Spring Boot 实体类巧用枚举类型字段

前言

定义表结构的时候经常会碰到一类字段：状态 ( status 或者 state ) 、类型 ( type ) ，而通常的做法一般是：

  • 数据库 中定义 tinyint 类型。

    比如：status tinyint(1) NOT NULL COMMENT '订单状态 1-待支付;2-待发货;3-待收货;4-已收货;5-已完结;'

  • Java 实体类 中定义 Short 类型。( 也见识过用 Byte 类型的，看着怪怪的 )

    比如：private Short status

然后项目中可能会充斥着下面这样的代码：

order.setStatus((short) 1);

if (order.getStatus() == 1) {
    order.setStatus((short) 2);
}

if (order.getStatus() == 4) {
    order.setStatusName("已收货");
}

这都是些什么魔鬼数字啊，没有注释根本没法看，如果手滑可能状态就设错了，而且不好排查是在哪处赋值的。

改进方案是用 常量 ，但是又会产生另一种效果：

public static final Short WAIT_PAY = 1;

if (WAIT_PAY.equals(order.getStatus())) {
    // 混用了解下
    order.setStatus((short) 2);
}

这时候就该 枚举 出场了，枚举 的本质就是 类 + 常量 ，可以使用 枚举 来定义 一组 相关的元数据 ( 值、描述及其他必要信息 ) ，使用 枚举 类型不仅减小了数据维护 ( 比如调整了值的定义 ) 的成本，还加强了代码的 约束力 。

下文就来介绍如何在项目中 "完美" 使用 枚举 类型。

需要修改的地方

  • 解析 RequestParam 将值转为 枚举 类型。( 只做反序列化 )

  • 解析 RequestBody 将相应字段值转为 枚举 类型，ResponseBody 将 枚举 字段转为 实际的值 。

  • 保存到数据库的时候将 枚举 值转换为 实际的值 ，从数据库读取数据的时候将 实际的值 转为 枚举 值。

主要是这三处地方的改动，其他地方按需调整。

准备工作

  • 表结构：

    DROP TABLE IF EXISTS `order`;
CREATE TABLE `order` (
  id int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '主键',
  orderNo varchar(40) NOT NULL COMMENT '订单号',
  status tinyint(1) NOT NULL COMMENT '订单状态',
  PRIMARY KEY (id)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;

  • 实体类：

    @Data
public class Order implements Serializable {

    /**
     * 主键
     */
    private Integer id;

    /**
     * 订单号
     */
    private String orderNo;

    /**
     * 订单状态
     */
    private Status status;
    
}

  • 枚举类：

    @AllArgsConstructor
public enum Status implements EnumValue {

    /**
     * 已取消
     */
    CANCEL((short) 0, "已取消"),

    /**
     * 待支付
     */
    WAIT_PAY((short) 1, "待支付"),

    /**
     * 待发货
     */
    WAIT_TRANSFER((short) 2, "待发货"),

    /**
     * 待收货
     */
    WAIT_RECEIPT((short) 3, "待收货"),

    /**
     * 已收货
     */
    RECEIVE((short) 4, "已收货"),

    /**
     * 已完结
     */
    COMPLETE((short) 5, "已完结");

    private final Short value;

    private final String desc;

    public Short value() {
        return value;
    }

    public String desc() {
        return desc;
    }

    @Override
    public Object toValue() {
        return value;
    }

}

  • 定义接口 EnumValue 来标识自定义的 枚举 类型。

    同时它还负责 序列化 和 反序列化 枚举类，这是本文的 关键 。

    /**
 * 自定义枚举类型基础接口
 * <p>
 * 用于扫描、序列化、反序列化实际枚举类
 *
 * @author anyesu
 */
public interface EnumValue {

    /**
     * 序列化
     *
     * @return 不允许返回 null
     */
    Object toValue();

    /**
     * 反序列化
     *
     * @param enumType 实际枚举类型
     * @param value    当前值
     * @param <T>      枚举类型并且实现 {@link EnumValue} 接口
     * @return 枚举常量
     */
    static <T extends Enum<T> & EnumValue> T valueOf(Class<T> enumType, Object value) {
        if (enumType == null || value == null) {
            return null;
        }

        T[] enumConstants = enumType.getEnumConstants();
        for (T enumConstant : enumConstants) {
            Object enumValue = enumConstant.toValue();
            if (Objects.equals(enumValue, value)
                    || Objects.equals(enumValue.toString(), value.toString())) {
                return enumConstant;
            }
        }

        return null;
    }

}

  • 用法：

    Order order = new Order();

// 设置订单状态
order.setStatus(Status.COMPLETE);

