2. Spring早期类型转换，基于PropertyEditor实现

2021-10-14 03:29:02

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2. Spring早期类型转换，基于PropertyEditor实现

✍前言

你好，我是YourBatman。

Spring早在1.0（2004年发布，2003年孵化中）的时候，就有了类型转换功能模块。此模块存在的必要性不必多说，相信每个同学都可理解。最初，Spring做类型转换器是基于Java标准的java.beans.PropertyEditor这个API去扩展实现的，直到Spring 3.0后才得以出现更好替代方案（Spring 3.0发布于2009 年12月）。

提示：文章末尾附有Spring主要版本的发布时间和以及主要特性，感兴趣者可文末查看

虽说Spring自3.0就提出了更为灵活、优秀的类型转换接口/服务，但是早期基于PropertyEditor实现的转换器并未废弃且还在发挥余热中，因此本文就针对其早期类型转换实现做出专文讲解。

版本约定

  • Spring Framework：5.3.1
  • Spring Boot：2.4.0

说明：版本均于2020-11发布，且版本号均不带有.RELEASE后缀，这和之前是不一样的。具体原因请参考：Spring改变版本号命名规则：此举对非英语国家很友好

✍正文

若你用当下的眼光去看Spring基于PropertyEditor的类型转换实现，会发现这么搞是存在一些设计缺陷的。当然并不能这么去看，毕竟现在都2020年了，那会才哪跟哪呢。既然Spring里的PropertyEditor现如今依然健在，那咱就会会它呗。

PropertyEditor是什么？

PropertyEditor位于java.beans包中，要知道这个包里面的类都是设计为Java GUI程序（AWT）服务的，所以你看官方javadoc对PropertyEditor的介绍也无出其右：

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

为GUI程序提供支持，允许你对给定的value进行编辑，作用类似于一个转换器：GUI上你可以输入、编辑某个属性然后经过它转换成合适的类型。
2. Spring早期类型转换，基于PropertyEditor实现

此接口提供的方法挺多的，和本文类型转换有关的最多只有4个：

  1. void setValue(Object value)：设置属性值
  2. Object getValue()：获取属性值
  3. String getAsText()：输出。把属性值转换成String输出
  4. void setAsText(String text)：输入。将String转换为属性值类型输入

JDK对PropertyEditor接口提供了一个默认实现java.beans.PropertyEditorSupport，因此我们若需扩展此接口，仅需继承此类，根据需要复写getAsText/setAsText这两个方法即可，Spring无一例外都是这么做的。

PropertyEditor作为一个JDK原生接口，内置了一些基本实现来服务于GUI程序，如：

  • BooleanEditor：将true/false字符串转换为Boolean类型

  • IntegerEditor：将字符串转换为Integer类型

    • 同类别的还有LongEditor、FloatEditor...

JDK内置的实现比较少（如上），功能简陋，但对于服务GUI程序来说已经够用，毕竟界面输入的只可能是字符串，并且还均是基础类型。但这对于复杂的Spring环境、以及富文本的web环境来说就不够用了，所以Spring在此基础上有所扩展，因此才有了本文来讨论。

注意：PropertyEditorSupport线程不安全

PropertyEditor实现的是双向类型转换：String和Object互转。调用setValue()方法后，需要先“缓存”起来后续才能够使用（输出）。PropertyEditorSupport为此提供了一个成员属性来做：

PropertyEditorSupport：

    // 调用setValue()方法对此属性赋值   getValue()方法取值
    private Object value;

这么一来PropertyEditorSupport就是有状态的了，因此是线程不安全的。在使用过程中需要特别注意，避免出现并发风险。

说明：Support类里还看到属性监听器PropertyChangeListener，因它属于GUI程序使用的组件，与我们无关，所以后续丝毫不会提及哦

Spring内置的所有扩展均是基于PropertyEditorSupport来实现的，因此也都是线程不安全的哦~

Spring为何基于它扩展？

官方的javadoc都说得很清楚：PropertyEditor设计是为GUI程序服务的，那么Spring为何看上它了呢？

试想一下：那会的Spring只能支持xml方式配置，而XML属于文本类型配置，因此在给某个属性设定值的时候，书写上去的100%是个字符串，但是此属性对应的类型却不一定是字符串，可能是任意类型。你思考下，这种场景是不是跟GUI程序（AWT）一毛一样：输入字符串，对应任意类型。

为了实现这种需求，在PropertyEditorSupport的基础上只需要复写setAsText和getAsText这两个方法就行，然后Spring就这么干了。我个人yy一下，当初Spring选择这么干而没自己另起炉灶的原因可能有这么几个：

  1. 本着不重复发明*的原则，有得用就直接用呗，况且是100%满足要求的
  2. 示好Java EE技术。毕竟那会Spring地位还并不稳，有大腿就先榜上

  3. 2003年左右，Java GUI程序还并未退出历史舞台，Spring为了通用性就选择基于它扩展喽

    1. 说明：那会的通用性可能和现在通用性含义上是不一样的，需要稍作区别

Spring内建扩展实现有哪些？

Spring为了扩展自身功能，提高配置灵活性，扩展出了非常非常多的PropertyEditor实现，共计40余个，部分截图如下：
2. Spring早期类型转换，基于PropertyEditor实现

PropertyEditor 功能 举例
ZoneIdEditor 转为java.time.ZoneId Asia/Shanghai
URLEditor 转为URL，支持传统方式file:,http:，也支持Spring风格：classpath:,context上下文相对路径等等 http://www.baidu.com
StringTrimmerEditor trim()字符串，也可删除指定字符char 任意字符串
StringArrayPropertyEditor 转为字符串数组 A,B,C
PropertiesEditor 转为Properties name = YourBatman
PatternEditor 转为Pattern (\D)(\d+)(.)
PathEditor 转为java.nio.file.Path。支持传统URL和Spring风格的url classpath:xxx
ClassEditor 转为Class 全类名
CustomBooleanEditor 转为Boolean 见示例
CharsetEditor 转为Charset 见示例
CustomDateEditor 转为java.util.Date 见示例

