5. 穿过拥挤的人潮，Spring已为你制作好高级赛道

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✍前言

你好，我是YourBatman。

上篇文章 大篇幅把Spring全新一代类型转换器介绍完了，已经至少能够考个及格分。在介绍Spring众多内建的转换器里，我故意留下一个尾巴，放在本文专门撰文讲解。

为了让自己能在“拥挤的人潮中”显得不（更）一（突）样（出），A哥特意准备了这几个特殊的转换器助你破局，穿越拥挤的人潮，踏上Spring已为你制作好的高级赛道。

版本约定

• Spring Framework：5.3.1
• Spring Boot：2.4.0

✍正文

本文的焦点将集中在上文留下的4个类型转换器上。

• StreamConverter：将Stream流与集合/数组之间的转换，必要时转换元素类型

这三个比较特殊，属于“最后的”“兜底类”类型转换器：

• ObjectToObjectConverter：通用的将原对象转换为目标对象（通过工厂方法or构造器）
• IdToEntityConverter：本文重点。给个ID自动帮你兑换成一个Entity对象
• FallbackObjectToStringConverter：将任何对象调用toString()转化为String类型。当匹配不到任何转换器时，它用于兜底

默认转换器注册情况

Spring新一代类型转换内建了非常多的实现，这些在初始化阶段大都被默认注册进去。注册点在DefaultConversionService提供的一个static静态工具方法里：

static静态方法具有与实例无关性，我个人觉得把该static方法放在一个xxxUtils里统一管理会更好，放在具体某个组件类里反倒容易产生语义上的误导性

DefaultConversionService：

    public static void addDefaultConverters(ConverterRegistry converterRegistry) {
        // 1、添加标量转换器(和数字相关)
        addScalarConverters(converterRegistry);
        // 2、添加处理集合的转换器
        addCollectionConverters(converterRegistry);

        // 3、添加对JSR310时间类型支持的转换器
        converterRegistry.addConverter(new ByteBufferConverter((ConversionService) converterRegistry));
        converterRegistry.addConverter(new StringToTimeZoneConverter());
        converterRegistry.addConverter(new ZoneIdToTimeZoneConverter());
        converterRegistry.addConverter(new ZonedDateTimeToCalendarConverter());

        // 4、添加兜底转换器（上面处理不了的全交给这几个哥们处理）
        converterRegistry.addConverter(new ObjectToObjectConverter());
        converterRegistry.addConverter(new IdToEntityConverter((ConversionService) converterRegistry));
        converterRegistry.addConverter(new FallbackObjectToStringConverter());
        converterRegistry.addConverter(new ObjectToOptionalConverter((ConversionService) converterRegistry));
    }

    }

该静态方法用于注册全局的、默认的转换器们，从而让Spring有了基础的转换能力，进而完成绝大部分转换工作。为了方便记忆这个注册流程，我把它绘制成图供以你保存：

特别强调：转换器的注册顺序非常重要，这决定了通用转换器的匹配结果（谁在前，优先匹配谁）。

针对这幅图，你可能还会有疑问：

1. JSR310转换器只看到TimeZone、ZoneId等转换，怎么没看见更为常用的LocalDate、LocalDateTime等这些类型转换呢？难道Spring默认是不支持的？

   1. 答：当然不是。 这么常见的场景Spring怎能会不支持呢？不过与其说这是类型转换，倒不如说是格式化更合适。所以会在后3篇文章格式化章节在作为重中之重讲述

2. 一般的Converter都见名之意，但StreamConverter有何作用呢？什么场景下会生效

   1. 答：本文讲述

3. 对于兜底的转换器，有何含义？这种极具通用性的转换器作用为何

   1. 答：本文讲述

StreamConverter

用于实现集合/数组类型到Stream类型的互转，这从它支持的Set<ConvertiblePair> 集合也能看出来：

@Override
public Set<ConvertiblePair> getConvertibleTypes() {
    Set<ConvertiblePair> convertiblePairs = new HashSet<ConvertiblePair>();
    convertiblePairs.add(new ConvertiblePair(Stream.class, Collection.class));
    convertiblePairs.add(new ConvertiblePair(Stream.class, Object[].class));
    convertiblePairs.add(new ConvertiblePair(Collection.class, Stream.class));
    convertiblePairs.add(new ConvertiblePair(Object[].class, Stream.class));
    return convertiblePairs;
}

它支持的是双向的匹配规则：

代码示例

/**
 * {@link StreamConverter}
 */
@Test
public void test2() {
    System.out.println("----------------StreamConverter---------------");
    ConditionalGenericConverter converter = new StreamConverter(new DefaultConversionService());

