【小家Spring】聊聊Spring中的数据绑定 --- DataBinder本尊（源码分析）

摘要：对中的数据绑定场景，小伙伴们就再熟悉不过了。比如包下大名鼎鼎的源码分析的源码相对来说还是颇为复杂的，它提供的能力非常强大，也注定了它的方法非常多属性也非常多。并且备注入群字样，会手动邀请入群

唯有热爱和坚持，才能让你在程序人生中屹立不倒，切忌跟风什么语言或就学什么去~

【小家Spring】聊聊Spring中的数据绑定 --- 属性访问器PropertyAccessor和实现类DirectFieldAccessor的使用
【小家Spring】聊聊Spring中的数据绑定 --- BeanWrapper以及Java内省Introspector和PropertyDescriptor

数据绑定 这个概念在任何一个成型的框架中都是特别重要的（尤其是web框架），它能让框架更多的自动化，更好容错性以及更高的编码效率。它提供的能力是：把字符串形式的参数转换成服务端真正需要的类型的转换（当然可能还包含校验）。

对Spring中的数据绑定场景，小伙伴们就再熟悉不过了。比如我们Controller中只需要使用Model对象就能完成request到Model对象的自动数据自动绑定，使用起来着实非常方便~（完全屏蔽了Servlet的API）

既然数据绑定这么重要，但是为何鲜有人提起呢？我也上网搜了搜关于DataBinder的相关资料，相对来说还是寥寥无几的~
我们不提起并不代表它不重要，这些都是Spring它帮我们默默的干了。这也印证了那句名言嘛：我们的安好是因为有人替我们负重前行

查到网上的资料，大都停留在如何使用WebDataBinder的说明上，并且几乎没有文章是专门分析核心部件DataBinder的，本文作为此方面的一股清流，在此把我结合官方文档、源码的所获分享给大家~

注意，此类所在的包是org.springframework.validation，所以可想而知，它不仅仅完成数据的绑定，还会和数据校验有关~

注意：我看到有的文章说DataBinder在绑定的时候还会进行数据校验Validation，其实这个是不准确的，容易误导人（校验动作不发生在DataBinder本类）
还有说DataBinder数据绑定最终依赖的是BeanWrapper，其实这个也是不准确的，实际上依赖的是PropertyAccessor。

先看一个简单Demo，体验一把直接使用DataBinder进行数据绑定吧：

    public static void main(String[] args) throws BindException {
        Person person = new Person();
        DataBinder binder = new DataBinder(person, "person");
        MutablePropertyValues pvs = new MutablePropertyValues();
        pvs.add("name", "fsx");
        pvs.add("age", 18);

        binder.bind(pvs);
        Map close = binder.close();

        System.out.println(person);
        System.out.println(close);
    }

输出：

Person{name="fsx", age=18}
{person=Person{name="fsx", age=18}, org.springframework.validation.BindingResult.person=org.springframework.validation.BeanPropertyBindingResult: 0 errors}

其实Spring一直是在弱化数据绑定对使用者的接触（这就是为何鲜有人提起的原因），所以之前博文也说到Spring并不推荐直接使用BeanWrapper去自己绑定数据（而是都让框架自己来完成吧~）。

BeanWrapper不推荐直接使用，但是DataBinder是一个更为成熟、完整些的数据绑定器，若实在有需求使用它是比使用BeanWrapper是个更好的选择~

其实直接使用顶层的DataBinder也是一般不会的，而是使用它的子类。比如web包下大名鼎鼎的WebDataBinder~

DataBinder的源码相对来说还是颇为复杂的，它提供的能力非常强大，也注定了它的方法非常多、属性也非常多。
首先看看类声明：

public class DataBinder implements PropertyEditorRegistry, TypeConverter {}

它是个实现类，直接实现了PropertyEditorRegistry和TypeConverter 这两个接口，因此它可以注册java.beans.PropertyEditor，并且能完成类型转换（TypeConverter）。

关于数据转换这块内容，有兴趣的可参见：【小家Spring】聊聊Spring中的数据转换：Converter、ConversionService、TypeConverter、PropertyEditor