Spring把实现基本(大多数)都放在org.springframework.beans.propertyeditors包下，接下来我挑选几个代表性API举例说明。

标准实现示例

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

    // 这些都是true，不区分大小写
    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());

    // 这些都是false（注意：null并不会输出为false，而是输出空串）
    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());

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

关注点：对于Spring来说，传入的true、on、yes、1等都会被“翻译”成true（字母不区分大小写），大大提高兼容性。

现在知道为啥你用Postman传个1，用Bool值也能正常封装进去了吧，就是它的功劳。此效果等同于转换器StringToBooleanConverter，将在后面进行讲述对比

  • CharsetEditor：
@Test
public void test2() {
    // 虽然都行，但建议你规范书写：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
}

关注点：utf-8中间的横杠可要可不要，但建议加上使用标准写法，另外字母也是不区分大小写的。

  • 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输出空串
    editor.setAsText(null);
    System.out.println(editor.getAsText());

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

关注点：这个时间/日期转换器很不好用，构造时就必须指定一个SimpleDateFormat格式化器。在实际应用中，Spring并没有使用到它，而是用后面会说到的替代方案。

特殊实现

把没有放在org.springframework.beans.propertyeditors包下的实现称作特殊实现（前者称为标准实现）。

  • MediaTypeEditor：位于org.springframework.http。依赖的核心API是MediaType.parseMediaType(text)，可以把诸如text/html、application/json转为MediaType对象

    • 显然它属于spring-web包，使用在web环境下

  • FormatterPropertyEditorAdapter：位于org.springframework.format.support。将3.0新增的Formatter接口适配为一个PropertyEditor：setAsText这种转换操作委托给formatter.parse()去完成，反向委托给formatter.print()去完成。

    • 此适配器在DataBinder#addCustomFormatter()得到应用
  • PropertyValuesEditor：位于org.springframework.beans。将k-v字符串（Properties格式）转换为一个PropertyValues，从而方便放进Environment里

  • ResourceEditor：位于org.springframework.core.io。此转换器将String转换为Resource资源，特别实用。作为基础设施，广泛被用到Spring的很多地方

    • 像什么标准的FileEditor、InputSourceEditor、InputStreamEditor、URLEditor等等与资源相关的转换器，均依赖它而实现
@Test
public void test4() {
    // 支持标准URL如file:C:/myfile.txt，也支持classpath:myfile.txt
    // 同时还支持占位符形式
    PropertyEditor editor = new ResourceEditor(new DefaultResourceLoader(), new StandardEnvironment(), true);

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

    // classpath形式（注意：若文件不存在不会报错，而是输出null）
    editor.setAsText("classpath:app.properties");
    System.out.println(editor.getAsText()); // 输出带盘符的全路径

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

关注点：Spring扩展出来的Resource不仅自持常规file:资源协议，还支持平时使用最多的classpath:协议，可谓非常好用。

  • ConvertingPropertyEditorAdapter：位于org.springframework.core.convert.support。将3.0新增的ConversionService转换服务适配为一个PropertyEditor，内部转换动作都委托给前者去完成。

    • AbstractPropertyBindingResult#findEditor()为属性寻找合适PropertyEditor的时候，若ConversionService能支持就包装为ConvertingPropertyEditorAdapter供以使用，这是适配器模式的典型应用场景。

“谁”在使用ProertyEditor

PropertyEditor自动发现机制

PropertyEditor存在的缺陷

考虑到阅读的舒适性，单篇文章不宜太长，因此涉及到PropertyEditor的这几个问题，放在下篇文章单独列出。这个几个问题会明显比本文更深入，欢迎保持持续关注，peace！

✍总结

本文主要介绍了三点内容：

  1. PropertyEditor是什么？
  2. Spring为何选择基于PropertyEditor？
  3. Spring内建的那些PropertyEditor都有哪些，各自什么作用？

PropertyEditor虽然已经很古老，不适合当下复杂环境。但不可否认它依旧有存在的价值，Spring内部也大量的仍在使用，因此不容忽视。下篇文章将深度探讨Spring内部是如何使用PropertyEditor的，赋予了它哪些机制，以及最终为何还是决定自己另起炉灶搞一套呢？欢迎对本系列保持持续关注~

附：Spring主要版本发布时间和特性

  • 2002-02，开始开发孵化此项目，项目名叫：interface21，它便就是Spring的前身
  • 2004-03，1.0版发布。进入迅速发展期
  • 2006-10，2.0版发布。支持可扩展的xml配置功能、支持Java5、支持动态语言、支持更多扩展点
  • 2007-11，2.5版发布。项目名从此改为Spring Source，支持Java 6，支持注解配置（部分）
  • 2009-12，3.0版发布。这是非常非常重要的一个版本，支持了模块驱动、支持SpEL、支持Java Bean配置、支持嵌入式数据库......
  • 2011和2012，这两年发布了非常多的3.x系列小版本，带来了很多惊喜，同时也让Spring更加扎实
  • 2013-12，4.0版发布。这是有一次进步，提供了对Java 8的全面支持，支持Java EE 7、支持websocket、泛型依赖注入......
  • 2017-09，5.0版发布。最低JDK版本要求是Java 8，同时支持Servlet 3.1。当然最为重要的是引入了全新模块：WebFlux

截止到当前，Spring Framework的最新版本是5.3.x版本，此版本是5.x的最后一个主要功能分支，下个版本将是6.x喽，咱们拭目以待。

✔推荐阅读：
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