> 仰不愧天，俯不愧人，內不愧心。關注公眾號【**BAT的烏托邦**】，有Spring技術棧、MyBatis、JVM、中介軟體等小而美的**原創專欄**供以免費學習。分享、成長，拒絕淺嘗輒止。本文已被 [**https://www.yourbatman.cn**](https://www.yourbatman.cn) 收錄。 [TOC]  # ✍前言 你好，我是YourBatman。 `Spring Framework`是一個現代化的框架，儼然已發展成為Java開發的基石。隨著高度封裝、高度智慧化的Spring Boot的普及，發現團隊內越來越少的人知道其深層次機制，哪怕只有一點點。這是讓Spirng團隊開心，但卻是讓使用的團隊比較擔憂的現象。  若執行一個完全黑箱程式無疑像抱著一個定時炸彈，總是如履薄冰、戰戰兢兢。團隊內需要這樣的同學來為它保駕護航，驚爆之時方可泰然自諾。所以，你願意pick嗎？ 本系列將討論`Spring Framework`裡貫穿其上下文，具有舉足輕重地位的一個模組：**型別轉換**（也可叫資料轉換）。 # ✍正文 Java是個多型別且強型別語言，型別轉換這個概念對它來說並不陌生。比如： - 自動型別轉換（隱式）：小型別 -> 大型別。eg：`int a = 10; double b = a;` - 強制型別轉換（顯式）：大型別 -> 小型別。eg：`double a = 10.123; int b = (int)a;` - 說明：強轉有可能產生精度丟失 - 呼叫API型別轉換：常見的是字串和其它型別的互轉。eg：`parseInt(String); parseBoolean(String); JSON.toJSONString(Obj); LocalDate.parse(String)` - 說明：API可能來自於JDK提供、一方庫、二方庫、三方庫提供  在企業級開發環境中，會遇到更為複雜的資料轉換場景，譬如說： 1. 輸入/傳入一個規格字串（如`1,2,3,4`），轉換為一個數組 2. 輸入/傳入一個JSON串（如`{"name":"YourBatman","age":18}`），轉換為一個Person物件 3. 輸入/傳入一個URL串（如：`C:/myfile.txt、classpath:myfile.txt`），轉換為一個`org.springframework.core.io.Resource`物件 雖說資料輸入/傳入絕大部分都會是字串（如Http請求資訊、XML配置資訊），但結構可以千差萬別，那麼這就必然會涉及到大量的資料型別、結構轉換的邏輯。倘若這都需要程式設計師自己手動編碼做轉換處理，那會讓人望而生畏甚至怯步。 **還好我們有Spring**。從本文起，A哥就幫你解密Spring Framework它是如何幫你接管型別轉換，實現“自動化”的。有了此部分知識的儲備，後續再討論自動化資料繫結、自動化資料校驗、Spring Boot鬆散繫結等，一切都變得容易接受得多。 > 說明：型別轉換其實每個框架都會存在，其中Java領域以Spring的實現最為經典，學會後便可舉一反三 ## Spring型別轉換 **Spring的型別轉換也並非一步到位**。完全掌握Spring的型別轉換並非易事，需要有一定的脈絡按步驟進行。本文作為型別轉換系列第一篇文章，將繪製目錄大綱，將從以下幾個方面逐步展開討論。  ### 早期型別轉換之PropertyEditor 早期的Spirng（3.0之前）型別轉換是基於Java Beans介面`java.beans.PropertyEditor`來實現的（全部繼承自`PropertyEditorSupport`）： ```java public interface PropertyEditor { ... // String -> Object void setAsText(String text) throws java.lang.IllegalArgumentException; // Object -> String String getAsText(); ... } ``` 這類實現舉例有： - `StringArrayPropertyEditor`：`,`分隔的字串和`String[]`型別互轉 - `PropertiesEditor`：鍵值對字串和`Properties`型別互轉 - `IntegerEditor`：字串和`Integer`型別互轉 - ... 基於`PropertyEditor`的型別轉換作為一種古老的、遺留下來的方式，是具有一些設計缺陷的，如：職責不單一，型別不安全，只能實現`String`型別的轉換等。雖然自Spring 3.0起提供了現代化的型別轉換介面，但是此部分機制一直得以**保留**，保證了向下相容性。 > 說明：Spring 3.0之前在Java領域還未完全站穩腳跟，因此良好的向下相容顯得尤為重要 這塊內容將在本系列後面具體篇章中得到專題詳解，敬請關注。 ### 新一代型別轉換介面Converter、GenericConverter 為了解決`PropertyEditor`作為型別轉換方式的設計缺陷，Spring 3.0版本重新設計了一套型別轉換介面，其中主要包括： - `Converter`：Source -> Target型別轉換介面，適用於1:1轉換 - StringToPropertiesConverter：將String型別轉換為Properties - StringToBooleanConverter：將String型別轉換為Boolean - EnumToIntegerConverter：將Enum型別轉換為Integer - `ConverterFactory`：Source -> R型別轉換介面，適用於1:N轉換 - StringToEnumConverterFactory：將String型別轉任意Enum - StringToNumberConverterFactory：將String型別轉為任意數字（可以是int、long、double等等） - NumberToNumberConverterFactory：數字型別轉為數字型別（如int到long，long到double等等） - `GenericConverter`：更為通用的型別轉換介面，適用於N:N轉換 - ObjectToCollectionConverter：任意集合型別轉為任意集合型別（如`List`轉為`List / Set`都使用此轉換器） - CollectionToArrayConverter：解釋基本同上 - MapToMapConverter：解釋基本同上 - `ConditionalConverter`：條件轉換介面。可跟上面3個介面組合使用，提供**前置條件**判斷驗證 重新設計的這套介面，解決了`PropertyEditor`做型別轉換存在的所有缺陷，且具有非常高的靈活性和可擴充套件性。但是，每個介面獨立來看均具有一定的侷限性，只有使用**組合拳**方才有最大威力。當然嘍，這也造成學習曲線變得陡峭。據我瞭解，很少有同學搞得清楚新的這套型別轉換機制，特別容易混淆。倘若你掌握了是不是自己價值又提升了呢？不信你細品？ 這塊內容將在本系列後面具體篇章中得到專題詳解，敬請關注。 ### 新一代轉換服務介面：ConversionService 從上一小節我們知道，新的這套介面中，`Converter、ConverterFactory、GenericConverter`它們三都著力於完成型別轉換。對於使用者而言，如果做個型別轉換需要了解到這三套體系無疑成本太高，因此就有了`ConversionService`用於整合它們三，統一化介面操作。 此介面也是Spring 3.0新增，用於**統一化** 底層型別轉換實現的差異，對外提供統一服務，所以它也被稱作型別轉換的**門面介面**，從介面名稱`xxxService`也能看出來其設計思路。它主要有兩大實現： 1. `GenericConversionService`：提供模版實現，如轉換器的註冊、刪除、匹配查詢等，但並不內建轉換器實現 2. `DefaultConversionService`：繼承自GenericConversionService。在它基礎上預設註冊了非常多的內建的轉換器實現，從而能夠實現**絕大部分**的型別轉換需求 `ConversionService`轉換服務它貫穿於Spring上下文`ApplicationContext`的多項功能，包括但不限於：BeanWrapper處理Bean屬性、DataBinder資料繫結、PropertySource外部化屬性處理等等。因此想要進一步深入瞭解的話，ConversionService是你繞不過去的坎。 > 說明：很多小夥伴問WebConversionService是什麼場景下使用？我說：它並非Spirng Framework的API，而屬於Spring Boot提供的增強，且起始於2.x版本，這點需引起注意 這塊內容將在本系列後面具體篇章中得到專題詳解，敬請關注。 ### 型別轉換整合格式化器Formatter Spring 3.0還新增了一個`Formatter`介面，作用為：將Object格式化為型別T。從語義上理解它也具有型別轉換（資料轉換的作用），相較於`Converter`它強調的是**格式化**，因此一般用於時間/日期、數字（小數、分數、科學計數法等等）、貨幣等場景，舉例它的實現： - `DurationFormatter`：字串和`Duration`型別的互轉 - `CurrencyUnitFormatter`：字串和`javax.money.CurrencyUnit`貨幣型別互轉 - `DateFormatter`：字串和`java.util.Date`型別互轉。這個就使用得太多了，它預設支援什麼格式？支援哪些輸出方式，這將在後文詳細描述 - ...... 為了和型別轉換服務`ConversionService`完成整合，對外只提供統一的API。Spring提供了`FormattingConversionService`專門用於整合Converter和Formatter，從而使得兩者具有一致的程式設計體驗，對開發者更加友好。 這塊內容將在本系列後面具體篇章中得到專題詳解，敬請關注。 ### 型別轉換底層介面TypeConvert 定義型別轉換方法的介面，它在Spring 2.0就已經存在。在還沒有`ConversionService`之前，它的型別轉換動作均委託給已註冊的`PropertyEditor`來完成。但自3.0之後，這個轉換動作可能被PropertyEditor來做，也可能交給`ConversionService`處理。 