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  • 从原理层面掌握@InitBinder的使用【享学Spring MVC】

    每篇一句

    大魔王张怡宁:女儿,这堆金牌你拿去玩吧,但我的银牌不能给你玩。你要想玩银牌就去找你王浩叔叔吧,他那银牌多

    前言

    为了讲述好Spring MVC最为复杂的数据绑定这块,我前面可谓是做足了功课,对此部分知识此处给小伙伴留一个学习入口,有兴趣可以点开看看:聊聊Spring中的数据绑定 --- WebDataBinder、ServletRequestDataBinder、WebBindingInitializer...【享学Spring】

    @InitBinder这个注解是Spring 2.5后推出来,用于数据绑定、设置数据转换器等,字面意思是“初始化绑定器”。

    关于数据绑定器的概念,前面的功课中有重点详细讲解,此处默认小伙伴是熟悉了的~

    Spring MVC的web项目中,相信小伙伴们经常会遇到一些前端给后端传值比较棘手的问题:比如最经典的问题:

    • Date类型(或者LocalDate类型)前端如何传?后端可以用Date类型接收吗?
    • 字符串类型,如何保证前段传入的值两端没有空格呢?(99.99%的情况下多余的空格都是木有用的)

    对于这些看似不太好弄的问题,看了这篇文章你就可以优雅的搞定了~



    说明:关于Date类型的传递,业界也有两个通用的解决方案

    1. 使用时间戳
    2. 使用String字符串(传值的万能方案)

    使用者两种方式总感觉不优雅,且不够面向对象。那么本文就介绍一个黑科技:使用@InitBinder来便捷的实现各种数据类型的数据绑定(咱们Java是强类型语言且面向对象的,如果啥都用字符串,是不是也太low了~)

    一般的string, int, long会自动绑定到参数,但是自定义的格式spring就不知道如何绑定了 .所以要继承PropertyEditorSupport,实现自己的属性编辑器PropertyEditor,绑定到WebDataBinder ( binder.registerCustomEditor),覆盖方法setAsText



    @InitBinder原理

    本文先原理,再案例的方式,让你能够彻头彻尾的掌握到该注解的使用。

    1、@InitBinder是什么时候生效的?
    这就是前面文章埋下的伏笔:Spring在绑定请求参数到HandlerMethod的时候(此处以RequestParamMethodArgumentResolver为例),会借助WebDataBinder进行数据转换:

    // RequestParamMethodArgumentResolver的父类就是它,resolveArgument方法在父类上
    // 子类仅仅只需要实现抽象方法resolveName,即:从request里根据name拿值
    AbstractNamedValueMethodArgumentResolver:
    
    	@Override
    	@Nullable
    	public final Object resolveArgument( ... ) {
    		...
    		Object arg = resolveName(resolvedName.toString(), nestedParameter, webRequest);
    		...
    		if (binderFactory != null) {
    			// 创建出一个WebDataBinder
    			WebDataBinder binder = binderFactory.createBinder(webRequest, null, namedValueInfo.name);
    			// 完成数据转换(比如String转Date、String转...等等)
    			arg = binder.convertIfNecessary(arg, parameter.getParameterType(), parameter);
    			...
    		}
    		...
    		return arg;
    	}
    

    它从请求request拿值得方法便是:request.getParameterValues(name)

    2、web环境使用的数据绑定工厂是:ServletRequestDataBinderFactory
    虽然在前面功课中有讲到,但此处为了连贯性还是有必要再简单过一遍:

    // @since 3.1 org.springframework.web.bind.support.DefaultDataBinderFactory 
    public class DefaultDataBinderFactory implements WebDataBinderFactory {
    
    	@Override
    	@SuppressWarnings("deprecation")
    	public final WebDataBinder createBinder(NativeWebRequest webRequest, @Nullable Object target, String objectName) throws Exception {
    		WebDataBinder dataBinder = createBinderInstance(target, objectName, webRequest);
    		
