SpringBoot中MapStruct实现优雅的数据复制
你是否在做项目时遇到过以下情况:
- DTO(数据传输对象)与Entity之间的转换:在Java的Web应用中,通常不会直接将数据库中的Entity实体对象返回给前端。而是会创建一个DTO对象,这个DTO对象只包含需要返回给前端的字段。此时,就需要将Entity转换为DTO。
- 复杂对象的映射:当需要映射的对象包含大量的字段,或者字段之间存在复杂的依赖关系时,手动编写映射代码不仅繁琐,而且容易出错。
1.为什么选择MapStruct
1.1.常见的属性映射方法
一般来说,不使用MapStruct框架进行属性映射,常有的方法以下两种:
- Getter/Setter方法手动映射
这种方法最朴素,手动编写代码将源对象的属性存入目标对象,需要注意实体类中嵌套属性的判空操作以防止空指针异常。
- BeanUtils.copyProperties()方法进行映射
BeanUtils
底层使用的是反射机制实现属性的映射。反射是一种在运行时动态获取类信息、调用方法或访问字段的机制,无法利用JVM的优化机制,因此通常比直接方法调用慢得多。
此外,BeanUtils
只能同属性映射,或者在属性相同的情况下,允许被映射的对象属性少;但当遇到被映射的属性数据类型被修改或者被映射的字段名被修改,则会导致映射失败。
1.2.MapStruct的优势
MapStruct是一个基于注解的Java代码生成器,它通过分析带有@Mapper注解的接口,在编译时自动生成实现该接口的映射器类。这个映射器类包含了用于执行对象之间映射的具体代码。
与常规方法相比,MapStruct具备的优势有:
简化代码。对于对象内属性较多的情况,使用MapStruct框架无须手动对每个属性进行get/set和属性判空操作。MapStruct可以通过注解和映射接口来定义映射规则,自动生成映射代码,从而大大简化了这种复杂对象的映射过程。
性能优越。相较于反射这种映射方法,MapStruct在编译期生成映射的静态代码,可以充分利用JVM的优化机制,对于企业级的项目应用来说,这种方式能大大提高数据复制的性能。
类型安全。由于MapStruct在编译期生成映射代码,这意味着如果源对象和目标对象的映射存在错误,那么可以在编译时就发现错误。相比之下,BeanUtils在运行时使用反射来执行属性复制,这可能会导致类型不匹配的问题在运行时才发现。
灵活映射。MapStruct可以轻松处理嵌套对象和集合的映射。对于嵌套对象,MapStruct可以递归地应用映射规则;对于集合,MapStruct可以自动迭代集合中的每个元素并应用相应的映射规则。
有开发者对比过两者的性能差距,如下表。这充分体现了MapStruct性能的强大。
对象转换次数 | 属性个数 | BeanUtils耗时 | MapStruct耗时 |
---|---|---|---|
5千万次 | 6 | 14秒 | 1秒 |
5千万次 | 15 | 36秒 | 1秒 |
5千万次 | 25 | 55秒 | 1秒 |
2.MapStruct快速入门
在快速入门中,我们的任务是将dto的数据复制到实体类中。
2.1.导入Maven依赖
<!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.mapstruct/mapstruct --> <dependency> <groupId>org.mapstruct</groupId> <artifactId>mapstruct</artifactId> <version>1.4.2.Final</version> </dependency> <!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.mapstruct/mapstruct-processor --> <dependency> <groupId>org.mapstruct</groupId> <artifactId>mapstruct-processor</artifactId> <version>1.4.2.Final</version> </dependency>
2.2.创建相关对象
注意,实体类要具有get/set方法,这里我使用了lombok的@Data注解来实现。
import lombok.Data; /** * @author modox * @date 2024/5/5 */ @Data public class Hotel { // 酒店名称 private String hotelName; // 酒店地址 private String hotelAddress; // 所在城市 private String hotelCity; // 联系电话 private String hotelPhone; }
dto类我使用了@Builder注解,可以快速为对象赋初始值。
import lombok.Builder; import lombok.Data; /** * @author modox * @date 2024/5/5 */ @Data @Builder public class HotelDTO { // 酒店名称 private String name; // 酒店地址 private String address; // 所在城市 private String city; }
2.3.创建转换器Converter
使用抽象类来定义转换器,只需中@Mapping注解中填写target
和source
的字段名,即可实现属性复制。
import org.mapstruct.Mapper; import org.mapstruct.Mapping; import org.mapstruct.Mappings; /** * @author modox * @date 2024/5/5 */ @Mapper(componentModel = "spring") public abstract class TestConverter { //酒店详情 @Mappings({ @Mapping(target = "hotelName", source = "name"), @Mapping(target = "hotelAddress", source = "address"), @Mapping(target = "hotelCity", source = "city"), }) public abstract Hotel dto2Hotel(HotelDTO hotelDTO); }
2.4.测试
在SpringBoot的测试类中测试,这里我使用DTO类的@Builder注解提供的方法为dto赋初值模拟实际开发,通过调用converter的方法实现属性映射。
@Test public void Test() { HotelDTO build = HotelDTO.builder() .name("五星级酒店") .address("中国") .city("北京").build(); TestConverter converter = new TestConverterImpl(); Hotel hotel = converter.dto2Hotel(build); System.out.println(hotel); }
结果如图:
最后,我们可以发现在target包的converter的相同目录下,生成了TestConverter的实现类
里面为我们编写好了映射的代码。
