Java 巨坑系列：Java Bean 转 Map 的坑要注意！
Java后端编程
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2022-08-02 01:41
来源：juejin.cn/post/7118073840999071751
一、背景
有些业务场景下需要将 Java Bean 转成 Map 再使用。
本以为很简单场景，但是坑很多。
二、那些坑
2.0 测试对象
import lombok.Data;import java.util.Date;
@Datapublic class MockObject extends MockParent{private Integer aInteger;private Long aLong;private Double aDouble;private Date aDate;}
父类
import lombok.Data;
@Datapublic class MockParent {private Long parent;}
2.1 JSON 反序列化了类型丢失
2.1.1 问题复现
将 Java Bean 转 Map 最常见的手段就是使用 JSON 框架，如 fastjson 、 gson、jackson 等。但使用 JSON 将 Java Bean 转 Map 会导致部分数据类型丢失。如使用 fastjson ，当属性为 Long 类型但数字小于 Integer 最大值时，反序列成 Map 之后，将变为 Integer 类型。
maven 依赖：
<dependency><groupId>com.alibaba</groupId><artifactId>fastjson</artifactId><version>2.0.8</version></dependency>
示例代码：
import com.alibaba.fastjson.JSON;import com.alibaba.fastjson.TypeReference;import java.util.Date;import java.util.Map;
public class JsonDemo {public static void main(String[] args) {MockObject mockObject = new MockObject();mockObject.setAInteger(1);mockObject.setALong(2L);mockObject.setADate(new Date());mockObject.setADouble(3.4D);mockObject.setParent(3L);
String json = JSON.toJSONString(mockObject);Map<String,Object> map = JSON.parseObject(json, new TypeReference<Map<String,Object>>(){});
System.out.println(map);}}
结果打印：
{"parent":3,"ADouble":3.4,"ALong":2,"AInteger":1,"ADate":1657299916477}
调试截图：
通过 Java Visualizer 插件进行可视化查看：
2.2.2 问题描述
存在两个问题
（1） 通过 fastjson 将 Java Bean 转为 Map ，类型会发生转变。如 Long 变成 Integer ，Date 变成 Long, Double 变成 Decimal 类型等。
（2）在某些场景下，Map 的 key 并非和属性名完全对应，像是通过 get set 方法“推断”出来的属性名。
2.2 BeanMap 转换属性名错误
2.2.1 commons-beanutils 的 BeanMap
maven 版本：
<dependency><groupId>commons-beanutils</groupId><artifactId>commons-beanutils</artifactId><version>1.9.4</version></dependency>
代码示例：
import org.apache.commons.beanutils.BeanMap;import third.fastjson.MockObject;import java.util.Date;
public class BeanUtilsDemo {public static void main(String[] args) {MockObject mockObject = new MockObject();mockObject.setAInteger(1);mockObject.setALong(2L);mockObject.setADate(new Date());mockObject.setADouble(3.4D);mockObject.setParent(3L);
BeanMap beanMap = new BeanMap(mockObject);System.out.println(beanMap);}}
调试截图：
存在和 cglib 一样的问题，虽然类型没问题但是属性名还是不对。
原因分析：
/*** Constructs a new <code>BeanMap</code> that operates on the* specified bean. If the given bean is <code>null</code>, then* this map will be empty.** @param bean the bean for this map to operate on*/public BeanMap(final Object bean) {this.bean = bean;initialise();}
关键代码：
private void initialise() {if(getBean() == null) {return;}
final Class<? extends Object> beanClass = getBean().getClass();try {//BeanInfo beanInfo = Introspector.getBeanInfo( bean, null );final BeanInfo beanInfo = Introspector.getBeanInfo( beanClass );final PropertyDescriptor[] propertyDescriptors = beanInfo.getPropertyDescriptors();if ( propertyDescriptors != null ) {for (final PropertyDescriptor propertyDescriptor : propertyDescriptors) {if ( propertyDescriptor != null ) {final String name = propertyDescriptor.getName();final Method readMethod = propertyDescriptor.getReadMethod();final Method writeMethod = propertyDescriptor.getWriteMethod();final Class<? extends Object> aType = propertyDescriptor.getPropertyType();
if ( readMethod != null ) {readMethods.put( name, readMethod );}if ( writeMethod != null ) {writeMethods.put( name, writeMethod );}types.put( name, aType );}}}}catch ( final IntrospectionException e ) {logWarn( e );}}
