本文介绍下Java对象属性复制组件（MapStruct），以及项目中引入遇到的坑。
1. 问题背景
日常编程中，经常会碰到对象属性复制的场景，就比如下面这样一个常见的三层MVC架构。
前端请求通过VO对象接收，并通过DTO对象进行流转，最后转换成DO对象与数据库DAO层进行交互，反之亦然。
当业务简单的时候，可以通过手动编码getter/setter函数来复制对象属性。但是当业务变的复杂，对象属性变得很多，那么手写复制属性代码不仅十分繁琐，非常耗时间，并且还可能容易出错。
为了解决这个痛点，在项目初期，小辉项目的解决方法是随手写的转换工具函数：根据变量名进行反射，对基础类型和枚举的变量进行赋值。
总结下目前该工具函数的优缺点：
优点：
开发效率高，随时想要转换的时候，传入源对象以及指定class，调用下函数即可。
缺点：
项目中大量的反射会严重影响代码执行效率
由于使用了反射，所以成员变量的使用被追踪就很麻烦
转换失败只有在运行中报错才会发现
对于嵌套对象字段的情况无能为力
只能对基础类型进行复制
对字段名不一致的属性无法赋值
2. 开源组件选择
那如果想要更强大的功能，有哪些开源组件可以选择呢？
下面小辉收集并盘点下相关开源组件的特点。
1. Apache BeanUtils
底层原理运用反射。
嵌套对象字段，将会与源对象使用同一对象，即使用浅拷贝。
字段名不一致的属性无法被复制。
类型不一致的字段，将会进行默认类型转化。
2. Spring BeanUtils：
底层原理同样运用反射，但相比Apache BeanUtils减少了反射校验，同时增加了缓存，所以提升了转换速度。
嵌套对象字段，将会与源对象使用同一对象，即使用浅拷贝。
字段名不一致，属性无法复制。
类型不一致的字段，将会进行默认类型转化。
3. Cglib BeanCopier
字节码技术动态生成一个代理类，代理类实现get和set方法。生成代理类过程存在一定开销，但是一旦生成，我们可以缓存起来重复使用。相比前两个更好用。
嵌套对象字段，将会与源对象使用同一对象，即使用浅拷贝。
字段名不一致，属性无法复制。
类型不一致的字段，将会进行默认类型转化。
4. Dozer
运用反射。
嵌套对象字段，不会与源对象使用同一对象，即深拷贝。
默认支持类型不一致(基本类型/包装类型)转换。
通过配置字段名的映射关系，不一样字段的属性也被复制。
5. orika
底层其使用了javassist生成字段属性的映射的字节码，然后直接动态加载执行字节码文件，相比于使用反射的工具类，速度上会快很多。
支持深拷贝。
默认支持类型不一致(基本类型/包装类型)转换。
通过配置字段名的映射关系，不一样字段的属性也被复制。
上面介绍的这些工具类，不管使用反射，还是使用字节码技术，这些都需要在代码运行期间动态执行，所以相对于手写硬编码这种方式，上面这些工具类执行速度都会慢很多。
而MapStruct与上面五个组件原理都不同。
以上提到的属性无法复制，都是在不使用手动写Convert函数的情况下进行讨论的
3. MapStruct
1. 为什么选择MapStruct
接下来就要介绍MapStruct 这个工具类，这个工具类之所以运行速度与硬编码差不多，这是因为MapStruct在编译期间就生成属性复制的代码，运行期间就无需使用反射或者字节码技术，从而确保了高性能。
另外，由于编译期间就生成了代码，所以如果有任何问题，编译期间就可以提前暴露，这对于开发人员来讲就可以提前解决问题，而不用等到代码应用上线了，运行之后才发现错误。
所以，为了克服项目中当前函数的被提到的五个缺点，笔者引入了MapStruct。
2. 如何引入MapStruct
只需要引入MapStruct的依赖，同时由于MapStruct需要在编译器期间生成代码，所以我们需要maven-compiler-plugin插件中配置。
如果项目中没有用到lombok，下面的lombok相关配置可以删除；如果用到lombok，由于MapStruct和Lombok都会在编译期间生成代码，为解决冲突使用如下配置即可。
// pom.xml
<dependency>
<groupId>org.MapStruct</groupId>
<artifactId>MapStruct</artifactId>
<version>1.4.1.Final</version>
</dependency>
// pom.xml
// 为了防止lombok和MapStruct的冲突，在pom.xml加入如下配置
<build>
<plugins>
<plugin>
<groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
<artifactId>maven-compiler-plugin</artifactId>
<version>${plugin.compiler.version}</version>
<configuration>
