Spring 类型转换、数值绑定与验证（一）

DataBinder 是Spring用于数据绑定、类型转换及验证的类。使用场景有：1）xml配置文件定义bean,Spring 内部使用DataBinder 来完成属性的绑定；2）Web请求参数绑定，在Spring MVC 中，Controller的方法参数通常会自动绑定到请求参数中，主要用DataBinder来完成。3）自定义数据绑定，可手动创建DataBinder 对象，为其设置校验器和转换器，来满足特定需求。

1 DataBinder 类

图 DataBinder UML图

PropertyEditorRegistry:

PropertyEditor 注册商，用来管理及保存PropertyEditor（JDK自带接口，支持各种不同的方式来显示和更新属性值，比如在Spring的xml中，配置Bean 时，把字符串类型转化成对应的Integer、File等类型）。定义了注册PropertyEditor 的接口。

TypeConverter:

定义了类型转化方法。

public class DataBinderTest {public static void main(String[] args) throws BindException {User user = new User();DataBinder binder = new DataBinder(user);MutablePropertyValues propertyValues = new MutablePropertyValues();propertyValues.add("username","黄先生");propertyValues.add("address.province","广东");propertyValues.add("address.city","深圳");propertyValues.add("infos['job']","程序员");propertyValues.add("age",28);binder.bind(propertyValues);System.out.println(user); // User{username='黄先生', age=28, address=Address{province='广东', city='深圳'}, infos={job=程序员}}}public static class User {private String username;private Integer age;private Address address;private Map<String,Object> infos;public void setUsername(String username) {this.username = username;}public String getUsername() {return username;}public void setAge(Integer age) {this.age = age;}public Integer getAge() {return age;}public void setAddress(Address address) {this.address = address;}public Address getAddress() {return address;}public Map<String, Object> getInfos() {return infos;}public void setInfos(Map<String, Object> infos) {this.infos = infos;}@Overridepublic String toString() {return "User{" +"username='" + username + '\'' +", age=" + age +", address=" + address +", infos=" + infos +'}';}}public static class Address {private String province;private String city;public void setProvince(String province) {this.province = province;}public String getProvince() {return province;}public void setCity(String city) {this.city = city;}public String getCity() {return city;}@Overridepublic String toString() {return "Address{" +"province='" + province + '\'' +", city='" + city + '\'' +'}';}}
}

2 数值绑定过程

如上代码。使用了DataBinder的bind(PropertyValues pvs) 来将属性值绑定到目标对象中。

图 DataBinder的bind 方法

图数据绑定过程中的方法调用

2.1 PropertyValues

PropertyValues 用于保存一个或多个Property的接口。MutablePropertyValues是其实现类。新增了对Property 新增、删除等操作。

2.1.1 Property

图 Property UML

AttributeAccessor: 定义了对象属性的访问及设置值等操作的接口。

AttributeAccessorSupport: 是AttributeAccessor 的实现类，这里的属性操作对象是一个Map类型。

BeanMetadataElement：定义了一个方法getSource(),用于获取Bean元数据的源对象。这个源对象通常是源文件信息。

BeanMetadataAttributeAccessor: 会覆盖AttributeAccessorSupport中设置和获取属性的方法，会将属性转换为BeanMetadataAttribute，目的是为了跟踪Bean定义的源对象。

BeanMetadataAttribute: 在Spring容器中，Bean的定义来源与多种不同的配置方式，例如XML、注解、配置类等。当Spring容器解析Bean的定义时，它会将源信息（如XML文件的路径、注解的位置等）与Bean的定义关联起来，这样，在后续处理中，如果需要对Bean的定义进行查找、修改或报告错误，Spring可以使用这个源信息。

Property：与BeanMetadataAttributeAccessor 不同的是，Property将属性和值封装在一个对象中，而不是使用Map对象来保存所有属性。这种设计提供了更大的灵活性和便利性，并允许处理索引属性以进行优化。

