從原理層面掌握@InitBinder的使用【享學Spring MVC】

来源:https://www.cnblogs.com/fangshixiang/archive/2019/09/12/11509660.html
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每篇一句

大魔王張怡寧：女兒，這堆金牌你拿去玩吧，但我的銀牌不能給你玩。你要想玩銀牌就去找你王浩叔叔吧，他那銀牌多

前言

為了講述好Spring MVC最為複雜的數據綁定這塊，我前面可謂是做足了功課，對此部分知識此處給小伙伴留一個學習入口，有興趣可以點開看看：聊聊Spring中的數據綁定 --- WebDataBinder、ServletRequestDataBinder、WebBindingInitializer...【享學Spring】

@InitBinder這個註解是Spring 2.5後推出來，用於數據綁定、設置數據轉換器等，字面意思是“初始化綁定器”。

關於數據綁定器的概念，前面的功課中有重點詳細講解，此處預設小伙伴是熟悉了的~

在Spring MVC的web項目中，相信小伙伴們經常會遇到一些前端給後端傳值比較棘手的問題：比如最經典的問題：

  • Date類型（或者LocalDate類型）前端如何傳？後端可以用Date類型接收嗎？
  • 字元串類型，如何保證前段傳入的值兩端沒有空格呢？（99.99%的情況下多餘的空格都是木有用的）

對於這些看似不太好弄的問題，看了這篇文章你就可以優雅的搞定了~

---

說明：關於Date類型的傳遞，業界也有兩個通用的解決方案：

  1. 使用時間戳
  2. 使用String字元串（傳值的萬能方案）

使用者兩種方式總感覺不優雅，且不夠面向對象。那麼本文就介紹一個黑科技：使用@InitBinder來便捷的實現各種數據類型的數據綁定（咱們Java是強類型語言且面向對象的，如果啥都用字元串，是不是也太low了~）

> 一般的string, int, long會自動綁定到參數，但是自定義的格式spring就不知道如何綁定了 .所以要繼承PropertyEditorSupport，實現自己的屬性編輯器PropertyEditor,綁定到WebDataBinder ( binder.registerCustomEditor)，覆蓋方法setAsText

@InitBinder原理

本文先原理，再案例的方式，讓你能夠徹頭徹尾的掌握到該註解的使用。

1、@InitBinder是什麼時候生效的？
這就是前面文章埋下的伏筆：Spring在綁定請求參數到HandlerMethod的時候（此處以RequestParamMethodArgumentResolver為例），會藉助WebDataBinder進行數據轉換：

// RequestParamMethodArgumentResolver的父類就是它，resolveArgument方法在父類上
// 子類僅僅只需要實現抽象方法resolveName，即：從request里根據name拿值
AbstractNamedValueMethodArgumentResolver：

    @Override
    @Nullable
    public final Object resolveArgument( ... ) {
        ...
        Object arg = resolveName(resolvedName.toString(), nestedParameter, webRequest);
        ...
        if (binderFactory != null) {
            // 創建出一個WebDataBinder
            WebDataBinder binder = binderFactory.createBinder(webRequest, null, namedValueInfo.name);
            // 完成數據轉換（比如String轉Date、String轉...等等）
            arg = binder.convertIfNecessary(arg, parameter.getParameterType(), parameter);
            ...
        }
        ...
        return arg;
    }

它從請求request拿值得方法便是：request.getParameterValues(name)。

2、web環境使用的數據綁定工廠是：ServletRequestDataBinderFactory
雖然在前面功課中有講到，但此處為了連貫性還是有必要再簡單過一遍：

// @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在此處解析完成了 全局生效
        if (this.initializer != null) {
            this.initializer.initBinder(dataBinder, webRequest);
        }
        // 解析@InitBinder註解，它是個protected空方法，交給子類覆寫實現
        // InitBinderDataBinderFactory對它有覆寫
        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這個方法不用多說了，和調用普通控制器方法一樣
                // 方法入參上也可以寫格式各樣的參數~~~~
                Object returnValue = binderMethod.invokeForRequest(request, null, dataBinder);
            
                // 標註有@InitBinder註解方法必須返回void
                if (returnValue != null) {
                    throw new IllegalStateException("@InitBinder methods must not return a value (should be void): " + binderMethod);
                }
            }
        }
    }