3.MapStruct进阶操作
如果仅是这种简单层级的对象映射,还不足以体现MapStruct的灵活性。下面将介绍MapStruct的进阶技巧。
3.1.嵌套映射
假设我们的Hotel实体类中嵌套了另外一个实体类Master
@Data public class Hotel { // 酒店名称 private String hotelName; // 酒店地址 private String hotelAddress; // 所在城市 private String hotelCity; // 联系电话 private String hotelPhone; private Master master; @Data @NoArgsConstructor @AllArgsConstructor public static class Master { private String personName; private Integer personAge; } }
dto对象为:
@Data @Builder public class HotelDTO { // 酒店名称 private String name; // 酒店地址 private String address; // 所在城市 private String city; private String personName; private Integer personAge; }
我们需要把personName
和personAge
映射到Hotel实体类的Master中,怎么做?
很简单,只需要在target属性中加上Hotel实体类嵌套实体类的字段名,加字符.
,再跟上嵌套类的字段名即可
//酒店详情 @Mappings({ @Mapping(target = "hotelName", source = "name"), @Mapping(target = "hotelAddress", source = "address"), @Mapping(target = "hotelCity", source = "city"), @Mapping(target = "master.personName", source = "personName"), @Mapping(target = "master.personAge", source = "personAge"), }) public abstract Hotel dto2Hotel(HotelDTO hotelDTO);
结果如图:
3.2.集合映射
如果源对象和目标对象的集合的元素类型都是基本数据类型,直接在target和source中填写字段名即可。
若源对象和目标对象的集合元素类型不同,怎么做?
这个案例我们需要把DTO的personList映射到masterList中。
@Data @Builder public class HotelDTO { // 酒店名称 private String name; // 酒店地址 private String address; private List<HotelDTO.Person> personList; @Data @NoArgsConstructor @AllArgsConstructor public static class Person { private String personName; private Integer personAge; } }
@Data public class Hotel { // 酒店名称 private String hotelName; // 酒店地址 private String hotelAddress; private List<Master> masters; @Data @NoArgsConstructor @AllArgsConstructor public static class Master { private String name; private Integer age; } }
编写converter,这次需要进行两层映射。
第一层将person集合映射到master集合上。
第二层将person对象的属性映射到master对象中。
// 酒店详情 @Mappings({ @Mapping(target = "hotelName", source = "name"), @Mapping(target = "hotelAddress", source = "address"), @Mapping(target = "masters", source = "personList") }) public abstract Hotel dto2Hotel(HotelDTO hotelDTO); @Mappings({ @Mapping(target = "name", source = "personName"), @Mapping(target = "age", source = "personAge"), }) public abstract Hotel.Master toList(HotelDTO.Person person);
结果如图:
查看target包下的代码,可以发现MapStruct除了两层映射外,还帮你自动生成了迭代集合添加元素的代码,从而实现集合元素的复制。
@Component public class TestConverterImpl extends TestConverter { public TestConverterImpl() { } // 第一层映射 public Hotel dto2Hotel(HotelDTO hotelDTO) { if (hotelDTO == null) { return null; } else { Hotel hotel = new Hotel(); hotel.setMasters(this.personListToMasterList(hotelDTO.getPersonList())); hotel.setHotelAddress(hotelDTO.getAddress()); hotel.setHotelName(hotelDTO.getName()); return hotel; } } // 第二层映射 public Hotel.Master toList(HotelDTO.Person person) { if (person == null) { return null; } else { Hotel.Master master = new Hotel.Master(); master.setName(person.getPersonName()); master.setAge(person.getPersonAge()); return master; } } // 调用第二层映射,将person集合的元素添加到master中 protected List<Hotel.Master> personListToMasterList(List<HotelDTO.Person> list) { if (list == null) { return null; } else { List<Hotel.Master> list1 = new ArrayList(list.size()); Iterator var3 = list.iterator(); while(var3.hasNext()) { HotelDTO.Person person = (HotelDTO.Person)var3.next(); list1.add(this.toList(person)); } return list1; } } }
