Spring Framework 官方文档学习（四）之Validation、Data Binding、Type Conversion（一）

题外话：本篇是对之前那篇的重排版。并拆分成两篇，免得没了看的兴趣。

前言

在Spring Framework官方文档中，这三者是放到一起讲的，但没有解释为什么放到一起。大概是默认了读者都是有相关经验的人，但事实并非如此，例如我。好在闷着头看了一遍，又查资料又敲代码，总算明白了。

其实说穿了一文不值，我们用一个例子来解释：

假定，现有一个app，功能是接收你输入的生日，然后显示你的年龄。看起来app只要用当前日期减去你输入的日期就是年龄，应该很简单对吧？可惜事实不是这样的。

这里面有三个问题：

问题一：我们输入的永远是字符串，字符串需要转成日期格式才能被我们的app用使用。--对应 类型转换

问题二：我们输入的字符串转成的日期怎么给app后台逻辑使用？ --对应 数据绑定

问题三：人的年龄是有限制的，不能为负数，不能太大（例如超过了200）。 --对应 校验

同样的问题也出现在浏览器与服务器的交互之中，因为请求与响应，大都是被解析成字符串。

现在，你应该已经明白Validation、Data Binding、Type Conversion三者之间的关系了，它们彼此独立，但又互相配合。

前提

在了解更多之前，你应该先知道两个关键的概念：JavaBean 和 Property。

JavaBean是一个简单类，无参构造，命名惯例（SETTER/GETTER） -- 其标准由Oracle提供！详见 JavaBeans 或 JavaBean wiki 。

SETTER/GETTER 对应的部分称为Property（属性）。

另外，org.springframework.beans 包 遵守Oracle提供的JavaBean标准。但是JavaBean 和 Spring的bean 不是同一个概念！

概览

现在我们来看看具体的定义以及Spring中提供的工具：

Validation 校验：对Property进行校验。--【谁的Property？JavaBean的！】

Spring提供了Validator接口，可在任意layer使用。

Data Binding 数据绑定：将数据绑定到Property上。--【谁的Property？JavaBean的！】

Spring提供了DataBinder来完成具体的数据绑定工作。

Validator和DataBinder都在org.springframework.validation包中。

Type Conversion 类型转换：将一种类型的对象转成另一种类型的对象，例如String与Date之间。--【谁的类型？Property的！】

Spring提供了PropertyEditors 以及core.convert 包和format 包。后两者是Spring 3 引入的，可以看作PropertyEditor 的替代品，更简单。

注意到没有，这三者其实都是在操作JavaBean的Property。

那么问题又来了，Spring如何操作JavaBean及其Property？答案是通过BeanWrapper接口和其实现BeanWrapperImpl，其内部通过PropertyEditors来解析和格式化Property。

BeanWrapper这个东西是很底层的概念，用户一般不必直接使用它，了解即可。

另，PropertyEditor是JavaBeans specification的一部分！

深入

下面来研究下Spring这些工具的具体用法：

1、Validator，查看源码可知，该接口只有两个方法，supports(Class<?> clazz)用于判断是否支持某类；validate(Object target, Errors errors)则用于校验，如有错误信息则报告给Errors -- 建议配合工具类ValidationUtils来使用。

实现该接口即可定义自己的Validator，代码如下：

1 public class Person {
2
3     private String name;
4     private int age;
5
6     // getters and setters...略
7 }

 1 public class PersonValidator implements Validator {
 2
 3     public boolean supports(Class clazz) {
 4         return Person.class.equals(clazz); // 仅支持Person类
 5     }
 6
 7     public void validate(Object obj, Errors e) {
 8         ValidationUtils.rejectIfEmpty(e, "name", "name.empty"); // 使用工具类，效果和下面类似
 9         Person p = (Person) obj;
10         if (p.getAge() < 0) { // 年龄不能小于0
11             e.rejectValue("age", "negativevalue");
12         } else if (p.getAge() > 110) { // 年龄不能大于110
13             e.rejectValue("age", "too.darn.old");
14         }
15     }
16 }