接下里分析具体源码（需要解释说明都写在源码处了）：

public class DataBinder implements PropertyEditorRegistry, TypeConverter {

    /** Default object name used for binding: "target". */
    public static final String DEFAULT_OBJECT_NAME = "target";
    /** Default limit for array and collection growing: 256. */
    public static final int DEFAULT_AUTO_GROW_COLLECTION_LIMIT = 256;

    @Nullable
    private final Object target;
    private final String objectName; // 默认值是target

    // BindingResult：绑定错误、失败的时候会放进这里来~
    @Nullable
    private AbstractPropertyBindingResult bindingResult;

    //类型转换器，会注册最为常用的那么多类型转换Map, PropertyEditor> defaultEditors
    @Nullable
    private SimpleTypeConverter typeConverter;

    // 默认忽略不能识别的字段~
    private boolean ignoreUnknownFields = true;
    // 不能忽略非法的字段（比如我要Integer，你给传aaa，那肯定就不让绑定了，抛错）
    private boolean ignoreInvalidFields = false;
    // 默认是支持级联的~~~
    private boolean autoGrowNestedPaths = true;

    private int autoGrowCollectionLimit = DEFAULT_AUTO_GROW_COLLECTION_LIMIT;

    // 这三个参数  都可以自己指定~~ 允许的字段、不允许的、必须的
    @Nullable
    private String[] allowedFields;
    @Nullable
    private String[] disallowedFields;
    @Nullable
    private String[] requiredFields;

    // 转换器ConversionService
    @Nullable
    private ConversionService conversionService;
    // 状态码处理器~
    @Nullable
    private MessageCodesResolver messageCodesResolver;
    // 绑定出现错误的处理器~
    private BindingErrorProcessor bindingErrorProcessor = new DefaultBindingErrorProcessor();
    // 校验器（这个非常重要）
    private final List validators = new ArrayList<>();

    //  objectName没有指定，就用默认的
    public DataBinder(@Nullable Object target) {
        this(target, DEFAULT_OBJECT_NAME);
    }
    public DataBinder(@Nullable Object target, String objectName) {
        this.target = ObjectUtils.unwrapOptional(target);
        this.objectName = objectName;
    }
    ... // 省略所有属性的get/set方法

    // 提供一些列的初始化方法，供给子类使用 或者外部使用  下面两个初始化方法是互斥的
    public void initBeanPropertyAccess() {
        Assert.state(this.bindingResult == null, "DataBinder is already initialized - call initBeanPropertyAccess before other configuration methods");
        this.bindingResult = createBeanPropertyBindingResult();
    }
    protected AbstractPropertyBindingResult createBeanPropertyBindingResult() {
        BeanPropertyBindingResult result = new BeanPropertyBindingResult(getTarget(), getObjectName(), isAutoGrowNestedPaths(), getAutoGrowCollectionLimit());
        if (this.conversionService != null) {
            result.initConversion(this.conversionService);
        }
        if (this.messageCodesResolver != null) {
            result.setMessageCodesResolver(this.messageCodesResolver);
        }
        return result;
    }
    // 你会发现，初始化DirectFieldAccess的时候，校验的也是bindingResult ~~~~
    public void initDirectFieldAccess() {
        Assert.state(this.bindingResult == null, "DataBinder is already initialized - call initDirectFieldAccess before other configuration methods");
        this.bindingResult = createDirectFieldBindingResult();
    }
    protected AbstractPropertyBindingResult createDirectFieldBindingResult() {
        DirectFieldBindingResult result = new DirectFieldBindingResult(getTarget(), getObjectName(), isAutoGrowNestedPaths());
        if (this.conversionService != null) {
            result.initConversion(this.conversionService);
        }
        if (this.messageCodesResolver != null) {
            result.setMessageCodesResolver(this.messageCodesResolver);
        }
        return result;
    }

    ...
    // 把属性访问器返回，PropertyAccessor(默认直接从结果里拿)，子类MapDataBinder有复写
    protected ConfigurablePropertyAccessor getPropertyAccessor() {
        return getInternalBindingResult().getPropertyAccessor();
    }