// 打印订单状态描述
System.out.println(order.getStatus().desc());

解析 RequestParam

这部分比较简单。

  • 实现一个自定义的 Spring Converter 就可以实现 数字或者字符串类型 到 枚举类型 的转换。

    public final class StringToEnumConverterFactory implements ConverterFactory<String, EnumValue> {

    @Override
    @SuppressWarnings("unchecked")
    public <T extends EnumValue> Converter<String, T> getConverter(Class<T> targetType) {
        return new StringToEnum(targetType);
    }

    private class StringToEnum<T extends Enum<T> & EnumValue> implements Converter<String, T> {

        private final Class<T> enumType;

        StringToEnum(Class<T> enumType) {
            this.enumType = enumType;
        }

        @Override
        public T convert(String source) {
            source = source.trim();// 去除首尾空白字符
            return source.isEmpty() ? null : EnumValue.valueOf(this.enumType, source);
        }
    }

}

  • 然后在 WebMvcConfigurer 中注册它

    @Override
public void addFormatters(FormatterRegistry registry) {
    registry.addConverterFactory(new StringToEnumConverterFactory());
}

    Spring 本身已经集成了 StringToEnumConverterFactory 对 Enum 类型进行解析，不要和自己定义的 Converter 搞混了。

  • 定义一个 RequestMapping

    @RestController
public class TestController {

    @RequestMapping("test")
    public String test(@RequestParam(required = false) Status status) {
        return status == null ? "无值" : status.desc();
    }
    
}

  • 访问看下效果：

    # curl http://127.0.0.1:8080/test?status=2
"待发货"

处理 RequestBody 和 ResponseBody

RequestBody 和 ResponseBody 的解析依赖于 HttpMessageConverter。因为我使用 FastJson 作为 序列化框架，所以只需要针对 FastJsonHttpMessageConverter 做配置。

  • 实现一个自定义的 序列化/反序列化器 ( 参考 ) :

    public class EnumConverter implements ObjectSerializer, ObjectDeserializer {

    /**
     * fastjson 序列化
     *
     * @param serializer
     * @param object
     * @param fieldName
     * @param fieldType
     * @param features
     */
    @Override
    public void write(JSONSerializer serializer, Object object, Object fieldName, Type fieldType, int features) {
        serializer.write(((EnumValue) object).toValue());
    }

    @Override
    public int getFastMatchToken() {
        return JSONToken.LITERAL_STRING;
    }

    /**
     * fastjson 反序列化
     *
     * @param parser
     * @param type
     * @param fieldName
     * @param <T>
     * @return
     */
    @Override
    @SuppressWarnings("unchecked")
    public <T> T deserialze(DefaultJSONParser parser, Type type, Object fieldName) {
        Class enumType = (Class) type;

        // 类型校验：枚举类型并且实现 EnumValue 接口
        if (!enumType.isEnum() || !EnumValue.class.isAssignableFrom(enumType)) {
            return null;
        }

        final JSONLexer lexer = parser.lexer;
        final int token = lexer.token();
        Object value = null;
        if (token == JSONToken.LITERAL_INT) {
            value = lexer.integerValue();
        } else if (token == JSONToken.LITERAL_STRING) {
            value = lexer.stringVal();
        } else if (token != JSONToken.NULL) {
            value = parser.parse();
        }

        return (T) EnumValue.valueOf(enumType, value);
    }
}

  • 在 WebMvcConfigurer 中注册 类型转换器 。

    @Bean
FastJsonHttpMessageConverter fastJsonHttpMessageConverter(FastJsonConfig fastJsonConfig) {
    FastJsonHttpMessageConverter converter = new FastJsonHttpMessageConverter();
    converter.setFastJsonConfig(fastJsonConfig);
    converter.setDefaultCharset(StandardCharsets.UTF_8);
    converter.setSupportedMediaTypes(Collections.singletonList(MediaType.APPLICATION_JSON_UTF8));
    return converter;
}

/**
 * fastjson 配置
 *
 * @param enumValues 自定义枚举类型 {@link MybatisTypeHandlerConfiguration#enumValues()}
 * @return
 */
@Bean
public FastJsonConfig fastjsonConfig(@Qualifier("enumValues") List<Class<?>> enumValues) {
    FastJsonConfig config = new FastJsonConfig();
    config.setSerializerFeatures(SerializerFeature.WriteDateUseDateFormat);