注意，如果是复合类的校验，还可以注入已有的Validator -- 复用、高效。

2、Resolving code to error message

如果我们想要通过MessageSource输出error message，我们会使用之前填入error code来索引。

当我们直接或间接的调用Errors的reject方法时，其实现不仅会注册我们传入的code，同时还会注册一些额外的error code。具体注册的error code是由MessageCodesResolver决定的。

默认情况下，会使用DefaultMessageCodesResolver，它不仅注册了你传入的code，还注册了字段名！

例如，你使用rejectValue(”age”, ”too.darn.old”)，不仅会注册 ”too.darn.old”，还会注册 ”too.darn.old.age” 和 ”too.darn.old.age.int”。

更多策略见MessageCodesResolver和DefaultMessageCodesResolver的JavaDoc。

上面这两个，怎么说呢，没有涉及到反射之类的。这与下面要说的有所不同，提前说一下。

3、BeanWrapper，位于org.springframework.beans包中。

根据其JavaDoc可知，BeanWrapper提供的功能包括：set/get property values (单个/多个), get property descriptor, 以及查询判断property是可读的还是可写的。还支持nested property。还支持添加standard JavaBeans PropertyChangeListeners and VetoableChangeListeners，无需在目标类中编码（这不是废话么，类似aop的监听器）。最后还支持the setting of indexed properties。

BeanWrapper一般不直接用在代码中，而是用在DataBinder 和 BeanFactory 中。

另外，顾名思义，BeanWrapper的工作方式是wrap一个bean以执行操作。

下面讲一下其具体功能：

3.1、Setting and getting basic and nested properties

就是set/get property values（基本的和嵌套的），通过BeanWrapper的setPropertyValues()和getPropertyValues()方法完成 -- 详见JavaDoc。

这里需要重点了解的就是几个约定，例子如下：

Expression	解释
name	Property name。
account.name	nested property name of the property account
account[2]	the 3rd element of the indexed property account
account[COMPANYNAME]	map

因为我们基本用不到它，仅作了解即可，下面的代码可以略过。

 1 BeanWrapper company = new BeanWrapperImpl(new Company());
 2
 3 // 设置公司名字
 4 company.setPropertyValue("name", "Some Company Inc.");
 5
 6 // 也可以这样做
 7 PropertyValue value = new PropertyValue("name", "Some Company Inc.");
 8 company.setPropertyValue(value);
 9
10 // 创建director，绑到公司
11 BeanWrapper jim = new BeanWrapperImpl(new Employee());
12 jim.setPropertyValue("name", "Jim Stravinsky");
13 company.setPropertyValue("managingDirector", jim.getWrappedInstance());
14
15 // 获取公司中managingDirector的salary
16 Float salary = (Float) company.getPropertyValue("managingDirector.salary"); // nested property

3.2、内建的PropertyEditor实现

必须再说一遍，PropertyEditor是JavaBeans specification的一部分，不是Spring的东西！ 其全限定名：java.beans.PropertyEditor。

Spring是利用这个概念进行Object与String之间的转换而已。但它本身是个接口（abstraction啦），所以Spring提供了一堆实现供大家使用 -- 需要注册到BeanWrapper或者IoC容器中。

下面是两个使用PropertyEditor的例子：

1，你在xml中定义的bean，其class属性是通过ClassEditor 来转成相应的类。

2，Spring MVC中对HTTP 请求的各种解析。

再来看看Spring提供的实现，它们位于org.springframework.beans.propertyeditors 包中。默认情况下，其中的多数都已由BeanWrapper注册了，可以直接使用。当然，你仍然可以注册自己的变体来覆盖掉默认的。--【这里有个很大的陷阱，所谓的注册，与ApplicationContext无关！！！】

