Spring核心——數據的類型轉換

在字符串到實體轉換一文中介紹了Spring核心框架中使用PropertyEditor將任何字符串轉換爲數字、實體的方法。除了字符串到實體，Spring還提供了更加通用的功能在對象和對象之間進行數據轉換。

Converter<S, T>

Spring的類型轉換的基礎是Converter<S, T>（以下簡稱轉換器）接口：

package org.springframework.core.convert.converter;
public interface Converter<S, T> {
    T convert(S source);
}

光是看他的結構就很清晰的明白這個接口是要做什麼。S表示Source（來源）、T表示Target（目標），所以這個接口的2個範型參數就是數據從S轉換爲T，Converter::convert方法正是輸入一個“S”類型的實例，返回一個“T”類型的實例。

可以通過這個接口實現規範化、可複用的類型轉換功能。下面通過轉換器實現字符串到PC實體類相互轉換的過程。

Pc實體：

public class PC extends Device {
	String cpu;
	String graphic;
	String ram;
    //Getter & Setter ...
}

在基類Device中通過反射實現字符串到實體類的轉換：

public abstract class Device {
	public void pares(String text){ //字符串轉換爲實體
		Field[] fields = this.getClass().getDeclaredFields();
		for (Field field : fields) {
			int begIndex = text.indexOf(field.getName());
			int endIndex = text.indexOf(";", begIndex);
			String sub = text.substring(begIndex, endIndex), value = sub.split("=")[1];
			field.setAccessible(true);
		    field.set(this, value);
		}
	};

	public String value(){ //實體轉換爲字符串
		Field[] fields = this.getClass().getDeclaredFields();
		StringBuilder sb = new StringBuilder();
		for (Field field : fields) {
			sb.append(field.getName());
			sb.append("=");
			sb.append(field.get(this).toString());
			sb.append(";");
		}
		return sb.toString();
	}
}

然後聲明兩個轉換器的實現類：

public class String2PcConverter implements Converter<String, PC> { 
    //字符串轉換爲PC對象
	@Override
	public PC convert(String source) {
		PC pc = new PC();
		pc.pares(source);
		return pc;
	}
}

public class PC2StringConverter implements Converter<PC, String>  {
    //PC對象轉換爲字符串
	@Override
	public String convert(PC source) {
		return source.value();
	}
}

 最後使用這兩個轉換器：

public class ConversionApp {
	void singletonConversion() {
		final String text = "cpu=amd;ram=kingston;graphic=Navidia;";
		Converter<String, PC> string2Pc = new String2PcConverter();
		PC pc = string2Pc.convert(text);
		Converter<PC, String> pc2String = new PC2StringConverter();
		String string = pc2String.convert(pc);
	}
}

以上就是Spring最基本的類型轉換功能——圍繞着轉換器（Converter<S, T>）接口實現數據類型轉換。看到這裏可能有些碼友就要問了：這到底有什麼用？直接用使用Device::pares和Device::value方法不就完事了？爲什麼還要引入轉換器兜一圈？？！

如果系統僅僅只有1個或幾個類型轉換確實沒必要引入轉換器。但是業務總是繁雜多樣的，模塊與模塊之前也會存在數據結構的差異，因此我們需要適配器（Adapter）、外觀（Facade）等模式來應對變化多端的外部輸入而無需改動業務邏輯。實際上從更高的層次看，Converter接口就是Spring爲類型轉換提供的一個適配器。後面會看到Spring已經爲程序的順利運行提供了大量的轉換器，即使在閱讀本文內容之前不知道這些轉換器的存在，但Spring框架時時刻刻都在使用他們。

ConverterFactory<S, R>

轉換器只能對單一類型進行轉換，如果有大量相同類別的數據需要轉換可以使用ConverterFactory（一下簡稱轉換工廠）：

public interface ConverterFactory<S, R> {

    <T extends R> Converter<S, T> getConverter(Class<T> targetType);
}

ConverterFactory::getConverter是返回一個轉換器，這裏範型標記“T”是“R”的子類。看下面轉換工廠的例子，他可以將字符串轉換成Device的子類：

public class String2DeviceConverterFactory implements ConverterFactory<String, Device> {
	public <T extends Device> Converter<String, T> getConverter(Class<T> targetType) {
		return new String2DeviceConverter(targetType);
	}
  