    		// WebBindingInitializer initializer在此处解析完成了 全局生效
    		if (this.initializer != null) {
    			this.initializer.initBinder(dataBinder, webRequest);
    		}
    		// 解析@InitBinder注解,它是个protected空方法,交给子类复写实现
    		// InitBinderDataBinderFactory对它有复写
    		initBinder(dataBinder, webRequest);
    		return dataBinder;
    	}
    }
    
    public class InitBinderDataBinderFactory extends DefaultDataBinderFactory {
    	// 保存所有的,
    	private final List<InvocableHandlerMethod> binderMethods;
    	...
    	@Override
    	public void initBinder(WebDataBinder dataBinder, NativeWebRequest request) throws Exception {
    		for (InvocableHandlerMethod binderMethod : this.binderMethods) {
    			if (isBinderMethodApplicable(binderMethod, dataBinder)) {
    				// invokeForRequest这个方法不用多说了,和调用普通控制器方法一样
    				// 方法入参上也可以写格式各样的参数~~~~
    				Object returnValue = binderMethod.invokeForRequest(request, null, dataBinder);
    			
    				// 标注有@InitBinder注解方法必须返回void
    				if (returnValue != null) {
    					throw new IllegalStateException("@InitBinder methods must not return a value (should be void): " + binderMethod);
    				}
    			}
    		}
    	}
    
    	// dataBinder.getObjectName()在此处终于起效果了  通过这个名称来匹配
    	// 也就是说可以做到让@InitBinder注解只作用在指定的入参名字的数据绑定上~~~~~
    	// 而dataBinder的这个ObjectName,一般就是入参的名字(注解指定的value值~~)
    
    	// 形参名字的在dataBinder,所以此处有个简单的过滤~~~~~~~
    	protected boolean isBinderMethodApplicable(HandlerMethod initBinderMethod, WebDataBinder dataBinder) {
    		InitBinder ann = initBinderMethod.getMethodAnnotation(InitBinder.class);
    		Assert.state(ann != null, "No InitBinder annotation");
    		String[] names = ann.value();
    		return (ObjectUtils.isEmpty(names) || ObjectUtils.containsElement(names, dataBinder.getObjectName()));
    	}
    }
    

    WebBindingInitializer接口方式是优先于@InitBinder注解方式执行的(API方式是去全局的,注解方式可不一定,所以更加的灵活些)

    子类ServletRequestDataBinderFactory就做了一件事:new ExtendedServletRequestDataBinder(target, objectName)
    ExtendedServletRequestDataBinder只做了一件事:处理path变量。

    binderMethods是通过构造函数进来的,它表示和本次请求有关的所有的标注有@InitBinder的方法,所以需要了解它的实例是如何被创建的,那就是接下来这步。

    3、ServletRequestDataBinderFactory的创建
    任何一个请求进来,最终交给了HandlerAdapter.handle()方法去处理,它的创建流程如下:

    public class RequestMappingHandlerAdapter extends AbstractHandlerMethodAdapter implements BeanFactoryAware, InitializingBean {
    	...
    	@Override
    	protected ModelAndView handleInternal(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, HandlerMethod handlerMethod) throws Exception {
    		...
    		// 处理请求,最终其实就是执行控制器的方法,得到一个ModelAndView
    		mav = invokeHandlerMethod(request, response, handlerMethod);
    		...
    	}
    	
    	// 执行控制器的方法,挺复杂的。但本文我只关心WebDataBinderFactory的创建,方法第一句便是
    	@Nullable
    	protected ModelAndView invokeHandlerMethod(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, HandlerMethod handlerMethod) throws Exception {
    		WebDataBinderFactory binderFactory = getDataBinderFactory(handlerMethod);
    		...
    	}
    
    	// 创建一个WebDataBinderFactory 
    	// Global methods first(放在前面最先执行) 然后再执行本类自己的
    	private WebDataBinderFactory getDataBinderFactory(HandlerMethod handlerMethod) throws Exception {
    		// handlerType:方法所在的类(控制器方法所在的类,也就是xxxController)
    		// 由此可见,此注解的作用范围是类级别的。会用此作为key来缓存
    		Class<?> handlerType = handlerMethod.getBeanType();
    		Set<Method> methods = this.initBinderCache.get(handlerType);
    		if (methods == null) { // 缓存没命中,就去selectMethods找到所有标注有@InitBinder的方法们~~~~
    			methods = MethodIntrospector.selectMethods(handlerType, INIT_BINDER_METHODS);
    			this.initBinderCache.put(handlerType, methods); // 缓存起来
    		}
    		
