 通用的    propertyEditorRegistry.registerCustomEditor(UUID.class, new UUIDEditor());    // 专用的    propertyEditorRegistry.registerCustomEditor(Person.class, "cat.uuid", new PersonCatUUIDEditor());

String uuidStr = "1-2-3-4-5"; String personCatUuidStr = "1-2-3-4-5_YourBatman";
PropertyEditor customEditor = propertyEditorRegistry.findCustomEditor(UUID.class, null); // customEditor.setAsText(personCatUuidStr); // 抛异常:java.lang.NumberFormatException: For input string: "5_YourBatman" customEditor.setAsText(uuidStr); System.out.println(customEditor.getAsText());
customEditor = propertyEditorRegistry.findCustomEditor(Person.class, "cat.uuid"); customEditor.setAsText(personCatUuidStr); System.out.println(customEditor.getAsText());}
复制代码

运行程序,打印输出:

00000001-0002-0003-0004-00000000000500000001-0002-0003-0004-000000000005_YourBatman
复制代码

完美。


customEditorsForPath 相当于给你留了钩子,当你在某些特殊情况需要特殊照顾的时候,你可以借助它来搞定,十分的方便。


此方式有必要记住并且尝试,在实际开发中使用得还是比较多的。特别在你不想全局定义,且要确保向下兼容性的时候,使用抽象接口类型 + 此种方式缩小影响范围将十分有用

说明:propertyPath 不仅支持 Java Bean 导航方式,还支持集合数组方式,如Person.cats[0].uuid这样格式也是 ok 的


PropertyEditorRegistrar

Registrar:登记员。它一般和 xxxRegistry 配合使用,其实内核还是 Registry,只是运用了倒排思想屏蔽一些内部实现而已。

public interface PropertyEditorRegistrar {	void registerCustomEditors(PropertyEditorRegistry registry);}
复制代码


同样的,Spring 内部也有很多类似实现模式:


PropertyEditorRegistrar 接口在 Spring 体系内唯一实现为:ResourceEditorRegistrar。它可值得我们絮叨絮叨。


ResourceEditorRegistrar

从命名上就知道它和 Resource 资源有关,实际上也确实如此:主要负责将ResourceEditor注册到注册中心里面去,用于处理形如 Resource、File、URI 等这些资源类型。

你配置 classpath:xxx.xml 用来启动 Spring 容器的配置文件,String -> Resource 转换就是它的功劳喽


唯一构造器为:

public ResourceEditorRegistrar(ResourceLoader resourceLoader, PropertyResolver propertyResolver) {	this.resourceLoader = resourceLoader;	this.propertyResolver = propertyResolver;}
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  • resourceLoader:一般传入 ApplicationContext

  • propertyResolver:一般传入 Environment


很明显,它的设计就是服务于 ApplicationContext 上下文,在 Bean 创建过程中辅助BeanWrapper实现资源加载、转换。


BeanFactory在初始化的准备过程中就将它实例化,从而具备资源处理能力:

AbstractApplicationContext:
protected void prepareBeanFactory(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory) { ... beanFactory.setBeanExpressionResolver(new StandardBeanExpressionResolver(beanFactory.getBeanClassLoader())); beanFactory.addPropertyEditorRegistrar(new ResourceEditorRegistrar(this, getEnvironment())); ... }
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这也是 PropertyEditorRegistrar 在 Spring Framework 的唯一使用处,值的关注。


PropertyEditor 自动发现机制

最后介绍一个使用中的奇淫小技巧:PropertyEditor 自动发现机制。


一般来说,我们自定义一个 PropertyEditor 是为了实现自定义类型 <-> 字符串的自动转换,它一般需要有如下步骤:

  1. 为自定义类型写好一个 xxxPropertyEditor(实现 PropertyEditor 接口)

  2. 将写好的编辑器注册到注册中心 PropertyEditorRegistry


显然步骤 1 属个性化行为无法替代,但步骤 2 属于标准行为,重复劳动是可以标准化的。自动发现机制就是用来解决此问题,对自定义的编辑器制定了如下标准:


  1. 实现了 PropertyEditor 接口,具有空构造器

  2. 与自定义类型同包(在同一个 package 内),名称必须为:targetType.getName() + "Editor"


这样你就无需再手动注册到注册中心了(当然手动注册了也不碍事),Spring 能够自动发现它,这在有大量自定义类型编辑器的需要的时候将很有用。

说明:此段核心逻辑在BeanUtils#findEditorByConvention()里,有兴趣者可看看


值得注意的是:此机制属 Spring 遵循 Java Bean 规范而单独提供,在单独使用PropertyEditorRegistry时并未开启,而是在使用 Spring 产品级能力TypeConverter时有提供,这在后文将有体现,欢迎保持关注。


✍总结

本文在了解 PropertyEditor 基础支持之上,主要介绍了其注册中心PropertyEditorRegistry的使用。PropertyEditorRegistrySupport 作为其“唯一”实现,负责管理 PropertyEditor,包括通用处理和专用处理。最后介绍了 PropertyEditor 的自动发现机制,其实在实际生产中我并建议使用自动机制,因为对于可能发生改变的因素,显示指定优于隐式约定


关于 Spring 类型转换 PropertyEditor 相关内容就介绍到这了,虽然它很“古老”但并没有退出历史舞台,在排查问题,甚至日常扩展开发中还经常会碰到,因此强烈建议你掌握。下面起将介绍 Spring 类型转换的另外一个重点:新时代的类型转换服务ConversionService及其周边。



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