4.字段的逻辑处理
4.1.复杂逻辑处理(qualifiedByName和@Named)
这次我们需要把dto中的personName和personAge的list集合映射到实体类的masters集合中。常规的集合映射无法处理这种情况,这时需要使用到qualifiedByName和@Named进行特殊处理。
@Data @Builder public class HotelDTO { // 酒店名称 private String name; // 酒店地址 private String address; private List<String> personName; private List<Integer> personAge; }
@Data public class Hotel { // 酒店名称 private String hotelName; // 酒店地址 private String hotelAddress; // 主人 private List<Master> masters; @Data @NoArgsConstructor @AllArgsConstructor public static class Master { private String personName; private Integer personAge; } }
这就需要拿到两个list的数据,进行手动处理了。在@Mapping注解的qualifiedByName属性指定方法名定位处理逻辑的方法,@Named(“dtoToMasters”)。
利用stream流进行处理。
// 酒店详情 @Mappings({ @Mapping(target = "hotelName", source = "name"), @Mapping(target = "hotelAddress", source = "address"), @Mapping(target = "masters", source = "hotelDTO", qualifiedByName = "dtoToMasters") }) public abstract Hotel dto2Hotel(HotelDTO hotelDTO); @Named("dtoToMasters") List<Hotel.Master> dtoToMasters(HotelDTO hotelDTO) { List<String> personNames = hotelDTO.getPersonName(); List<Integer> personAges = hotelDTO.getPersonAge(); if (personNames != null && personAges != null && personNames.size() == personAges.size()) { return IntStream.range(0, personNames.size()) .mapToObj(i -> new Hotel.Master(personNames.get(i), personAges.get(i))) .collect(Collectors.toList()); } // 如果列表长度不匹配或其他错误情况,可以返回空列表或抛出异常 return Collections.emptyList(); }
返回结果:
4.2.额外逻辑处理(ignore和@AfterMapping)
@Mappings的ignore属性,也可以对一个字段(不能是集合)进行额外逻辑处理。通常搭配@AfterMapping注解使用。
这个案例中,我们需要根据DTO的mount属性判断是否大于15,如果大于,则判断hotel实体类的isSuccess为true
@Data public class Hotel { // 酒店名称 private String hotelName; // 酒店地址 private String hotelAddress; // 酒店生意是否兴隆 private Boolean isSuccess; }
@Data @Builder public class HotelDTO { // 酒店名称 private String name; // 酒店地址 private String address; private Integer mount; }
编写converter,注意@AfterMapping注解下的方法的参数列表,需要使用@MappingTarget注解指明目标对象,
// 酒店详情 @Mappings({ @Mapping(target = "hotelName", source = "name"), @Mapping(target = "hotelAddress", source = "address"), @Mapping(target = "isSuccess", ignore = true) }) public abstract Hotel dto2Hotel(HotelDTO hotelDTO); @AfterMapping void isSuccess(HotelDTO hotelDTO, @MappingTarget Hotel hotel) { if (hotelDTO.getMount() == null) { return; } boolean b = hotelDTO.getMount() > 15; hotel.setIsSuccess(b); }
测试方法
@Test public void Test() { HotelDTO build = HotelDTO.builder() .name("五星级酒店") .address("中国") .mount(18).build(); TestConverter converter = new TestConverterImpl(); Hotel hotel = converter.dto2Hotel(build); System.out.println(hotel); }
返回结果
4.3.简单逻辑处理(expression)
expression可以在注解中编写简单的处理逻辑
在这个案例中我需要在实体类的nowTime字段获取当前时间。
@Data public class Hotel { // 酒店名称 private String hotelName; // 酒店地址 private String hotelAddress; private LocalDateTime nowTime; }
直接在expression属性中使用方法获取当前时间。
// 酒店详情 @Mappings({ @Mapping(target = "hotelName", source = "name"), @Mapping(target = "hotelAddress", source = "address"), @Mapping(expression = "java(java.time.LocalDateTime.now())", target = "nowTime") }) public abstract Hotel dto2Hotel(HotelDTO hotelDTO);
结果如下
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