    // dataBinder.getObjectName()在此處終於起效果了  通過這個名稱來匹配
    // 也就是說可以做到讓@InitBinder註解只作用在指定的入參名字的數據綁定上~~~~~
    // 而dataBinder的這個ObjectName，一般就是入參的名字（註解指定的value值~~）

    // 形參名字的在dataBinder，所以此處有個簡單的過濾~~~~~~~
    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介面方式是優先於@InitBinder註解方式執行的（API方式是去全局的，註解方式可不一定，所以更加的靈活些）

子類ServletRequestDataBinderFactory就做了一件事：new ExtendedServletRequestDataBinder(target, objectName)
ExtendedServletRequestDataBinder只做了一件事：處理path變數。

binderMethods是通過構造函數進來的，它表示和本次請求有關的所有的標註有@InitBinder的方法，所以需要瞭解它的實例是如何被創建的，那就是接下來這步。

3、ServletRequestDataBinderFactory的創建
任何一個請求進來，最終交給了HandlerAdapter.handle()方法去處理，它的創建流程如下：

public class RequestMappingHandlerAdapter extends AbstractHandlerMethodAdapter implements BeanFactoryAware, InitializingBean {
    ...
    @Override
    protected ModelAndView handleInternal(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, HandlerMethod handlerMethod) throws Exception {
        ...
        // 處理請求，最終其實就是執行控制器的方法，得到一個ModelAndView
        mav = invokeHandlerMethod(request, response, handlerMethod);
        ...
    }
    
    // 執行控制器的方法，挺複雜的。但本文我只關心WebDataBinderFactory的創建，方法第一句便是
    @Nullable
    protected ModelAndView invokeHandlerMethod(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, HandlerMethod handlerMethod) throws Exception {
        WebDataBinderFactory binderFactory = getDataBinderFactory(handlerMethod);
        ...
    }

    // 創建一個WebDataBinderFactory 
    // Global methods first（放在前面最先執行） 然後再執行本類自己的
    private WebDataBinderFactory getDataBinderFactory(HandlerMethod handlerMethod) throws Exception {
        // handlerType：方法所在的類（控制器方法所在的類，也就是xxxController）
        // 由此可見，此註解的作用範圍是類級別的。會用此作為key來緩存
        Class<?> handlerType = handlerMethod.getBeanType();
        Set<Method> methods = this.initBinderCache.get(handlerType);
        if (methods == null) { // 緩存沒命中，就去selectMethods找到所有標註有@InitBinder的方法們~~~~
            methods = MethodIntrospector.selectMethods(handlerType, INIT_BINDER_METHODS);
            this.initBinderCache.put(handlerType, methods); // 緩存起來
        }
        
        // 此處註意：Method最終都被包裝成了InvocableHandlerMethod，從而具有執行的能力
        List<InvocableHandlerMethod> initBinderMethods = new ArrayList<>();
        
        // 上面找了本類的，現在開始看看全局裡有木有@InitBinder
        // Global methods first（先把全局的放進去，再放個性化的~~~~ 所以小細節：有覆蓋的效果喲~~~）
        // initBinderAdviceCache它是一個緩存LinkedHashMap(有序哦~~~)，緩存著作用於全局的類。
        // 如@ControllerAdvice，註意和`RequestBodyAdvice`、`ResponseBodyAdvice`區分開來

        // methodSet：說明一個類裡面是可以定義N多個標註有@InitBinder的方法~~~~~
        this.initBinderAdviceCache.forEach((clazz, methodSet) -> {
            
            // 簡單的說就是`RestControllerAdvice`它可以指定：basePackages之類的屬性，看本類是否能被掃描到吧~~~~
            if (clazz.isApplicableToBeanType(handlerType)) {
            
                // 這個resolveBean() 有點意思：它持有的Bean若是個BeanName的話，會getBean()一下的
                // 大多數情況下都是BeanName，這在@ControllerAdvice的初始化時會講~~~
                Object bean = clazz.resolveBean();
                for (Method method : methodSet) {
                    // createInitBinderMethod：把Method適配為可執行的InvocableHandlerMethod
                    