    TypeDescriptor sourceTypeDesp = TypeDescriptor.valueOf(Set.class);
    TypeDescriptor targetTypeDesp = TypeDescriptor.valueOf(Stream.class);
    boolean matches = converter.matches(sourceTypeDesp, targetTypeDesp);
    System.out.println("是否能够转换：" + matches);

    // 执行转换
    Object convert = converter.convert(Collections.singleton(1), sourceTypeDesp, targetTypeDesp);
    System.out.println(convert);
    System.out.println(Stream.class.isAssignableFrom(convert.getClass()));
}

运行程序，输出：

----------------StreamConverter---------------
是否能够转换：true
java.util.stream.ReferencePipeline$Head@5a01ccaa
true

关注点：底层依旧依赖DefaultConversionService完成元素与元素之间的转换。譬如本例Set -> Stream的实际步骤为：

也就是说任何集合/数组类型是先转换为中间状态的List，最终调用list.stream()转换为Stream流的；若是逆向转换先调用source.collect(Collectors.<Object>toList())把Stream转为List后，再转为具体的集合or数组类型。

说明：若source是数组类型，那底层实际使用的就是ArrayToCollectionConverter，注意举一反三

使用场景

StreamConverter它的访问权限是default，我们并不能直接使用到它。通过上面介绍可知Spring默认把它注册进了注册中心里，因此面向使用者我们直接使用转换服务接口ConversionService便可。

@Test
public void test3() {
    System.out.println("----------------StreamConverter使用场景---------------");
    ConversionService conversionService = new DefaultConversionService();
    Stream<Integer> result = conversionService.convert(Collections.singleton(1), Stream.class);

    // 消费
    result.forEach(System.out::println);
    // result.forEach(System.out::println); //stream has already been operated upon or closed
}

运行程序，输出：

----------------StreamConverter使用场景---------------
1

再次特别强调：流只能被读（消费）一次。

因为有了ConversionService提供的强大能力，我们就可以在基于Spring/Spring Boot做二次开发时使用它，提高系统的通用性和容错性。如：当方法入参是Stream类型时，你既可以传入Stream类型，也可以是Collection类型、数组类型，是不是瞬间逼格高了起来。

兜底转换器

按照添加转换器的顺序，Spring在最后添加了4个通用的转换器用于兜底，你可能平时并不关注它，但它实时就在发挥着它的作用。

ObjectToObjectConverter

将源对象转换为目标类型，非常的通用：Object -> Object：

@Override
public Set<ConvertiblePair> getConvertibleTypes() {
    return Collections.singleton(new ConvertiblePair(Object.class, Object.class));
}

虽然它支持的是Object -> Object，看似没有限制但其实是有约定条件的：

@Override
public boolean matches(TypeDescriptor sourceType, TypeDescriptor targetType) {
    return (sourceType.getType() != targetType.getType() &&
            hasConversionMethodOrConstructor(targetType.getType(), sourceType.getType()));
}

是否能够处理的判断逻辑在于hasConversionMethodOrConstructor方法，直译为：是否有转换方法或者构造器。代码详细处理逻辑如下截图：

此部分逻辑可分为两个part来看：

• part1：从缓存中拿到Member，直接判断Member的可用性，可用的话迅速返回
• part2：若part1没有返回，就执行三部曲，尝试找到一个合适的Member，然后放进缓存内（若没有就返回null）

part1：快速返回流程

当不是首次进入处理时，会走快速返回流程。也就是第0步isApplicable判断逻辑，有这几个关注点：

1. Member包括Method或者Constructor
2. Method：若是static静态方法，要求方法的第1个入参类型必须是源类型sourceType；若不是static方法，则要求源类型sourceType必须是method.getDeclaringClass()的子类型/相同类型
3. Constructor：要求构造器的第1个入参类型必须是源类型sourceType