如下：

Built-in PropertyEditors

类	解释
ByteArrayPropertyEditor	默认被BeanWrapperImpl注册。
ClassEditor	默认被BeanWrapperImpl注册。
CustomBooleanEditor	默认被BeanWrapperImpl注册。可被覆盖！
CustomCollectionEditor
CustomDateEditor	默认没有注册！！！
CustomNumberEditor	默认被BeanWrapperImpl注册。可被覆盖！
FileEditor	默认被BeanWrapperImpl注册。
InputStreamEditor	默认被BeanWrapperImpl注册。默认不关闭InputStream！
LocaleEditor	默认被BeanWrapperImpl注册。
PatternEditor
PropertiesEditor	默认被BeanWrapperImpl注册。
StringTrimmerEditor	trim string，且可选将empty string转成null。默认没有注册！
URLEditor	默认被BeanWrapperImpl注册。

Spring使用 java.beans.PropertyEditorManager 来设置搜索路径，搜索路径默认包含了sun.bean.editors -- 这里有针对Font、Color以及大多数常见类型的PropertyEditor实现！

注意，standard JavaBeans infrastructure 会自动发现同路径下的PropertyEditor，前提是它们和对应的类名一致，且以’Editor’结尾。例如：

cn.larry.domain.User

cn.larry.domain.UserEditor //这个Editor会被自动发现。

还可以使用standard BeanInfo JavaBeans mechanism，注册一个或多个PropertyEditor。如下：

cn.larry.domain.Foo

cn.larry.domain.FooBeanInfo

public class FooBeanInfo extends SimpleBeanInfo {

    public PropertyDescriptor[] getPropertyDescriptors() {
        try {
            final PropertyEditor numberPE = new CustomNumberEditor(Integer.class, true);
            PropertyDescriptor ageDescriptor = new PropertyDescriptor("age", Foo.class) {
                public PropertyEditor createPropertyEditor(Object bean) {
                    return numberPE;
                };
            };
            return new PropertyDescriptor[] { ageDescriptor };
        }
        catch (IntrospectionException ex) {
            throw new Error(ex.toString());
        }
    }
}

补充：

java.beans.BeanInfo 接口，用于提供bean的method、property、events等信息。建议使用SimpleBeanInfo。

java.beans.Introspector先查找与target bean class同包路径下的BeanInfo（以BeanInfo结尾），如果没有，再查找每个包中是否存在。

-- 例如，对"sun.xyz.OurButton"来说，先查找"sun.xyz.OurButtonBeanInfo"，如果失败再查找其他包中是否存在一个OurButtonBeanInfo class。

3.2.1、注册其他自定义的PropertyEditors

注意，这里的其他是指除了上面（3.2）提到的两种方式，你可以选择上面的方式，也可以选择这里的方式。

有三种方法：

a> 最笨且最不推荐的方法：使用 ConfigurableBeanFactory 接口的 registerCustomEditor() 方法，前提是拥有BeanFactory引用。

b> 稍微方便点的方法：使用一个特殊的bean factory post-processor --- CustomEditorConfigurer。虽然可以在BeanFactory 实现中使用，但更建议在ApplicationContext中使用。

注意，所有的bean factories 和 application contexts 都会自动应用大量的内建property editors。

前面有提到，BeanWrapperImpl会自动注册一些，此外，具体的ApplicationContext 还会覆盖或者添加额外的editors。

例子，先来两个类：

 1 package example;
 2
 3 public class Person {
 4
 5     private String name;
 6
 7     public Person(String name) {
 8         this.name = name;
 9     }
10 }
11
12 public class Team {
13
14     private Person person;
15
16     public void setPerson(Person person) {
17         this.person = person;
18     }
19 }

下面就会调用幕后的PropertyEditor --注意，这里的value是String，后台editor会将其转成 Person类型。

<bean id="sample" class="example.Team">
    <property name="person" value="abc"/>
</bean>

该editor大概类似这样：

1 // 将String转成Person对象
2 package example;
3
4 public class PersonEditor extends PropertyEditorSupport {
5
6     public void setAsText(String text) {
7         setValue(new Person(text.toUpperCase()));
8     }
9 }