                    // 特點是把本類的HandlerMethodArgumentResolverComposite傳進去了
                    // 當然還有DataBinderFactory和ParameterNameDiscoverer等
                    initBinderMethods.add(createInitBinderMethod(bean, method));
                }
            }
        });
        // 後一步：再條件標註有@InitBinder的方法
        for (Method method : methods) {
            Object bean = handlerMethod.getBean();
            initBinderMethods.add(createInitBinderMethod(bean, method));
        }

        // protected方法，就一句代碼：new ServletRequestDataBinderFactory(binderMethods, getWebBindingInitializer())
        return createDataBinderFactory(initBinderMethods);
    }
    ...
}

到這裡，整個@InitBinder的解析過程就算可以全部理解了。關於這個過程，我有如下幾點想說：

  • 對於binderMethods每次請求過來都會新new一個（具有第一次懲罰效果），它既可以來自於全局（Advice），也可以來自於Controller本類
  • 倘若Controller上的和Advice上標註有次註解的方法名一毛一樣，也是不會覆蓋的（因為類不一樣）

  • 關於註解有@InitBinder的方法的執行，它和執行控制器方法差不多，都是調用了InvocableHandlerMethod#invokeForRequest方法，因此可以自行類比

    目前方法執行的核心，無非就是對參數的解析、封裝，也就是對HandlerMethodArgumentResolver的理解。強烈推薦你可以參考 這個系列的所有文章~

有了這些基礎理論的支撐，接下來當然就是它的使用Demo Show了

@InitBinder的使用案例

我拋出兩個需求，藉助@InitBinder來實現：

  1. 請求進來的所有字元串都trim一下
  2. yyyy-MM-dd這種格式的字元串能直接用Date類型接收（不用先用String接收再自己轉換，不優雅）

為了實現如上兩個需求，我需要先自定義兩個屬性編輯器：

1、StringTrimmerEditor

public class StringTrimmerEditor extends PropertyEditorSupport {

    // 將屬性對象用一個字元串表示，以便外部的屬性編輯器能以可視化的方式顯示。預設返回null，表示該屬性不能以字元串表示
    //@Override
    //public String getAsText() {
    //    Object value = getValue();
    //    return (value != null ? value.toString() : null);
    //}

    // 用一個字元串去更新屬性的內部值，這個字元串一般從外部屬性編輯器傳入
    // 處理請求的入參：test就是你傳進來的值（並不是super.getValue()哦~）
    @Override
    public void setAsText(String text) throws IllegalArgumentException {
        text = text == null ? text : text.trim();
        setValue(text);
    }
}

說明：Spring內置有org.springframework.beans.propertyeditors.StringTrimmerEditor，預設情況下它並沒有裝配進來，若你有需要可以直接使用它的（此處為了演示，我就用自己的）。Spring內置註冊了哪些？參照PropertyEditorRegistrySupport#createDefaultEditors方法
Spring的屬性編輯器和傳統的用於IDE開發時的屬性編輯器不同，它們沒有UI界面，僅負責將配置文件中的文本配置值轉換為Bean屬性的對應值，所以Spring的屬性編輯器並非傳統意義上的JavaBean屬性編輯器。

2、CustomDateEditor
關於這個屬性編輯器，你也可以像我一樣自己實現。本文就直接使用Spring提供了的，參見：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) : "");
    }
}

定義好後，如何使用呢？有兩種方式：

  1. API方式WebBindingInitializer ，關於它的使用，請參閱這裡，本文略。
    1. 重寫initBinder註冊的屬性編輯器是全局的屬性編輯器，對所有的Controller都有效（全局的）
  2. @InitBinder註解方式

在Controller本類上使用@InitBinder，形如這樣：

@Controller
@RequestMapping
public class HelloController {

    @InitBinder
    public void initBinder(WebDataBinder binder) {
        //binder.setDisallowedFields("name"); // 不綁定name屬性
        binder.registerCustomEditor(String.class, new StringTrimmerEditor());

        // 此處使用Spring內置的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;
    }
}

請求：/test/initbinder?param= ds&date=2019-12-12。結果為：ds:Thu Dec 12 00: 00: 00 CST 2019，符合預期。