    		// 此处注意:Method最终都被包装成了InvocableHandlerMethod,从而具有执行的能力
    		List<InvocableHandlerMethod> initBinderMethods = new ArrayList<>();
    		
    		// 上面找了本类的,现在开始看看全局里有木有@InitBinder
    		// Global methods first(先把全局的放进去,再放个性化的~~~~ 所以小细节:有覆盖的效果哟~~~)
    		// initBinderAdviceCache它是一个缓存LinkedHashMap(有序哦~~~),缓存着作用于全局的类。
    		// 如@ControllerAdvice,注意和`RequestBodyAdvice`、`ResponseBodyAdvice`区分开来
    
    		// methodSet:说明一个类里面是可以定义N多个标注有@InitBinder的方法~~~~~
    		this.initBinderAdviceCache.forEach((clazz, methodSet) -> {
    			
    			// 简单的说就是`RestControllerAdvice`它可以指定:basePackages之类的属性,看本类是否能被扫描到吧~~~~
    			if (clazz.isApplicableToBeanType(handlerType)) {
    			
    				// 这个resolveBean() 有点意思:它持有的Bean若是个BeanName的话,会getBean()一下的
    				// 大多数情况下都是BeanName,这在@ControllerAdvice的初始化时会讲~~~
    				Object bean = clazz.resolveBean();
    				for (Method method : methodSet) {
    					// createInitBinderMethod:把Method适配为可执行的InvocableHandlerMethod
    					
    					// 特点是把本类的HandlerMethodArgumentResolverComposite传进去了
    					// 当然还有DataBinderFactory和ParameterNameDiscoverer等
    					initBinderMethods.add(createInitBinderMethod(bean, method));
    				}
    			}
    		});
    		// 后一步:再条件标注有@InitBinder的方法
    		for (Method method : methods) {
    			Object bean = handlerMethod.getBean();
    			initBinderMethods.add(createInitBinderMethod(bean, method));
    		}
    
    		// protected方法,就一句代码:new ServletRequestDataBinderFactory(binderMethods, getWebBindingInitializer())
    		return createDataBinderFactory(initBinderMethods);
    	}
    	...
    }
    

    到这里,整个@InitBinder的解析过程就算可以全部理解了。关于这个过程,我有如下几点想说:

    • 对于binderMethods每次请求过来都会新new一个(具有第一次惩罚效果),它既可以来自于全局(Advice),也可以来自于Controller本类
    • 倘若Controller上的和Advice上标注有次注解的方法名一毛一样,也是不会覆盖的(因为类不一样)
    • 关于注解有@InitBinder的方法的执行,它和执行控制器方法差不多,都是调用了InvocableHandlerMethod#invokeForRequest方法,因此可以自行类比

    目前方法执行的核心,无非就是对参数的解析、封装,也就是对HandlerMethodArgumentResolver的理解。强烈推荐你可以参考 这个系列的所有文章~


    有了这些基础理论的支撑,接下来当然就是它的使用Demo Show

    @InitBinder的使用案例

    我抛出两个需求,借助@InitBinder来实现:

    1. 请求进来的所有字符串trim一下
    2. yyyy-MM-dd这种格式的字符串能直接用Date类型接收(不用先用String接收再自己转换,不优雅)

    为了实现如上两个需求,我需要先自定义两个属性编辑器:

    1、StringTrimmerEditor

    public class StringTrimmerEditor extends PropertyEditorSupport {
    
        // 将属性对象用一个字符串表示,以便外部的属性编辑器能以可视化的方式显示。缺省返回null,表示该属性不能以字符串表示
        //@Override
        //public String getAsText() {
        //    Object value = getValue();
        //    return (value != null ? value.toString() : null);
        //}
    