调试一下就会发现，问题出在 BeanInfo 里面 PropertyDescriptor 的 name 不正确。
经过分析会发现 java.beans.Introspector#getTargetPropertyInfo 方法是字段解析的关键
对于无参的以 get 开头的方法名从 index =3 处截取，如 getALong 截取后为 ALong， 如 getADouble 截取后为 ADouble。
然后去构造 PropertyDescriptor:
/*** Creates <code>PropertyDescriptor</code> for the specified bean* with the specified name and methods to read/write the property value.** @param bean the type of the target bean* @param base the base name of the property (the rest of the method name)* @param read the method used for reading the property value* @param write the method used for writing the property value* @exception IntrospectionException if an exception occurs during introspection** @since 1.7*/PropertyDescriptor(Class<?> bean, String base, Method read, Method write) throws IntrospectionException {if (bean == null) {throw new IntrospectionException("Target Bean class is null");}setClass0(bean);setName(Introspector.decapitalize(base));setReadMethod(read);setWriteMethod(write);this.baseName = base;}
底层使用 java.beans.Introspector#decapitalize 进行解析：
/*** Utility method to take a string and convert it to normal Java variable* name capitalization. This normally means converting the first* character from upper case to lower case, but in the (unusual) special* case when there is more than one character and both the first and* second characters are upper case, we leave it alone.* <p>* Thus "FooBah" becomes "fooBah" and "X" becomes "x", but "URL" stays* as "URL".** @param name The string to be decapitalized.* @return The decapitalized version of the string.*/public static String decapitalize(String name) {if (name == null || name.length() == 0) {return name;}if (name.length() > 1 && Character.isUpperCase(name.charAt(1)) &&Character.isUpperCase(name.charAt(0))){return name;}char chars[] = name.toCharArray();chars[0] = Character.toLowerCase(chars[0]);return new String(chars);}
从代码中我们可以看出 (1) 当 name 的长度 > 1，且第一个字符和第二个字符都大写时，直接返回参数作为PropertyDescriptor name。(2) 否则将 name 转为首字母小写
这种处理本意是为了不让属性为类似 URL 这种缩略词转为 uRL ，结果“误伤”了我们这种场景。
2.2.2 使用 cglib 的 BeanMap
cglib 依赖
<dependency><groupId>cglib</groupId><artifactId>cglib-nodep</artifactId><version>3.2.12</version></dependency>
代码示例：
import net.sf.cglib.beans.BeanMap;import third.fastjson.MockObject;import java.util.Date;
public class BeanMapDemo {
public static void main(String[] args) {
MockObject mockObject = new MockObject();mockObject.setAInteger(1);mockObject.setALong(2L);mockObject.setADate(new Date());mockObject.setADouble(3.4D);mockObject.setParent(3L);
BeanMap beanMapp = BeanMap.create(mockObject);
System.out.println(beanMapp);}}结果展示：
我们发现类型对了，但是属性名依然不对。
关键代码：net.sf.cglib.core.ReflectUtils#getBeanGetters 底层也会用到 java.beans.Introspector#decapitalize 所以属性名存在一样的问题就不足为奇了。
三、解决办法
3.1 解决方案
解决方案有很多，本文提供一个基于 dubbo的解决方案。
maven 依赖：
<dependency><groupId>org.apache.dubbo</groupId><artifactId>dubbo</artifactId><version>3.0.9</version></dependency>
示例代码：
import org.apache.dubbo.common.utils.PojoUtils;import third.fastjson.MockObject;import java.util.Date;
public class DubboPojoDemo {public static void main(String[] args) {MockObject mockObject = new MockObject();mockObject.setAInteger(1);mockObject.setALong(2L);mockObject.setADate(new Date());mockObject.setADouble(3.4D);mockObject.setParent(3L);
Object generalize = PojoUtils.generalize(mockObject);
System.out.println(generalize);}}
调试效果：
Java Visualizer 效果：
3.2 原理解析
大家可以下载源码来简单研究下：GitHub - apache/dubbo: Apache Dubbo is a high-performance, java based, open source RPC framework.
