Jackson原理探究—Mixins其一

使用场景

Jackson mixins 用来实现在目标类的声明以及定义的情况下，实现 Jackson 的注解添加至目标类的效果。尤其我们在使用第三方类库的时候，这种机制就会显得尤为有用。

接下来我们展示一些实际的使用场景示例：

以 spring security 为例

假设我们要反序列化这个类：

package org.springframework.security.web.csrf;
······
public final class DefaultCsrfToken implements CsrfToken {

    private final String token;

    private final String parameterName;

    private final String headerName;

    ······
    public DefaultCsrfToken(String headerName, String parameterName, String token) {
        Assert.hasLength(headerName, "headerName cannot be null or empty");
        Assert.hasLength(parameterName, "parameterName cannot be null or empty");
        Assert.hasLength(token, "token cannot be null or empty");
        this.headerName = headerName;
        this.parameterName = parameterName;
        this.token = token;
    }
    ······
}

com.fasterxml.jackson.databind.exc.InvalidDefinitionException: No dserializer found for class org.springframework.security.web.csrf and no properties discovered to create BeanDserializer (to avoid exception, disable SerializationFeature.FAIL_ON_EMPTY_BEANS)

我们无法反序列化这两个类，因为这是一个典型的不可变类，所有属性字段在构造器中完成初始化。而jackson 默认的反序列化策略需要一个无参的构造器，并提供字段的内省 （注1） 函数。如果要更改反序列化策略，jackson 需要我们在对象上增加对应的注解。

现在让我们来创建一个 mixin 类来解决这个问题！在我们的 mixin 中，我们将声明我们反序列化所需要的注解：

package org.springframework.security.web.jackson2;
······
@JsonTypeInfo(use = JsonTypeInfo.Id.CLASS, include = JsonTypeInfo.As.PROPERTY, property = "@class")
@JsonIgnoreProperties(ignoreUnknown = true)
class DefaultCsrfTokenMixin {
    ······
    @JsonCreator
    public DefaultCsrfTokenMixin(@JsonProperty("headerName") String headerName,
                                @JsonProperty("parameterName") String parameterName, @JsonProperty("token") String token) {
    }
}

我们创建了一个 mixin 类，并为其声明了 typeInfo 信息以及要用到的构造器信息

之后，我们需要告诉 Jackson 使用我们的 Mixin。为此，我们需要通过 jackson 的 Module 扩展机制，实现自己的扩展器，告诉 jackson 需要使用我们的 mixin：

/**
 * Jackson module for spring-security-web. This module register {@link DefaultCsrfTokenMixin} and
 * {@link PreAuthenticatedAuthenticationTokenMixin}. If no default typing enabled by default then it'll enable
 * it because typing info is needed to properly serialize/deserialize objects.
 * In order to use this module just add this module into your ObjectMapper configuration.
 *
 * <pre>
 *     ObjectMapper mapper = new ObjectMapper();
 *     mapper.registerModule(new WebJackson2Module());
 * </pre>
 * <b>Note: use {@link SecurityJackson2Modules#getModules(ClassLoader)} to get list of all security modules.</b>
 *
 * @author Jitendra Singh
 * @see SecurityJackson2Modules
 * @since 4.2
 */
public class WebJackson2Module extends SimpleModule {

    public WebJackson2Module() {
        super(WebJackson2Module.class.getName(), new Version(1, 0, 0, null, null, null));
    }

    @Override
    public void setupModule(SetupContext context) {
        SecurityJackson2Modules.enableDefaultTyping(context.getOwner());
        context.setMixInAnnotations(DefaultCsrfToken.class, DefaultCsrfTokenMixin.class);
        context.setMixInAnnotations(PreAuthenticatedAuthenticationToken.class, PreAuthenticatedAuthenticationTokenMixin.class);
    }
}

完成！

这段代码中，摘取自 org.srpingframework.security:spring-security-web:5.1.5.RELEASE

这个示例中，spring security 的设计者面对了一个典型的扩展性问题：
早在接入 jackson 之前， spring security 就已经完成了 DefaultCsrfToken 的设计，但是一开始的写法却不能很好的兼容 jackson 的反序列化策略。

此时万幸，jackson 提供了 mixins 机制，这个可以支持外挂式的序列化/反序列化策略声明，从而避免了针对 spring security 核心数据结构的侵入性改变。不得不说，设计的真的很优良！

总结

mixins 机制的使用如上所述，以使用者角度来说，非常的简便，完全是声明式的。而且更重要的是，完全不需要对原来的数据结构设计做任何侵入性改变，这就太重要了，确保了我们的代码足够干净，并可以便捷开放给其他 JSON 库，例如 GSON。

那么 mixins 实际上又是如何实现的呢？请听下回分解：预留传送门

备注

注1： 内省：introspector ，java 中指代 bean 的 getter/setter 规范