2. Spring早期類型轉換，基於PropertyEditor實現

時間  2020-12-09
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青年時種下什麼，老年時就收穫什麼。關注公衆號【 BAT的烏托邦】，有Spring技術棧、MyBatis、JVM、中間件等小而美的 原創專欄供以避免費學習。分享、成長，拒絕淺嘗輒止。本文已被 https://www.yourbatman.cn 收錄。

✍前言

你好，我是YourBatman。html

Spring早在1.0（2004年發佈，2003年孵化中）的時候，就有了類型轉換功能模塊。此模塊存在的必要性沒必要多說，相信每一個同窗均可理解。最初，Spring作類型轉換器是基於Java標準的java.beans.PropertyEditor這個API去擴展實現的，直到Spring 3.0後才得以出現更好替代方案（Spring 3.0發佈於2009 年12月）。java

提示：文章末尾附有Spring主要版本的發佈時間和以及主要特性，感興趣者可文末查看

雖然說Spring自3.0就提出了更爲靈活、優秀的類型轉換接口/服務，可是早期基於PropertyEditor實現的轉換器並未廢棄且還在發揮餘熱中，所以本文就針對其早期類型轉換實現作出專文講解。git

版本約定

  • Spring Framework：5.3.1
  • Spring Boot：2.4.0
說明：版本均於2020-11發佈，且版本號均不帶有 .RELEASE後綴，這和以前是不同的。具體緣由請參考： Spring改變版本號命名規則：此舉對非英語國家很友好

✍正文

若你用當下的眼光去看Spring基於PropertyEditor的類型轉換實現，會發現這麼搞是存在一些設計缺陷的。固然並不能這麼去看，畢竟如今都2020年了，那會才哪跟哪呢。既然Spring裏的PropertyEditor現現在依然健在，那咱就會會它唄。程序員

PropertyEditor是什麼？

PropertyEditor位於java.beans包中，要知道這個包裏面的類都是設計爲Java GUI程序（AWT）服務的，因此你看官方javadoc對PropertyEditor的介紹也無出其右：github

A PropertyEditor class provides support for GUIs that want to allow users to edit a property value of a given type.

爲GUI程序提供支持，容許你對給定的value進行編輯，做用相似於一個轉換器：GUI上你能夠輸入、編輯某個屬性而後通過它轉換成合適的類型。
Java GUI程序web

此接口提供的方法挺多的，和本文類型轉換有關的最多隻有4個：spring

  1. void setValue(Object value)：設置屬性值
  2. Object getValue()：獲取屬性值
  3. String getAsText()：輸出。把屬性值轉換成String輸出
  4. void setAsText(String text)：輸入。將String轉換爲屬性值類型輸入

JDK對PropertyEditor接口提供了一個默認實現java.beans.PropertyEditorSupport，所以咱們若需擴展此接口，僅需繼承此類，根據須要複寫getAsText/setAsText這兩個方法便可，Spring無一例外都是這麼作的。數據庫

PropertyEditor做爲一個JDK原生接口，內置了一些基本實現來服務於GUI程序，如：json

  • BooleanEditor：將true/false字符串轉換爲Boolean類型

  • IntegerEditor：將字符串轉換爲Integer類型segmentfault

    • 同類別的還有LongEditor、FloatEditor...

JDK內置的實現比較少（如上），功能簡陋，但對於服務GUI程序來講已經夠用，畢竟界面輸入的只多是字符串，而且還均是基礎類型。但這對於複雜的Spring環境、以及富文本的web環境來講就不夠用了，因此Spring在此基礎上有所擴展，所以纔有了本文來討論。

注意：PropertyEditorSupport線程不安全

PropertyEditor實現的是雙向類型轉換：String和Object互轉。調用setValue()方法後，須要先「緩存」起來後續纔可以使用（輸出）。PropertyEditorSupport爲此提供了一個成員屬性來作：

PropertyEditorSupport：

    // 調用setValue()方法對此屬性賦值   getValue()方法取值
    private Object value;

這麼一來PropertyEditorSupport就是有狀態的了，所以是線程不安全的。在使用過程當中須要特別注意，避免出現併發風險。

說明：Support類裏還看到屬性監聽器 PropertyChangeListener，因它屬於GUI程序使用的組件，與咱們無關，因此後續絲絕不會說起哦

Spring內置的全部擴展均是基於PropertyEditorSupport來實現的，所以也都是線程不安全的哦~

Spring爲什麼基於它擴展？

官方的javadoc都說得很清楚：PropertyEditor設計是爲GUI程序服務的，那麼Spring爲什麼看上它了呢？

試想一下：那會的Spring只能支持xml方式配置，而XML屬於文本類型配置，所以在給某個屬性設定值的時候，書寫上去的100%是個字符串，可是此屬性對應的類型卻不必定是字符串，多是任意類型。你思考下，這種場景是否是跟GUI程序（AWT）一毛同樣：輸入字符串，對應任意類型。