    // Device的通用轉換器
	static class String2DeviceConverter<T extends Device> implements Converter<String, Device> {
		private Class<? extends Device> klass;
		public String2DeviceConverter(Class<? extends Device> klass) {
			this.klass = klass;
		}

		public T convert(String source) {
			Device device = null;
			device = klass.newInstance();
			device.pares(source);
			return (T) device;
		}
	}
}

然後可以使用這個轉換工廠按照目標類型進行轉換：

public class ConversionApp {
	void factoryConversion() {
		String2DeviceConverterFactory factory = new String2DeviceConverterFactory();
		Converter<String, PC> pcConverter = factory.getConverter(PC.class);
		//將字符串轉換爲PC
		PC pc = pcConverter.convert("cpu=amd;ram=kingston;graphic=Navidia;");

		Converter<String, Phone> phoneConverter = factory.getConverter(Phone.class);
		//將字符串轉換爲Phone
		Phone phone = phoneConverter.convert("name=HUAWEIP20;cpu=Kirin970;ram=64G;");
	}
}

Phone是另外一個繼承了Device的實體類：

public class Phone extends Device {
	String name;
	String cpu;
	String ram;
    // Getter & Setter
}

數據轉換服務

Spring已經爲數據轉換預設了大量的Converter，這些Converter可以通過ConversionService直接使用。ConversionService中包含了幾乎所有Java常規類型的數據格式轉換，看下面的案例。

public class ConversionApp {ConversionApp registConversionService() {
		ConfigurableApplicationContext ctx = new AnnotationConfigApplicationContext(ConversionConfig.class);
        // 獲取ConversionService
		ConversionService service = ctx.getBean(ConversionService.class);
		// 字符串轉換爲整型
		int i = service.convert("123456", Integer.class);
		// 字符串轉換爲浮點
		float f = service.convert("1234.56", Float.class);
		// 源生列表轉換爲List
		List<?> list = service.convert(new int[] { 1, 2, 3, 4, 5, 6 }, List.class);
		// 源生列表轉換爲Set
		Set<?> set = service.convert(new int[] { 1, 2, 3, 4, 5, 6 }, Set.class);
		// 枚舉轉換
		Gender gender = service.convert("Male", Gender.class);
		// 使用自定義轉換器
		PC pc = service.convert("cpu=amd;ram=kingston;graphic=Navidia;", PC.class);
		// UUID轉換
		UUID uuid = service.convert("f51b4b95-0925-4ad0-8c62-4daf3ea7918f", UUID.class);
		// 字符串轉換爲Optional<PC>
		Optional<PC> options = service.convert("cpu=amd;ram=kingston;graphic=Navidia;", Optional.class);
		// 使用TypeDescriptor描述進行轉換
		String source = "123456789";
		int result = (int) service.convert(source, TypeDescriptor.valueOf(source.getClass()),
				TypeDescriptor.valueOf(Integer.class));
		_G.print(result);
	}

	enum Gender {
		Male, Female, Other
	}
}

除了上面的轉換，ConversionService還提供了其他轉換器，詳情請看org.springframework.core.convert.support.DefaultConversionService的JavaDoc文檔。

需要通過ConversionServiceFactoryBean來啓用ConversionService，下面的代碼是在@Configurable中向IoC容器添加ConversionServiceFactoryBean：

@Configurable
public class ConversionConfig {
	
	@Bean
	public ConversionServiceFactoryBean ConversionServiceFactoryBean() {
		ConversionServiceFactoryBean factoryBean = new ConversionServiceFactoryBean();
		Set<Converter> converters = new HashSet<>();
		// 添加自定義轉換器
		converters.add(new String2PcConverter());
		converters.add(new PC2StringConverter());
		factoryBean.setConverters(converters);
		return factoryBean;
	}
}

也可以通過XML文件配置來引入ConversionService：

<bean id="conversionService"
        class="org.springframework.context.support.ConversionServiceFactoryBean">
    <property name="converters">
        <set>
            <bean class="chkui.springcore.example.javabase.conversion.support.PC2StringConverter"/>
            <bean class="chkui.springcore.example.javabase.conversion.support.String2PcConverter"/>
        </set>
    </property>
</bean>

ConversionService在Spring MVC中的作用很大，可以全局註冊統一的類型轉換器。