        // 用一个字符串去更新属性的内部值,这个字符串一般从外部属性编辑器传入
        // 处理请求的入参:test就是你传进来的值(并不是super.getValue()哦~)
        @Override
        public void setAsText(String text) throws IllegalArgumentException {
            text = text == null ? text : text.trim();
            setValue(text);
        }
    }
    

    说明:Spring内置有org.springframework.beans.propertyeditors.StringTrimmerEditor,默认情况下它并没有装配进来,若你有需要可以直接使用它的(此处为了演示,我就用自己的)。Spring内置注册了哪些?参照PropertyEditorRegistrySupport#createDefaultEditors方法
    Spring的属性编辑器和传统的用于IDE开发时的属性编辑器不同,它们没有UI界面,仅负责将配置文件中的文本配置值转换为Bean属性的对应值,所以Spring的属性编辑器并非传统意义上的JavaBean属性编辑器

    2、CustomDateEditor
    关于这个属性编辑器,你也可以像我一样自己实现。本文就直接使用Spring提供了的,参见:org.springframework.beans.propertyeditors.CustomDateEditor

    // @since 28.04.2003
    // @see java.util.Date
    public class CustomDateEditor extends PropertyEditorSupport {
    	...
    	@Override
    	public void setAsText(@Nullable String text) throws IllegalArgumentException {
    		...
    		setValue(this.dateFormat.parse(text));
    		...
    	}
    	...
    	@Override
    	public String getAsText() {
    		Date value = (Date) getValue();
    		return (value != null ? this.dateFormat.format(value) : "");
    	}
    }
    

    定义好后,如何使用呢?有两种方式:

    1. API方式WebBindingInitializer ,关于它的使用,请参阅这里,本文略。
      1. 重写initBinder注册的属性编辑器是全局的属性编辑器,对所有的Controller都有效(全局的)
    2. @InitBinder注解方式

    Controller本类上使用@InitBinder,形如这样:

    @Controller
    @RequestMapping
    public class HelloController {
    
        @InitBinder
        public void initBinder(WebDataBinder binder) {
            //binder.setDisallowedFields("name"); // 不绑定name属性
            binder.registerCustomEditor(String.class, new StringTrimmerEditor());
    
            // 此处使用Spring内置的CustomDateEditor
            DateFormat dateFormat = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd");
            binder.registerCustomEditor(Date.class, new CustomDateEditor(dateFormat, true));
        }
    
        @ResponseBody
        @GetMapping("/test/initbinder")
        public String testInitBinder(String param, Date date) {
            return param + ":" + date;
        }
    }
    

    请求:/test/initbinder?param= ds&date=2019-12-12。结果为:ds:Thu Dec 12 00: 00: 00 CST 2019,符合预期。

    注意,若date为null返回值为ds: null(因为我设置了允许为null)
    但若你不是yyyy-MM-dd格式,那就抛错喽(格式化异常)

    本例的@InitBinder方法只对当前Controller生效。要想全局生效,可以使用@ControllerAdvice/WebBindingInitializer
    通过@ControllerAdvice可以将对于控制器的全局配置放置在同一个位置,注解了@ControllerAdvice的类的方法可以使用@ExceptionHandler@InitBinder@ModelAttribute等注解到方法上,这对所有注解了@RequestMapping的控制器内的方法有效(关于全局的方式本文略,建议各位自己实践~)。

    @InitBinder的value属性的作用

    获取你可能还不知道,它还有个value属性呢,并且还是数组

    public @interface InitBinder {
    	// 用于限定次注解标注的方法作用于哪个模型key上
    	String[] value() default {};
    }
    

    说人话:若指定了value值,那么只有方法参数名(或者模型名)匹配上了此注解方法才会执行(若不指定,都执行)。

    @Controller
    @RequestMapping
    public class HelloController {
    
        @InitBinder({"param", "user"})
        public void initBinder(WebDataBinder binder, HttpServletRequest request) {
            System.out.println("当前key:" + binder.getObjectName());
        }
    