爲了實現這種需求，在PropertyEditorSupport的基礎上只須要複寫setAsText和getAsText這兩個方法就行，而後Spring就這麼幹了。我我的yy一下，當初Spring選擇這麼幹而沒本身另起爐竈的緣由可能有這麼幾個：

  1. 本着不重複發明輪子的原則，有得用就直接用唄，何況是100%知足要求的
  2. 示好Java EE技術。畢竟那會Spring地位還並不穩，有大腿就先榜上

  3. 2003年左右，Java GUI程序還並未退出歷史舞臺，Spring爲了通用性就選擇基於它擴展嘍

    1. 說明：那會的通用性可能和如今通用性含義上是不同的，須要稍做區別

Spring內建擴展實現有哪些？

Spring爲了擴展自身功能，提升配置靈活性，擴展出了很是很是多的PropertyEditor實現，共計40餘個，部分截圖以下：

PropertyEditor 功能 舉例
ZoneIdEditor 轉爲java.time.ZoneId Asia/Shanghai
URLEditor 轉爲URL，支持傳統方式file:,http:，也支持Spring風格：classpath:,context上下文相對路徑等等 http://www.baidu.com
StringTrimmerEditor trim()字符串，也可刪除指定字符char 任意字符串
StringArrayPropertyEditor 轉爲字符串數組 A,B,C
PropertiesEditor 轉爲Properties name = YourBatman
PatternEditor 轉爲Pattern (\D)(\d+)(.)
PathEditor 轉爲java.nio.file.Path。支持傳統URL和Spring風格的url classpath:xxx
ClassEditor 轉爲Class 全類名
CustomBooleanEditor 轉爲Boolean 見示例
CharsetEditor 轉爲Charset 見示例
CustomDateEditor 轉爲java.util.Date 見示例

Spring把實現基本(大多數)都放在org.springframework.beans.propertyeditors包下，接下來我挑選幾個表明性API舉例說明。

標準實現示例

  • CustomBooleanEditor：
@Test
public void test1() {
    PropertyEditor editor = new CustomBooleanEditor(true);

    // 這些都是true，不區分大小寫
    editor.setAsText("trUe");
    System.out.println(editor.getAsText());
    editor.setAsText("on");
    System.out.println(editor.getAsText());
    editor.setAsText("yes");
    System.out.println(editor.getAsText());
    editor.setAsText("1");
    System.out.println(editor.getAsText());

    // 這些都是false（注意：null並不會輸出爲false，而是輸出空串）
    editor.setAsText(null);
    System.out.println(editor.getAsText());
    editor.setAsText("fAlse");
    System.out.println(editor.getAsText());
    editor.setAsText("off");
    System.out.println(editor.getAsText());
    editor.setAsText("no");
    System.out.println(editor.getAsText());
    editor.setAsText("0");
    System.out.println(editor.getAsText());

    // 報錯
    editor.setAsText("2");
    System.out.println(editor.getAsText());
}

關注點：對於Spring來講，傳入的true、on、yes、1等都會被「翻譯」成true（字母不區分大小寫），大大提升兼容性。

如今知道爲啥你用Postman傳個1，用Bool值也能正常封裝進去了吧，就是它的功勞。此效果等同於轉換器 StringToBooleanConverter，將在後面進行講述對比
  • CharsetEditor：
@Test
public void test2() {
    // 雖然都行，但建議你規範書寫：UTF-8
    PropertyEditor editor = new CharsetEditor();
    editor.setAsText("UtF-8");
    System.out.println(editor.getAsText()); // UTF-8
    editor.setAsText("utF8");
    System.out.println(editor.getAsText()); // UTF-8
}

關注點：utf-8中間的橫槓可要可不要，但建議加上使用標準寫法，另外字母也是不區分大小寫的。

  • CustomDateEditor：
@Test
public void test3() {
    PropertyEditor editor = new CustomDateEditor(new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss"),true);
    editor.setAsText("2020-11-30 09:10:10");
    System.out.println(editor.getAsText()); // 2020-11-30 09:10:10

    // null輸出空串
    editor.setAsText(null);
    System.out.println(editor.getAsText());

    // 報錯
    editor.setAsText("2020-11-30");
    System.out.println(editor.getAsText());
}

關注點：這個時間/日期轉換器很很差用，構造時就必須指定一個SimpleDateFormat格式化器。在實際應用中，Spring並無使用到它，而是用後面會說到的替代方案。