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核心代码：org.apache.dubbo.common.utils.PojoUtils#generalize(java.lang.Object)
public static Object generalize(Object pojo) {eturn generalize(pojo, new IdentityHashMap());}
关键代码：
// pojo 待转换的对象// history 缓存 Map，提高性能private static Object generalize(Object pojo, Map<Object, Object> history) {if (pojo == null) {return null;}// 枚举直接返回枚举名if (pojo instanceof Enum<?>) {return ((Enum<?>) pojo).name();}// 枚举数组，返回枚举名数组if (pojo.getClass().isArray() && Enum.class.isAssignableFrom(pojo.getClass().getComponentType())) {int len = Array.getLength(pojo);String[] values = new String[len];for (int i = 0; i < len; i++) {values[i] = ((Enum<?>) Array.get(pojo, i)).name();}return values;}// 基本类型返回 pojo 自身if (ReflectUtils.isPrimitives(pojo.getClass())) {return pojo;}// Class 返回 nameif (pojo instanceof Class) {return ((Class) pojo).getName();}
Object o = history.get(pojo);if (o != null) {return o;}history.put(pojo, pojo);// 数组类型，递归if (pojo.getClass().isArray()) {int len = Array.getLength(pojo);Object[] dest = new Object[len];history.put(pojo, dest);for (int i = 0; i < len; i++) {Object obj = Array.get(pojo, i);dest[i] = generalize(obj, history);}return dest;}// 集合类型递归if (pojo instanceof Collection<?>) {Collection<Object> src = (Collection<Object>) pojo;int len = src.size();Collection<Object> dest = (pojo instanceof List<?>) ? new ArrayList<Object>(len) : new HashSet<Object>(len);history.put(pojo, dest);for (Object obj : src) {dest.add(generalize(obj, history));}return dest;}// Map 类型，直接 对 key 和 value 处理if (pojo instanceof Map<?, ?>) {Map<Object, Object> src = (Map<Object, Object>) pojo;Map<Object, Object> dest = createMap(src);history.put(pojo, dest);for (Map.Entry<Object, Object> obj : src.entrySet()) {dest.put(generalize(obj.getKey(), history), generalize(obj.getValue(), history));}return dest;}Map<String, Object> map = new HashMap<String, Object>();history.put(pojo, map);// 开启生成 class 则写入 pojo 的classif (GENERIC_WITH_CLZ) {map.put("class", pojo.getClass().getName());}// 处理 get 方法for (Method method : pojo.getClass().getMethods()) {if (ReflectUtils.isBeanPropertyReadMethod(method)) {ReflectUtils.makeAccessible(method);try {map.put(ReflectUtils.getPropertyNameFromBeanReadMethod(method), generalize(method.invoke(pojo), history));} catch (Exception e) {throw new RuntimeException(e.getMessage(), e);}}}// 处理公有属性for (Field field : pojo.getClass().getFields()) {if (ReflectUtils.isPublicInstanceField(field)) {try {Object fieldValue = field.get(pojo);// 对象已经解析过，直接从缓存里读提高性能if (history.containsKey(pojo)) {Object pojoGeneralizedValue = history.get(pojo);// 已经解析过该属性则跳过（如公有属性，且有 get 方法的情况）if (pojoGeneralizedValue instanceof Map&& ((Map) pojoGeneralizedValue).containsKey(field.getName())) {continue;}}if (fieldValue != null) {map.put(field.getName(), generalize(fieldValue, history));}} catch (Exception e) {throw new RuntimeException(e.getMessage(), e);}}}return map;}
关键截图
org.apache.dubbo.common.utils.ReflectUtils#getPropertyNameFromBeanReadMethod
public static String getPropertyNameFromBeanReadMethod(Method method) {if (isBeanPropertyReadMethod(method)) {// get 方法，则从 index =3 的字符小写 + 后面的字符串if (method.getName().startsWith("get")) {return method.getName().substring(3, 4).toLowerCase()+ method.getName().substring(4);}// is 开头方法， index =2 的字符小写 + 后面的字符串if (method.getName().startsWith("is")) {return method.getName().substring(2, 3).toLowerCase()+ method.getName().substring(3);}}return null;}
因此， getALong 方法对应的属性名被解析为 aLong。
同时，这么处理也会存在问题。如当属性名叫 URL 时，转为 Map 后 key 就会被解析成 uRL。
从这里看出，当属性名比较特殊时也很容易出问题，但 dubbo 这个工具类更符合我们的预期。更多细节，大家可以根据 DEMO 自行调试学习。
如果想严格和属性保持一致，可以使用反射获取属性名和属性值，加缓存机制提升解析的效率。
四、总结
Java Bean 转 Map 的坑很多，最常见的就是类型丢失和属性名解析错误的问题。大家在使用 JSON 框架和 Java Bean 转 Map 的框架时要特别小心。平时使用某些框架时，多写一些 DEMO 进行验证，多读源码，多调试，少趟坑。
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