<source>1.8</source>
<target>1.8</target>
<annotationProcessorPaths>
<path>
<groupId>org.MapStruct</groupId>
<artifactId>MapStruct-processor</artifactId>
<version>${MapStruct.version}</version>
</path>
<path>
<groupId>org.projectlombok</groupId>
<artifactId>lombok</artifactId>
<version>${lombok.version}</version>
</path>
<!-- other annotation processors -->
</annotationProcessorPaths>
</configuration>
</plugin>
</plugins>
</build>
3. MapStruct的常见使用方法
使用MapStruct很简单，只需要创建一个mapper文件，然后在需要使用转换的地方，注入调用即可。
下面列举了两个文件，涵盖项目中绝大多数的mapper文件写法。
DO转成DTO的mapper：
/**
* componentModel = "spring"：表明该类是一个 spring 组件,之后调用处只需要使用@Autowired，即可引入该类实例
* NullValuePropertyMappingStrategy.IGNORE：如果遇到旧对象属性为null，则跳过该属性赋值给新对象
*/
@Mapper(componentModel = "spring", nullValuePropertyMappingStrategy = NullValuePropertyMappingStrategy.IGNORE)
public interface UserTransMapper {
/**
* 这个对象可用于非Spring环境下获取当前对象实例。如果在Spring环境下，该行代码可删除
*/
UserTransMapper INSTANCE = Mappers.getMapper(UserTransMapper.class);
/**
* 将Userinfo对象中非null的属性转化为UserDto的对象
* @param userInfo 从数据库读取的用户信息
* @return
*/
UserDto userInfo2userDto(UserInfo userInfo);
/**
* 将Userinfo对象中非null的属性更新到UserDto的对象
* @param userInfo 从数据库读取的用户信息
* @param userDto 用户信息的dto
* 如果改void为UserDto，则函数会返回更新后的UserDto对象
*/
void updateUserInfo2userDto(UserInfo userInfo, @MappingTarget UserDto userDto);
/**
* 将UserDto对象中非null的属性转化为LoginEventDto的对象
* @param userDto 用户信息的dto
* @return LoginEventDto继承UserDto
*/
LoginEventDto userDto2loginEventDto(UserDto userDto);
}
DTO转成VO的mapper：
@Mapper(componentModel = "spring", nullValuePropertyMappingStrategy = NullValuePropertyMappingStrategy.IGNORE)
public interface UserTransMapper {
/**
* UserDto对象中非null的属性转化为UserInfoVo的对象
* @param userDto 用户信息的dto
* @return UserInfoVo继承与UserBaseInfoVo，都是用了@Data，没有异常报错。
*/
UserInfoVo userDto2userVo(UserDto userDto);
/**
* 直接写嵌套List等集合类，同样可以生效
* @param userDtoList
* @return
*/
List<UserInfoVo> userDto2userVo(List<UserDto> userDtoList);
/**
* 如果UserDto存在成员变量是类UserSubDto，而UserInfoVo存在成员变量是类UserSubVo，想在上面转化的同时，让这两个成员变量进行赋值，只需要定义下面的函数即可。
*
* @param userSubDto 用户信息的dto中的成员变量，类型为UserSubDto
* @return