关键是，如何将该editor注册到ApplicationContext中：

<bean class="org.springframework.beans.factory.config.CustomEditorConfigurer">
    <property name="customEditors">
        <map>
            <entry key="example.PersonType" value="example.PersonEditor"/>
        </map>
    </property>
</bean>

c> 使用PropertyEditorRegistrars，需要手动创建它。在复用时很有用，因为它打包了一组editor，拿来即用。（听起来，是类似map或者set之类的集合？？）

直接上代码吧

首先，创建你的 PropertyEditorRegistrar （可以参考 org.springframework.beans.support.ResourceEditorRegistrar）：

 1 package cn.larry.editors.spring;
 2
 3 public final class CustomPropertyEditorRegistrar implements PropertyEditorRegistrar {
 4
 5     public void registerCustomEditors(PropertyEditorRegistry registry) {
 6
 7         // 需要PropertyEditor实例
 8         registry.registerCustomEditor(Person.class, new PersonEditor());
 9
10         // 可以注册任意多的PropertyEditor...
11     }
12 }

然后，配置CustomEditorConfigurer ，注入我们的CustomPropertyEditorRegistrar ：

<bean class="org.springframework.beans.factory.config.CustomEditorConfigurer">
    <property name="propertyEditorRegistrars">
        <list>
            <ref bean="customPropertyEditorRegistrar"/>
        </list>
    </property>
</bean>

<bean id="customPropertyEditorRegistrar" class="cn.larry.editors.spring.CustomPropertyEditorRegistrar"/>

最后，在使用Spring MVC框架时，使用CustomPropertyEditorRegistrars 配合data-binding Controllers（如SimpleFormController）会是非常方便的（--暂时不明白，以后再来看吧）。

见下例：

 1 // 无语，Spring 4已经不再支持SimpleFormController了！！！使用@Controller代替
 2 // 但是，仍然木有明白本类的作用！以及，为毛final？？？
 3 // 有个带参构造，默认会调用这个创建实例，那么，注入的是？？？
 4 // 也没见到@Autowired啊
 5 // 另外，protected方法是干嘛的？？？
 6 // -- 难道说，这个是给别的Controller调用的？
 7 @Controller
 8 public final class RegisterUserController /*extends SimpleFormController*/ {
 9
10     private final PropertyEditorRegistrar customPropertyEditorRegistrar;
11
12     public RegisterUserController(PropertyEditorRegistrar propertyEditorRegistrar) {
13         this.customPropertyEditorRegistrar = propertyEditorRegistrar;
14     }
15
16     protected void initBinder(HttpServletRequest request, ServletRequestDataBinder binder) throws Exception {
17         this.customPropertyEditorRegistrar.registerCustomEditors(binder);
18     }
19
20     // other methods to do with registering a User
21 }

这种风格的PropertyEditor 注册能简洁代码（the implementation of initBinder(..) is just one line long!），且允许通用的PropertyEditor 注册代码包含在一个类中--然后由所有需要的Controllers 共享。（这个是重点吧？？？）

结束

为了限制篇幅长短，本篇到此为止，其他内容见下一篇。内容是：Spring Type Conversion（ConversionService）、Spring Field Formatting、globle date & time format、Spring Validation。

注意，

1、本篇提到的PropertyEditor是最早的类型转换，但仅限于Object与String之间。ConversionService则不限于此，更灵活方便，是PropertyEditor的替代品。

2、本篇只提到了Validator接口，但没提及如何集成到Spring中，下一篇会谈到。

下一篇：

Spring Framework 官方文档学习（四）之Validation、Data Binding、Type Conversion（二）

20161013补充：

1，关于JavaBeans，请见我的另一篇文章：JavaBeans 官方文档学习

2，所谓的注册PropertyEditor，是不是在ApplicationContext注册bean！而是让standard JavaBeans infrastructure能够发现相应的PropertyEditor！

3，关于BeanWrapperImpl，从Spring 2.5起，主要限于内部使用。建议使用PropertyAccessorFactory.forBeanPropertyAccess工厂方法代替。