它一共提供三個過載方法： ```java // @since 2.0 public interface TypeConverter { // value：待轉換的source源資料 // requiredType：目標型別targetType // methodParam：轉換的目標方法引數，主要為了分析泛型型別，可能為null // field：目標的反射欄位，為了泛型，可能為null T convertIfNecessary(Object value, Class requiredType) throws TypeMismatchException; T convertIfNecessary(Object value, Class requiredType, MethodParameter methodParam) throws TypeMismatchException; T convertIfNecessary(Object value, Class requiredType, Field field) throws TypeMismatchException; } ``` 它是Spring內部使用型別轉換的**入口**，最終委託給`PropertyEditor`或者註冊到`ConversionService`裡的轉換器去完成。它的主要實現有： - `TypeConverterSupport`：@since 3.2。繼承自`PropertyEditorRegistrySupport`，它主要是為子類`BeanWrapperImpl`提供功能支撐。作用有如下兩方面： 1. 提供對**預設編輯器**（支援JDK內建型別的轉換如：Charset、Class、Class[]、Properties、Collection等等）和**自定義編輯器**的管理（PropertyEditorRegistry#registerCustomEditor） 2. 提供get/set方法，把`ConversionService`管理上（可選依賴，可為null） - 資料繫結相關：因為資料繫結**強依賴於**型別轉換，因此資料繫結涉及到的屬性訪問操作將會依賴於此元件，不管是直接訪問屬性的`DirectFieldAccessor`還是功能更強大的`BeanWrapperImpl`均是如此 總的來說，`TypeConverter`能把型別的各種實現、API收口於此，Spring把型別轉換的能力都轉嫁到TypeConverter這個API裡面去了。雖然方便了使用，但其內部實現原理稍顯複雜，同樣的這塊內容將在本系列後面具體篇章中得到專題詳解，敬請關注。 ### Spring Boot使用增強 在傳統Spring Framework場景下，若想使用`ConversionService`還得手動檔去配置，這對於不太瞭解其執行機制的同學無疑是有使用門檻的。而在Spring Boot場景下這一切都會變得簡單許多，可謂使用起來愈發方便了。 另外，Spring Boot在內建轉換器的基礎上額外擴充套件了不少實用轉換器，形如： - `StringToFileConverter`：String -> File - `NumberToDurationConverter`： - `DelimitedStringToCollectionConverter`： - ...... # ✍總結 **基於配置**來控制程式執行總比你修改程式程式碼來得更優雅、更富彈性，但這是需要依賴於資料繫結、資料校驗等功能的，而它們又依賴於型別轉換。 雖說幾乎所有的框架都會有型別轉換的功能模組，但Spring的可能是最為通用、最為經典的存在。因此本系列專題講解Spring Framework的型別轉換，旨在能夠幫你你撬開通往躍升的大門，節節攀高。 --- ##### ✔推薦閱讀： - [Spring Boot 2.4.0正式釋出，全新的配置檔案載入機制（不向下相容）](https://mp.weixin.qq.com/s/KywpJkLDHZbZTxUf4WFxhw) - [如果程式設計師和產品經理都用凡爾賽文學對話......](https://mp.weixin.qq.com/s/SZUJ0sy4vM7UH10pk6NM3g) - [Spring Framework 5.3.0正式釋出，在雲原生路上繼續發力](https://mp.weixin.qq.com/s/Sw6EqAY0DmF-p2qPoaetUg) - [Spring改變版本號命名規則：此舉對非英語國家很友好](https://mp.weixin.qq.com/s/ZoUG9h1TndW2QpnPyGeIQA) - [JDK15正式釋出，劃時代的ZGC同時宣佈轉正](https://mp.weixin.qq.com/s/3QaiUGzj5nW2N4Aipm47PQ) - [IntelliJ IDEA 2020.2正式釋出，諸多亮點總有幾款能助你提效](https://mp.weixin.qq.com/s/8voJSbmcBbdfNUCUBIcKcA) - [Spring Boot 2.3.0正式釋出：優雅停機、配置檔案位置萬用字元新特性一覽](https://mp.weixin.qq.com/s/ikI9c3XyR_czOSmsu6FLMw) - [搞事情？Spring Boot今天一口氣釋出三個版本](https://mp.weixin.qq.com/s/nb4oT02dlU4pxINZw9aLLw)