2.2 applyPropertyValues方法

在该方法中，执行下面语句来完成对目标对象的赋值：

getPropertyAccessor().setPropertyValues(mpvs, isIgnoreUnknownFields(), isIgnoreInvalidFields());

getPropertyAccessor()方法：

protected ConfigurablePropertyAccessor getPropertyAccessor() {return getInternalBindingResult().getPropertyAccessor();
}

getInternalBindingResult()方法：

protected AbstractPropertyBindingResult getInternalBindingResult() {if (this.bindingResult == null) {initBeanPropertyAccess();}return this.bindingResult;
}

调用关系为：

AbstractPropertyBindingResult.getPropertyAccessor() -> ConfigurablePropertyAccessor.setPropertyValues(参数) 完成对象属性赋值。

2.2.1 AbstractPropertyBindingResult

数据绑定的结果。BindingResult用于处理数据绑定的错误。主要用来收集、存储和管理在数据绑定过程中发生的错误。

图 AbstractPropertyBindingResult UML

AbstractPorpertyBindingResult 是一个抽象类，定义了一个抽象方法：getPropertyAccessor。返回ConfigurablePropertyAccessor类型。有两个实现类。

DirectFieldBindingResult	用于能直接访问的对象，而不是通过getter和setter方法访问的。
BeanPropertyBindingResult	默认实现，标准bean,通过getter和setter方法访问的。

表 AbstractPropertyBindingResult两个实现类

图 BeanPropertyBindingResult的getPropertyAccessor方法

图 BeanPropertyBindingResult 类的代码

PropertyAccessorFactory 是一个简单的工厂类，根据对象属性是否直接访问来创建对应的ConfigurablePropertyAccessor。

2.2.2 ConfigurablePropertyAccessor

提供了灵活的方式来访问和操作Bean对象的属性，并支持类型转化和属性编辑等功能。该接口新增了设置及获取ConversionService的方法。

图 ConfigurablePropertyAccessor接口 UML

PropertyAccessor接口：提供了可以访问命名属性（bean属性或对象中的字段）的接口。提供了对JavaBean属性的读取和写入操作。

图 PropertyAccessor 接口的方法

2.3 BeanWrapperImpl

为标准bean属性的访问实现的方法。还支持类型转化及自定义属性编辑等功能。

图 BeanWrapperImpl UML

BeanWrapper 继承了ConfigurablePropertyAccessor 接口，并增加了getWrappedInstance()获取将目标对象包装后的对象等方法。

AbstractNestablePropertyAccessor 主要用于支持嵌套属性的访问和类型转换。

2.3.1 AbstractNestablePropertyAccessor

图 AbstractPropertyAccessor 中的setPropertyValues方法部分截图

通过遍历属性值的List集合，来为每个属性值进行绑定。

图 AbstractNestablePropertyAccessor 中的setPropertyValue 方法

AbstractNestrablePropertyAccessor 中实现了父类抽象类的抽象方法setPropertyValue，来完成对单个属性值的绑定。

PropertyTokenHolder 是AbstractNestrablePropertyAccessor 的一个内部类，主要作用是解析和处理嵌套属性的名称，并将它们转换成可访问和操作的形式。

actualName	属性的实际名称。可能包含了方括号和引号等元素格式。
canonicalName	属性的规范名称。会去除属性名称中的方括号和引号，并将属性名称转换为规范的形式。例如，person[‘address’][‘city’]转换为address.city。
keys:String[]	保存了属性的键列表，例如上面的属性保存为[“address”,“city”]

表 PropertyTokenHolder 的字段

图 PropertyTokenHolder 代码

2.4 processLocalProperty方法完成属性类型转换及绑定

图 processLocalProperty方法中的关键代码

2.4.1 PropertyHandler

是一个抽象类，用于处理属性的读取和写入操作。定义了获取/设置属性值及检查属性是否可读可写的方法。其默认实现是BeanPropertyHandler, 针对JavaBean属性，使用JavaBean规范来操作属性。如果不是通过getter和setter方法访问的，则使用LocalPropertyHandler。