*/
UserSubVo userSubDto2userSubVo(UserSubDto userSubDto);
/**
* UserDto对象和FollowInfoDto对象中非null的属性转化为UserInfoVo的对象
* @param userDto 用户信息的dto
* @param followInfoDto 关注粉丝的dto
* @param hn 房子数量
* @return
*/
@Mappings({
@Mapping(source = "userDto.regionId",target = "regionId"),
@Mapping(source = "followInfoDto.price", target = "price", numberFormat = "0.00"),
@Mapping(source = "hn",target = "houseNumber")
})
/**
* @Mapping也就是手动映射字段的操作，使用简单，读者可自行研究
*/
UserInfoVo userDto2userVo(UserDto userDto, FollowInfoDto followInfoDto, Integer hn);
/**
* 假设从映射Person到PersonDto需要一些MapStruct无法生成的特殊逻辑，可以定义一个default函数
*/
default PersonDto personToPersonDto(Person person) {
// 手动写映射逻辑
}
}
4. 项目改造与踩坑提示
这次改造中相关依赖的版本：
lombok版本1.16.22，改造时升级为1.18.12
项目原有依赖fastjson版本1.2.62
引入MapStruct版本为1.4.1.Final
说明：
之所以要升级lombok版本，是因为上面UserDto对象转化为LoginEventDto对象时，原有项目只在UserDto上添加@Builder，但是继承类LoginEventDto无法继承@Builder，导致MapStruct实例化的时候实例一个UserDto对象。
解决方法：在继承层次结构的所有类(即LoginEventDto和UserDto)都需要使用@SuperBuilder可以，（类UserDto的@Builder要去掉）但这个@SuperBuilder只在更高的lombok版本才有，所以才升级了lombok版本。项目中使用了fastjson，因此业务代码中出现很多处需要反射调用无参构造函数。但在上面一步升级lombok的过程中，lombok对于@Builder的实现出现了一些修改：在1.16.22的生成代码中，是存在private级别的无参构造函数；而在1.18.12的生成代码中，并没有私有无参构造函数，从而导致了业务代码大量出现缺少默认构造函数的报错。
解决方法：@Builder注解跟构造函数之间的冲突很常见。最佳实践是：在所有使用@Builder或者@SupserBuilder的类，增加@NoArgsConstructor和@AllArgsConstructor。
虽然本文极力推荐MapStruct，但如果是老项目的话，尤其是大项目的话，还是考虑下改造后的测试成本。本人在第一次引入的时候，过于自信，在父pom引入MapStruct并提升了lombok版本，直接导致开发环境的微服务集体报错。后来改为在单个微服务实验，并且放在开发环境长期观察（主要这个改动影响测试覆盖面太大，也不想让QA为了技术优化来加班），之后才敢放到生产。
当然如果是新项目，非常推荐尝试下MapStruct。
5. Q&A
在项目引入MapStruct时，有人会提出现在反射的性能消耗已经很低了，Spring、Mybatis等各种框架中大量使用反射，为什么还要使用MapStruct这种编译期生成代码的组件？
主要有如下考虑：
1.反射本身的性能损耗还是很大的，但由于开源库对反射进行了缓存等优化处理，才减少反射对性能损耗的影响。然而，相比调用MapStruct生成的方法，优化后的性能还是差很多。
2.开源库使用反射是为了通用性考虑，但在具体的业务场景，对象之间的转换是很确定的。
3.MapStruct组件本身使用很简单（看完这篇博客之后，可以解决大部分应用场景）。同时， MapStruct组件还能处理一些反射无法处理或者更加灵活解决一些应用问题。
参考
https://github.com/MapStruct/MapStruct-examples
http://www.kailing.pub/MapStruct1.3/index.html
https://mapstruct.org/documentation/stable/reference/html/
本文分享自微信公众号 - 全菜工程师小辉（mseddl）。
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