特殊實現

把沒有放在org.springframework.beans.propertyeditors包下的實現稱做特殊實現（前者稱爲標準實現）。

  • MediaTypeEditor：位於org.springframework.http。依賴的核心API是MediaType.parseMediaType(text)，能夠把諸如text/html、application/json轉爲MediaType對象

    • 顯然它屬於spring-web包，使用在web環境下

  • FormatterPropertyEditorAdapter：位於org.springframework.format.support。將3.0新增的Formatter接口適配爲一個PropertyEditor：setAsText這種轉換操做委託給formatter.parse()去完成，反向委託給formatter.print()去完成。

    • 此適配器在DataBinder#addCustomFormatter()獲得應用
  • PropertyValuesEditor：位於org.springframework.beans。將k-v字符串（Properties格式）轉換爲一個PropertyValues，從而方便放進Environment裏

  • ResourceEditor：位於org.springframework.core.io。此轉換器將String轉換爲Resource資源，特別實用。做爲基礎設施，普遍被用到Spring的不少地方

    • 像什麼標準的FileEditor、InputSourceEditor、InputStreamEditor、URLEditor等等與資源相關的轉換器，均依賴它而實現
@Test
public void test4() {
    // 支持標準URL如file:C:/myfile.txt，也支持classpath:myfile.txt
    // 同時還支持佔位符形式
    PropertyEditor editor = new ResourceEditor(new DefaultResourceLoader(), new StandardEnvironment(), true);

    // file:形式本處略
    // editor.setAsText("file:...");
    // System.out.println(editor.getAsText());

    // classpath形式（注意：若文件不存在不會報錯，而是輸出null）
    editor.setAsText("classpath:app.properties");
    System.out.println(editor.getAsText()); // 輸出帶盤符的全路徑

    System.setProperty("myFile.name", "app.properties");
    editor.setAsText("classpath:${myFile.name}");
    System.out.println(editor.getAsText()); // 結果同上
}

關注點：Spring擴展出來的Resource不只自持常規file:資源協議，還支持平時使用最多的classpath:協議，可謂很是好用。

  • ConvertingPropertyEditorAdapter：位於org.springframework.core.convert.support。將3.0新增的ConversionService轉換服務適配爲一個PropertyEditor，內部轉換動做都委託給前者去完成。

    • AbstractPropertyBindingResult#findEditor()爲屬性尋找合適PropertyEditor的時候，若ConversionService能支持就包裝爲ConvertingPropertyEditorAdapter供以使用，這是適配器模式的典型應用場景。

「誰」在使用ProertyEditor

PropertyEditor自動發現機制

PropertyEditor存在的缺陷

考慮到閱讀的溫馨性，單篇文章不宜太長，所以涉及到PropertyEditor的這幾個問題，放在下篇文章單獨列出。這個幾個問題會明顯比本文更深刻，歡迎保持持續關注，peace！

✍總結

本文主要介紹了三點內容：

  1. PropertyEditor是什麼？
  2. Spring爲什麼選擇基於PropertyEditor？
  3. Spring內建的那些PropertyEditor都有哪些，各自什麼做用？

PropertyEditor雖然已經很古老，不適合當下複雜環境。但不能否認它依舊有存在的價值，Spring內部也大量的仍在使用，所以不容忽視。下篇文章將深度探討Spring內部是如何使用PropertyEditor的，賦予了它哪些機制，以及最終爲什麼仍是決定本身另起爐竈搞一套呢？歡迎對本系列保持持續關注~

附：Spring主要版本發佈時間和特性

  • 2002-02，開始開發孵化此項目，項目名叫：interface21，它便就是Spring的前身
  • 2004-03，1.0版發佈。進入迅速發展期
  • 2006-10，2.0版發佈。支持可擴展的xml配置功能、支持Java五、支持動態語言、支持更多擴展點
  • 2007-11，2.5版發佈。項目名今後改成Spring Source，支持Java 6，支持註解配置（部分）
  • 2009-12，3.0版發佈。這是很是很是重要的一個版本，支持了模塊驅動、支持SpEL、支持Java Bean配置、支持嵌入式數據庫......
  • 2011和2012，這兩年發佈了很是多的3.x系列小版本，帶來了不少驚喜，同時也讓Spring更加紮實
  • 2013-12，4.0版發佈。這是有一次進步，提供了對Java 8的全面支持，支持Java EE 七、支持websocket、泛型依賴注入......
  • 2017-09，5.0版發佈。最低JDK版本要求是Java 8，同時支持Servlet 3.1。固然最爲重要的是引入了全新模塊：WebFlux

截止到當前，Spring Framework的最新版本是5.3.x版本，此版本是5.x的最後一個主要功能分支，下個版本將是6.x嘍，我們拭目以待。

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