註意，若date為null返回值為ds: null（因為我設置了允許為null）
但若你不是yyyy-MM-dd格式，那就拋錯嘍（格式化異常）

本例的@InitBinder方法只對當前Controller生效。要想全局生效，可以使用@ControllerAdvice/WebBindingInitializer。
通過@ControllerAdvice可以將對於控制器的全局配置放置在同一個位置，註解了@ControllerAdvice的類的方法可以使用@ExceptionHandler，@InitBinder，@ModelAttribute等註解到方法上，這對所有註解了@RequestMapping的控制器內的方法有效（關於全局的方式本文略，建議各位自己實踐~）。

@InitBinder的value屬性的作用

獲取你可能還不知道，它還有個value屬性呢，並且還是數組

public @interface InitBinder {
    // 用於限定次註解標註的方法作用於哪個模型key上
    String[] value() default {};
}

說人話：若指定了value值，那麼只有方法參數名（或者模型名）匹配上了此註解方法才會執行（若不指定，都執行）。

@Controller
@RequestMapping
public class HelloController {

    @InitBinder({"param", "user"})
    public void initBinder(WebDataBinder binder, HttpServletRequest request) {
        System.out.println("當前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;
    }
}

請求：/test/initbinder?param=fsx&date=2019&user.name=demoUser，控制台列印：

當前key：param
當前key：user

從列印結果中很清楚的看出了value屬性的作用~

需要說明一點：雖然此處有key是user.name，但是User對象可是不會封裝到此值的(因為request.getParameter('user')沒這個key嘛~)。如何解決？？？需要綁定首碼，原理可參考這裡

其它應用場景

上面例舉的場景是此註解最為常用的場景，大家務必掌握。它還有一些奇淫技巧的使用，心有餘力的小伙伴不妨也可以消化消化：

若你一次提交需要提交兩個"模型"數據，並且它們有重名的屬性。形如下麵例子：

@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;
    }
}

請求：/test/initbinder?user.id=1&user.name=demoUser&addr.id=10&addr.name=北京市海澱區，結果為：HelloController.User(id=1, name=demoUser):HelloController.Addr(id=10, name=北京市海澱區)

至於加了首碼為何能綁定上，這裡簡要說說：
1、ModelAttributeMethodProcessor#resolveArgument里依賴attribute = createAttribute(name, parameter, binderFactory, webRequest)方法完成數據的封裝、轉換
2、createAttribute先request.getParameter(attributeName)看請求域里是否有值（此處為null），若木有就反射創建一個空實例，回到resolveArgument方法。
3、繼續利用WebDataBinder來完成對這個空對象的數據值綁定，這個時候這些FieldDefaultPrefix就起作用了。執行方法是：bindRequestParameters(binder, webRequest)，實際上是((WebRequestDataBinder) binder).bind(request);。對於bind方法的原理，就不陌生了~
4、完成Model數據的封裝後，再進行@Valid校驗...

參考解析類：ModelAttributeMethodProcessor對參數部分的處理

總結

本文花大篇幅從原理層面總結了@InitBinder這個註解的使用，雖然此註解在當下的環境中出鏡率並不是太高，但我還是期望小伙伴能理解它，特別是我本文舉例說明的例子的場景一定能做到運用自如。

最後，此註解的使用的註意事項我把它總結如下，供各位使用過程中參考：

  1. @InitBinder標註的方法執行是多次的，一次請求來就執行一次（第一次懲罰）
  2. Controller實例中的所有@InitBinder只對當前所在的Controller有效
  3. @InitBinder的value屬性控制的是模型Model里的key，而不是方法名（不寫代表對所有的生效）
  4. @InitBinder標註的方法不能有返回值（只能是void或者returnValue=null）
  5. @InitBinder對@RequestBody這種基於消息轉換器的請求參數無效
    1. 因為@InitBinder它用於初始化DataBinder數據綁定、類型轉換等功能，而@RequestBody它的數據解析、轉換時消息轉換器來完成的，所以即使你自定義了屬性編輯器，對它是不生效的（它的WebDataBinder只用於數據校驗，不用於數據綁定和數據轉換。它的數據綁定轉換若是json，一般都是交給了jackson來完成的）
  6. 只有AbstractNamedValueMethodArgumentResolver才會調用binder.convertIfNecessary進行數據轉換，從而屬性編輯器才會生效

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