创建目标对象的实例，此转换器支持两种方式：

1. 通过工厂方法/实例方法创建实例（method.invoke(source)）
2. 通过构造器创建实例（ctor.newInstance(source)）

以上case，在下面均会给出代码示例。

part2：三部曲流程

对于首次处理的转换，就会进入到详细的三部曲逻辑：通过反射尝试找到合适的Member用于创建目标实例，也就是上图的1、2、3步。

step1：determineToMethod，从sourceClass里找实例方法，对方法有如下要求：

• 方法名必须叫 "to" + targetClass.getSimpleName()，如toPerson()
• 方法的访问权限必须是public
• 该方法的返回值必须是目标类型或其子类型

step2：determineFactoryMethod，找静态工厂方法，对方法有如下要求：

• 方法名必须为valueOf(sourceClass) 或者 of(sourceClass) 或者from(sourceClass)
• 方法的访问权限必须是public

step3：determineFactoryConstructor，找构造器，对构造器有如下要求：

• 存在一个参数，且参数类型是sourceClass类型的构造器
• 构造器的访问权限必须是public

特别值得注意的是：此转换器不支持Object.toString()方法将sourceType转换为java.lang.String。对于toString()支持，请使用下面介绍的更为兜底的FallbackObjectToStringConverter。

代码示例

• 实例方法

// sourceClass
@Data
public class Customer {
    private Long id;
    private String address;

    public Person toPerson() {
        Person person = new Person();
        person.setId(getId());
        person.setName("YourBatman-".concat(getAddress()));
        return person;
    }

}

// tartgetClass
@Data
public class Person {
    private Long id;
    private String name;
}

书写测试用例：

@Test
public void test4() {
    System.out.println("----------------ObjectToObjectConverter---------------");
    ConditionalGenericConverter converter = new ObjectToObjectConverter();

    Customer customer = new Customer();
    customer.setId(1L);
    customer.setAddress("Peking");

    Object convert = converter.convert(customer, TypeDescriptor.forObject(customer), TypeDescriptor.valueOf(Person.class));
    System.out.println(convert);

    // ConversionService方式（实际使用方式）
    ConversionService conversionService = new DefaultConversionService();
    Person person = conversionService.convert(customer, Person.class);
    System.out.println(person);
}

运行程序，输出：

----------------ObjectToObjectConverter---------------
Person(id=1, name=YourBatman-Peking)
Person(id=1, name=YourBatman-Peking)

• 静态工厂方法

// sourceClass
@Data
public class Customer {
    private Long id;
    private String address;
}

// targetClass
@Data
public class Person {

    private Long id;
    private String name;

    /**
     * 方法名称可以是：valueOf、of、from
     */
    public static Person valueOf(Customer customer) {
        Person person = new Person();
        person.setId(customer.getId());
        person.setName("YourBatman-".concat(customer.getAddress()));
        return person;
    }
}

测试用例完全同上，再次运行输出：

----------------ObjectToObjectConverter---------------
Person(id=1, name=YourBatman-Peking)
Person(id=1, name=YourBatman-Peking)

方法名可以为valueOf、of、from任意一种，这种命名方式几乎是业界不成文的规矩，所以遵守起来也会比较容易。但是：建议还是注释写好，防止别人重命名而导致转换生效。

• 构造器

基本同静态工厂方法示例，略

使用场景

基于本转换器可以完成任意对象 -> 任意对象的转换，只需要遵循方法名/构造器默认的一切约定即可，在我们平时开发书写转换层时是非常有帮助的，借助ConversionService可以解决这一类问题。

对于Object -> Object的转换，另外一种方式是自定义Converter<S,T>，然后注册到注册中心。至于到底选哪种合适，这就看具体应用场景喽，本文只是多给你一种选择

IdToEntityConverter

Id(S) --> Entity(T)。通过调用静态查找方法将实体ID兑换为实体对象。Entity里的该查找方法需要满足如下条件find[EntityName]([IdType])：

1. 必须是static静态方法
2. 方法名必须为find + entityName。如Person类的话，那么方法名叫findPerson
3. 方法参数列表必须为1个
4. 返回值类型必须是Entity类型

说明：此方法可以不必是public，但建议用public。这样即使JVM的Security安全级别开启也能够正常访问

支持的转换Pair如下：ID和Entity都可以是任意类型，能转换就成

@Override
public Set<ConvertiblePair> getConvertibleTypes() {
    return Collections.singleton(new ConvertiblePair(Object.class, Object.class));
}

判断是否能执行准换的条件是：存在符合条件的find方法，且source可以转换为ID类型（注意source能转换成id类型就成，并非目标类型哦）

@Override
public boolean matches(TypeDescriptor sourceType, TypeDescriptor targetType) {
    Method finder = getFinder(targetType.getType());
    return (finder != null 
        && this.conversionService.canConvert(sourceType, TypeDescriptor.valueOf(finder.getParameterTypes()[0])));
}

根据ID定位到Entity实体对象简直太太太常用了，运用好此转换器的提供的能力，或许能让你事半功倍，大大减少重复代码，写出更优雅、更简洁、更易于维护的代码。

代码示例

Entity实体：准备好符合条件的findXXX方法

@Data
public class Person {

    private Long id;
    private String name;