        @ResponseBody
        @GetMapping("/test/initbinder")
        public String testInitBinder(String param, String date,
                                     @ModelAttribute("user") User user, @ModelAttribute("person") Person person) {
            return param + ":" + date;
        }
    }
    

    请求:/test/initbinder?param=fsx&date=2019&user.name=demoUser,控制台打印:

    当前key:param
    当前key:user
    

    从打印结果中很清楚的看出了value属性的作用~

    需要说明一点:虽然此处有key是user.name,但是User对象可是不会封装到此值的(因为request.getParameter('user')没这个key嘛~)。如何解决???需要绑定前缀,原理可参考这里

    其它应用场景

    上面例举的场景是此注解最为常用的场景,大家务必掌握。它还有一些奇淫技巧的使用,心有余力的小伙伴不妨也可以消化消化:

    若你一次提交需要提交两个"模型"数据,并且它们有重名的属性。形如下面例子:

    @Controller
    @RequestMapping
    public class HelloController {
    
        @Getter
        @Setter
        @ToString
        public static class User {
            private String id;
            private String name;
        }
    
        @Getter
        @Setter
        @ToString
        public static class Addr {
            private String id;
            private String name;
        }
    
        @InitBinder("user")
        public void initBinderUser(WebDataBinder binder) {
            binder.setFieldDefaultPrefix("user.");
        }
    
        @InitBinder("addr")
        public void initBinderAddr(WebDataBinder binder) {
            binder.setFieldDefaultPrefix("addr.");
        }
    
        @ResponseBody
        @GetMapping("/test/initbinder")
        public String testInitBinder(@ModelAttribute("user") User user, @ModelAttribute("addr") Addr addr) {
            return user + ":" + addr;
        }
    }
    

    请求:/test/initbinder?user.id=1&user.name=demoUser&addr.id=10&addr.name=北京市海淀区,结果为:HelloController.User(id=1, name=demoUser):HelloController.Addr(id=10, name=北京市海淀区)

    至于加了前缀为何能绑定上,这里简要说说:
    1、ModelAttributeMethodProcessor#resolveArgument里依赖attribute = createAttribute(name, parameter, binderFactory, webRequest)方法完成数据的封装、转换
    2、createAttributerequest.getParameter(attributeName)看请求域里是否有值(此处为null),若木有就反射创建一个空实例,回到resolveArgument方法。
    3、继续利用WebDataBinder来完成对这个空对象的数据值绑定,这个时候这些FieldDefaultPrefix就起作用了。执行方法是:bindRequestParameters(binder, webRequest),实际上是((WebRequestDataBinder) binder).bind(request);。对于bind方法的原理,就不陌生了~
    4、完成Model数据的封装后,再进行@Valid校验...

    参考解析类:ModelAttributeMethodProcessor对参数部分的处理

    总结

    本文花大篇幅从原理层面总结了@InitBinder这个注解的使用,虽然此注解在当下的环境中出镜率并不是太高,但我还是期望小伙伴能理解它,特别是我本文举例说明的例子的场景一定能做到运用自如。

    最后,此注解的使用的注意事项我把它总结如下,供各位使用过程中参考:

    1. @InitBinder标注的方法执行是多次的,一次请求来就执行一次(第一次惩罚)
    2. Controller实例中的所有@InitBinder只对当前所在的Controller有效
    3. @InitBinder的value属性控制的是模型Model里的key,而不是方法名(不写代表对所有的生效)
    4. @InitBinder标注的方法不能有返回值(只能是void或者returnValue=null
    5. @InitBinder@RequestBody这种基于消息转换器的请求参数无效
      1. 因为@InitBinder它用于初始化DataBinder数据绑定、类型转换等功能,而@RequestBody它的数据解析、转换时消息转换器来完成的,所以即使你自定义了属性编辑器,对它是不生效的(它的WebDataBinder只用于数据校验,不用于数据绑定和数据转换。它的数据绑定转换若是json,一般都是交给了jackson来完成的
    6. 只有AbstractNamedValueMethodArgumentResolver才会调用binder.convertIfNecessary进行数据转换,从而属性编辑器才会生效

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