    // 可以看到简单的转换器也是使用到了conversionService的，可见conversionService它的效用
    protected SimpleTypeConverter getSimpleTypeConverter() {
        if (this.typeConverter == null) {
            this.typeConverter = new SimpleTypeConverter();
            if (this.conversionService != null) {
                this.typeConverter.setConversionService(this.conversionService);
            }
        }
        return this.typeConverter;
    }

    ... // 省略众多get方法
    
    // 设置指定的可以绑定的字段，默认是所有字段~~~
    // 例如，在绑定HTTP请求参数时，限制这一点以避免恶意用户进行不必要的修改。
    // 简单的说：我可以控制只有指定的一些属性才允许你修改~~~~
    // 注意：它支持xxx*,*xxx,*xxx*这样的通配符  支持[]这样子来写~
    public void setAllowedFields(@Nullable String... allowedFields) {
        this.allowedFields = PropertyAccessorUtils.canonicalPropertyNames(allowedFields);
    }
    public void setDisallowedFields(@Nullable String... disallowedFields) {
        this.disallowedFields = PropertyAccessorUtils.canonicalPropertyNames(disallowedFields);
    }

    // 注册每个绑定进程所必须的字段。
    public void setRequiredFields(@Nullable String... requiredFields) {
        this.requiredFields = PropertyAccessorUtils.canonicalPropertyNames(requiredFields);
        if (logger.isDebugEnabled()) {
            logger.debug("DataBinder requires binding of required fields [" + StringUtils.arrayToCommaDelimitedString(requiredFields) + "]");
        }
    }
    ...
    // 注意：这个是set方法，后面是有add方法的~
    // 注意：虽然是set，但是引用是木有变的~~~~
    public void setValidator(@Nullable Validator validator) {
        // 判断逻辑在下面：你的validator至少得支持这种类型呀  哈哈
        assertValidators(validator);
        // 因为自己手动设置了，所以先清空  再加进来~~~
        // 这步你会发现，即使validator是null，也是会clear的哦~  符合语意
        this.validators.clear();
        if (validator != null) {
            this.validators.add(validator);
        }
    }
    private void assertValidators(Validator... validators) {
        Object target = getTarget();
        for (Validator validator : validators) {
            if (validator != null && (target != null && !validator.supports(target.getClass()))) {
                throw new IllegalStateException("Invalid target for Validator [" + validator + "]: " + target);
            }
        }
    }
    public void addValidators(Validator... validators) {
        assertValidators(validators);
        this.validators.addAll(Arrays.asList(validators));
    }
    // 效果同set
    public void replaceValidators(Validator... validators) {
        assertValidators(validators);
        this.validators.clear();
        this.validators.addAll(Arrays.asList(validators));
    }
    
    // 返回一个，也就是primary默认的校验器
    @Nullable
    public Validator getValidator() {
        return (!this.validators.isEmpty() ? this.validators.get(0) : null);
    }
    // 只读视图
    public List getValidators() {
        return Collections.unmodifiableList(this.validators);
    }

    // since Spring 3.0
    public void setConversionService(@Nullable ConversionService conversionService) {
        Assert.state(this.conversionService == null, "DataBinder is already initialized with ConversionService");
        this.conversionService = conversionService;
        if (this.bindingResult != null && conversionService != null) {
            this.bindingResult.initConversion(conversionService);
        }
    }

    // =============下面它提供了非常多的addCustomFormatter()方法  注册进PropertyEditorRegistry里=====================
    public void addCustomFormatter(Formatter formatter);
    public void addCustomFormatter(Formatter formatter, String... fields);
    public void addCustomFormatter(Formatter formatter, Class... fieldTypes);

    // 实现接口方法
    public void registerCustomEditor(Class requiredType, PropertyEditor propertyEditor);
    public void registerCustomEditor(@Nullable Class requiredType, @Nullable String field, PropertyEditor propertyEditor);
    ...
    // 实现接口方法
    // 统一委托给持有的TypeConverter~~或者是getInternalBindingResult().getPropertyAccessor();这里面的
    @Override
    @Nullable
    public  T convertIfNecessary(@Nullable Object value, @Nullable Class requiredType,
            @Nullable MethodParameter methodParam) throws TypeMismatchException {

        return getTypeConverter().convertIfNecessary(value, requiredType, methodParam);
    }