    // TODO 这里只是为了测试, 最好都通过扫描来查找而不是硬编码
    // enumValues.add(Sex.class);

    if (enumValues != null && enumValues.size() > 0) {
        // 枚举类型字段：序列化反序列化配置
        EnumConverter enumConverter = new EnumConverter();
        ParserConfig parserConfig = config.getParserConfig();
        SerializeConfig serializeConfig = config.getSerializeConfig();
        for (Class<?> clazz : enumValues) {
            parserConfig.putDeserializer(clazz, enumConverter);
            serializeConfig.put(clazz, enumConverter);
        }
    }

    return config;
}

    这里有两种方式：

    1. 硬编码给所有 枚举类型 注册 类型转换器 。
    2. 扫描所有 枚举类型 并批量注册。( 推荐 )

DAO 层处理

由于使用 Mybatis 作为 ORM 框架，这里使用 Mybatis 提供的 TypeHandler 实现 枚举类型 的 序列化 和 反序列化 。

  • 实现一个自定义的通用的 TypeHandler

    public class EnumTypeHandler<T extends Enum<T> & EnumValue> extends BaseTypeHandler<T> {

    private final Class<T> type;

    /**
     * 只能由子类调用
     */
    @SuppressWarnings("unchecked")
    protected EnumTypeHandler() {
        type = GenericsUtils.getSuperClassGenericClass(getClass());
    }

    /**
     * 由 Mybatis 根据类型动态生成实例
     *
     * @param type
     * @see org.apache.ibatis.type.TypeHandlerRegistry#getInstance(Class, Class)
     */
    public EnumTypeHandler(Class<T> rawClass) {
        this.type = rawClass;
    }

    @Override
    public void setNonNullParameter(PreparedStatement ps, int i, T parameter, JdbcType jdbcType) throws SQLException {
        Object value = parameter.toValue();
        if (jdbcType == null) {
            ps.setObject(i, value);
        } else {
            ps.setObject(i, value, jdbcType.TYPE_CODE);
        }
    }

    @Override
    public T getNullableResult(ResultSet rs, String columnName) throws SQLException {
        return valueOf(rs.getString(columnName));
    }

    @Override
    public T getNullableResult(ResultSet rs, int columnIndex) throws SQLException {
        return valueOf(rs.getString(columnIndex));
    }

    @Override
    public T getNullableResult(CallableStatement cs, int columnIndex) throws SQLException {
        return valueOf(cs.getString(columnIndex));
    }

    private T valueOf(String s) {
        return s == null ? null : EnumValue.valueOf(type, s);
    }
}

  • 注册 EnumTypeHandler

    @Configuration
@ConditionalOnClass({SqlSessionFactory.class})
public class MybatisTypeHandlerConfiguration {

    private TypeHandlerRegistry typeHandlerRegistry;

    private final SpringClassScanner springClassScanner;

    public MybatisTypeHandlerConfiguration(SqlSessionFactory sqlSessionFactory, SpringClassScanner springClassScanner) {
        this.typeHandlerRegistry = sqlSessionFactory.getConfiguration().getTypeHandlerRegistry();
        this.springClassScanner = springClassScanner;
    }

    /**
     * 注册 Mybatis 类型转换器
     */
    @Autowired
    public void registerTypeHandlers() {
        enumValues().forEach(this::registerEnumTypeHandler);
    }

    /**
     * 注册 枚举 类型的类型转换器
     *
     * @param javaTypeClass Java 类型
     */
    private void registerEnumTypeHandler(Class<?> javaTypeClass) {
        register(javaTypeClass, EnumTypeHandler.class);
    }

    /**
     * 注册类型转换器
     *
     * @param javaTypeClass    Java 类型
     * @param typeHandlerClass 类型转换器类型
     */
    private void register(Class<?> javaTypeClass, Class<?> typeHandlerClass) {
        this.typeHandlerRegistry.register(javaTypeClass, typeHandlerClass);
    }

    /**
     * 扫描所有的 {@link EnumValue} 实现类
     * 注册到 Spring 中
     *
     * @return 类集合
     */
    @Bean
    public List<Class<?>> enumValues() {
        // 过滤自定义枚举类
        Predicate<Class<?>> filter = clazz -> clazz.isEnum() && EnumValue.class.isAssignableFrom(clazz);
        return springClassScanner.scanClass(ENTITY_PACKAGE, filter);
    }

}

    上面是全自动的方式，也可以定义一个具体类型的 EnumTypeHandler :

    public class StatusTypeHandler extends EnumTypeHandler<Status> {
}

  • 然后修改 application.yml 让 Mybatis 去扫描注册自定义的 TypeHandler

    mybatis:
  type-handlers-package: com.github.anyesu.common.typehandler

源码

篇幅有限，上面代码并不完整，点击 这里 查看完整代码。

结语

通过这个小小的优化，对于代码的简洁性和健壮性带来的效果还是不错的。

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