    /**
     * 根据ID定位一个Person实例
     */
    public static Person findPerson(Long id) {
        // 一般根据id从数据库查，本处通过new来模拟
        Person person = new Person();
        person.setId(id);
        person.setName("YourBatman-byFindPerson");
        return person;
    }

}

应用IdToEntityConverter，书写示例代码：

@Test
public void test() {
    System.out.println("----------------IdToEntityConverter---------------");
    ConditionalGenericConverter converter = new IdToEntityConverter(new DefaultConversionService());

    TypeDescriptor sourceTypeDesp = TypeDescriptor.valueOf(String.class);
    TypeDescriptor targetTypeDesp = TypeDescriptor.valueOf(Person.class);
    boolean matches = converter.matches(sourceTypeDesp, targetTypeDesp);
    System.out.println("是否能够转换：" + matches);

    // 执行转换
    Object convert = converter.convert("1", sourceTypeDesp, targetTypeDesp);
    System.out.println(convert);
}

运行程序，正常输出：

----------------IdToEntityConverter---------------
是否能够转换：true
Person(id=1, name=YourBatman-byFindPerson)

示例效果为：传入字符串类型的“1”，就能返回得到一个Person实例。可以看到，我们传入的是字符串类型的的1，而方法入参id类型实际为Long类型，但因为它们能完成String -> Long转换，因此最终还是能够得到一个Entity实例的。

使用场景

这个使用场景就比较多了，需要使用到findById()的地方都可以通过它来代替掉。如：

Controller层：

@GetMapping("/ids/{id}")
public Object getById(@PathVariable Person id) {
    return id;
}

@GetMapping("/ids")
public Object getById(@RequestParam Person id) {
    return id;
}

Tips：在Controller层这么写我并不建议，因为语义上没有对齐，势必在代码书写过程中带来一定的麻烦。

Service层：

@Autowired
private ConversionService conversionService;

public Object findById(String id){
    Person person = conversionService.convert(id, Person.class);

    return person;
}

Tips：在Service层这么写，我个人觉得还是OK的。用类型转换的领域设计思想代替了自上而下的过程编程思想。

FallbackObjectToStringConverter

通过简单的调用Object#toString()方法将任何支持的类型转换为String类型，它作为底层兜底。

@Override
public Set<ConvertiblePair> getConvertibleTypes() {
    return Collections.singleton(new ConvertiblePair(Object.class, String.class));
}

该转换器支持CharSequence/StringWriter等类型，以及所有ObjectToObjectConverter.hasConversionMethodOrConstructor(sourceClass, String.class)的类型。

说明：ObjectToObjectConverter不处理任何String类型的转换，原来都是交给它了

代码示例

略。

ObjectToOptionalConverter

将任意类型转换为一个Optional<T>类型，它作为最最最最最底部的兜底，稍微了解下即可。

代码示例

@Test
public void test5() {
    System.out.println("----------------ObjectToOptionalConverter---------------");
    ConversionService conversionService = new DefaultConversionService();
    Optional<Integer> result = conversionService.convert(Arrays.asList(2), Optional.class);

    System.out.println(result);
}

运行程序，输出：

----------------ObjectToOptionalConverter---------------
Optional[[2]]

使用场景

一个典型的应用场景：在Controller中可传可不传的参数中，我们不仅可以通过@RequestParam(required = false) Long id来做，还是可以这么写：@RequestParam Optional<Long> id。

✍总结

本文是对上文介绍Spring全新一代类型转换机制的补充，因为关注得人较少，所以才有机会突破。

针对于Spring注册转换器，需要特别注意如下几点：

1. 注册顺序很重要。先注册，先服务（若支持的话）

2. 默认情况下，Spring会注册大量的内建转换器，从而支持String/数字类型转换、集合类型转换，这能解决协议层面的大部分转换问题。

   1. 如Controller层，输入的是JSON字符串，可用自动被封装为数字类型、集合类型等等
   2. 如@Value注入的是String类型，但也可以用数字、集合类型接收

对于复杂的对象 -> 对象类型的转换，一般需要你自定义转换器，或者参照本文的标准写法完成转换。总之：Spring提供的ConversionService专注于类型转换服务，是一个非常非常实用的API，特别是你正在做基于Spring二次开发的情况下。

当然喽，关于ConversionService这套机制还并未详细介绍，如何使用？如何运行？如何扩展？带着这三个问题，咱们下篇见。

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