    // ===========上面的方法都是开胃小菜，下面才是本类最重要的方法==============

    // 该方法就是把提供的属性值们，绑定到目标对象target里去~~~
    public void bind(PropertyValues pvs) {
        MutablePropertyValues mpvs = (pvs instanceof MutablePropertyValues ? (MutablePropertyValues) pvs : new MutablePropertyValues(pvs));
        doBind(mpvs);
    }
    // 此方法是protected的，子类WebDataBinder有复写~~~加强了一下
    protected void doBind(MutablePropertyValues mpvs) {
        // 前面两个check就不解释了，重点看看applyPropertyValues(mpvs)这个方法~
        checkAllowedFields(mpvs);
        checkRequiredFields(mpvs);
        applyPropertyValues(mpvs);
    }

    // allowe允许的 并且还是没有在disallowed里面的 这个字段就是被允许的
    protected boolean isAllowed(String field) {
        String[] allowed = getAllowedFields();
        String[] disallowed = getDisallowedFields();
        return ((ObjectUtils.isEmpty(allowed) || PatternMatchUtils.simpleMatch(allowed, field)) &&
                (ObjectUtils.isEmpty(disallowed) || !PatternMatchUtils.simpleMatch(disallowed, field)));
    }
    ...
    // protected 方法，给target赋值~~~~
    protected void applyPropertyValues(MutablePropertyValues mpvs) {
        try {
            // 可以看到最终赋值 是委托给PropertyAccessor去完成的
            getPropertyAccessor().setPropertyValues(mpvs, isIgnoreUnknownFields(), isIgnoreInvalidFields());

        // 抛出异常，交给BindingErrorProcessor一个个处理~~~
        } catch (PropertyBatchUpdateException ex) {
            for (PropertyAccessException pae : ex.getPropertyAccessExceptions()) {
                getBindingErrorProcessor().processPropertyAccessException(pae, getInternalBindingResult());
            }
        }
    }

    // 执行校验，此处就和BindingResult 关联上了，校验失败的消息都会放进去（不是直接抛出异常哦~ ）
    public void validate() {
        Object target = getTarget();
        Assert.state(target != null, "No target to validate");
        BindingResult bindingResult = getBindingResult();
        // 每个Validator都会执行~~~~
        for (Validator validator : getValidators()) {
            validator.validate(target, bindingResult);
        }
    }

    // 带有校验提示的校验器。SmartValidator
    // @since 3.1
    public void validate(Object... validationHints) { ... }

    // 这一步也挺有意思：实际上就是若有错误，就抛出异常
    // 若没错误  就把绑定的Model返回~~~(可以看到BindingResult里也能拿到最终值哦~~~)
    // 此方法可以调用，但一般较少使用~
    public Map close() throws BindException {
        if (getBindingResult().hasErrors()) {
            throw new BindException(getBindingResult());
        }
        return getBindingResult().getModel();
    }
}

从源源码的分析中，大概能总结到DataBinder它提供了如下能力：

把属性值PropertyValues绑定到target上（bind()方法，依赖于PropertyAccessor实现~）

提供校验的能力：提供了public方法validate()对各个属性使用Validator执行校验~

提供了注册属性编辑器（PropertyEditor）和对类型进行转换的能力（TypeConverter）

本文介绍了Spring用于数据绑定的最直接类DataBinder，它位于spring-context这个工程的org.springframework.validation包内，所以需要再次明确的是：它是Spring提供的能力而非web提供的~

虽然我们DataBinder是Spring提供，但其实把它发扬光大是发生在Web环境，也就是大名鼎鼎的WebDataBinder，毕竟我们知道一般只有进行web交互的时候，才会涉及到字符串 -> Java类型/对象的转换，这就是下个章节讲述的重中之重~

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