java基礎(chǔ)教程欄目介紹如何把對象轉(zhuǎn)換成MongoDb的結(jié)構(gòu)

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反射是 Java 的一個高級技巧，大量地用在各種開源項目上。比如，Spring、Tomcat、Jetty 等等項目中，都大量地用到了反射。

作為 Java 程序員，我們?nèi)绻煤梅瓷?，不但能提高自己的技術(shù)水平，還能開發(fā)出更好的項目。

然而，雖然很多人聽說過反射，但卻不知道應(yīng)該用在哪里。

那么，我們就從實際工作出發(fā)，使用反射，把對象轉(zhuǎn)換成 MongoDb 的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。當你在搞懂這個例子后，就能明白反射是怎么個用法。

需求分析

在電商系統(tǒng)中，一些數(shù)據(jù)要保存到 MongoDb 中，以此來提高查詢的性能。但在此之前，我們必須把數(shù)據(jù)先轉(zhuǎn)換成 MongoDb 的結(jié)構(gòu)，也就是把 Java 對象轉(zhuǎn)換成 Document。

比如，訂單信息要存到 MongoDb 中，就得把訂單對象轉(zhuǎn)換成 Document。

可這樣一來，每個實體類都得開發(fā)一個 2Doc() 方法。這個方法毫無技術(shù)含量，就是把各種字段 put 到 Document 里面。而且一旦字段多了，一不留神就會寫錯代碼，你感受一下。

public?class?Order?{
????private?Long?id;
????private?Long?userId;
????private?String?orderNo;
????private?BigDecimal?amount;
????private?String?createTime;
????private?String?updateTime;
????//?省略無數(shù)字段
????
????//?轉(zhuǎn)換方法：訂單轉(zhuǎn)doc
????public?Document?order2Doc(Order?order)?{
????????Document?doc?=?new?Document();

????????doc.put("id",?order.getId());
????????doc.put("userId",?order.getUserId());
????????doc.put("orderNo",?order.getOrderNo());
????????doc.put("amount",?order.getAmount());
????????doc.put("createTime",?order.getCreateTime());
????????doc.put("updateTime",?order.getUpdateTime());
????????//?省略無數(shù)put...

????????return?doc;
????}
}

除此之外，我們還得從 MongoDb 中取數(shù)據(jù)，把 Document 轉(zhuǎn)換回 Java 對象，你再感受一下。

public?class?Order?{
????private?Long?id;
????private?Long?userId;
????private?String?orderNo;
????private?BigDecimal?amount;
????private?String?createTime;
????private?String?updateTime;
????//?省略無數(shù)字段
????
????//?轉(zhuǎn)換方法：doc轉(zhuǎn)訂單
????public?Order?doc2Order(Document?doc)?{
????????Order?order?=?new?Order();
????????
????????order.setId((Long)?doc.get("id"));
????????order.setUserId((Long)?doc.get("userId"));
????????order.setOrderNo((String)?doc.get("orderNo"));
????????order.setAmount((BigDecimal)?doc.get("amount"));
????????order.setCreateTime((String)?doc.get("createTime"));
????????order.setUpdateTime((String)?doc.get("updateTime"));
????????//?省略無數(shù)set...

????????return?order;
????}
}

光是一個訂單類都這么麻煩了，何況這樣的類不止一個，而且項目總有新需求，如果一個字段改了，那你麻煩大了，說不定要把整個項目翻一遍。

因此，為了少出錯，必須優(yōu)化這兩個轉(zhuǎn)換方法，而這次優(yōu)化用到了 Java 的兩個高級特性：反射、泛型。為了讓大家更直觀的了解，我將分成兩個版本迭代。

第一版，利用反射，簡化實體類的轉(zhuǎn)換方法；

第二版，利用泛型、反射，提取 MongoDb 工具類；

接下來，我們就一步步迭代吧~

利用反射，簡化實體類的轉(zhuǎn)換方法

在第一版的迭代中，我們要簡化實體類的兩個轉(zhuǎn)換方法。

我們先從 Java 對象轉(zhuǎn) Document 開始，還是以 Order 類為例。

首先，我們通過反射，獲取到訂單類的所有字段信息；然后，使用循環(huán)遍歷這些字段；最后，在循環(huán)中，我們放開字段的訪問權(quán)限，把字段 put 到 Document 里面。

public?class?Order?{
????//?...省略無數(shù)字段

????public?Document?order2Doc(Order?order)?throws?Exception?{
????????Document?doc?=?new?Document();

????????//?獲取所有字段：通過?getClass()?方法獲取?Class?對象，然后獲取這個類所有字段
????????Field[]?fields?=?order.getClass().getDeclaredFields();
????????for?(Field?field?:?fields)?{
????????????//?開放字段操作權(quán)限
????????????field.setAccessible(true);
????????????//?設(shè)置值
????????????doc.put(field.getName(),?field.get(order));
????????}

????????return?doc;
????}
}

你可以看到，經(jīng)過反射改造后，代碼簡單了很多。一個對象無論有多少個字段，要寫多少 put 操作，只要這幾行代碼就能搞定。Java 對象轉(zhuǎn)成 MongoDb 的結(jié)構(gòu)，看起來也不那么麻煩了。

照著這個思路，我們再來改造第二個方法，Document 轉(zhuǎn) Java 對象。

public?class?Order?{
????//?...省略無數(shù)字段

????public?Order?doc2Order(Document?doc)?throws?Exception?{
????????Order?order?=?new?Order();

????????for?(String?key?:?doc.keySet())?{
????????????//?獲取字段
????????????Field?field?=?order.getClass().getDeclaredField(key);
????????????//?開放字段操作權(quán)限
????????????field.setAccessible(true);
????????????//?設(shè)置值
????????????field.set(order,?doc.get(key));
????????}

????????return?order;
????}
}

首先，我們使用循環(huán)遍歷 Document；在循環(huán)中，使用反射獲取相應(yīng)的字段，再放開字段的訪問權(quán)限，把 Document 的值設(shè)置到對象的字段里。

到了這兒，我們利用反射，簡化了兩個實體類的轉(zhuǎn)換方法，第一版的迭代基本完成了。剩下的工作，就是復(fù)制粘貼，把各個類重新改造一遍。

然而，經(jīng)過這一版迭代，雖然減少了很多工作，但依然有很多不合理的地方。

首先，重復(fù)代碼還是很多。每個實體類都有兩個轉(zhuǎn)換方法，但這兩個方法的核心邏輯是一樣的，完全沒必要到處復(fù)制。

然后，這不是實體類應(yīng)該承擔的功能。實體類只負責短暫保留數(shù)據(jù)，不負責任何持久化功能。你把數(shù)據(jù)存到哪里，該轉(zhuǎn)換成什么數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，這和實體類沒什么關(guān)系。

換句話說，我們還得做第二次迭代。

利用泛型、反射，提取 MongoDb 工具類

簡單來說，泛型是一種風格或范式，你不用一開始就指明具體的參數(shù)類型，而是在使用的時候再確定參數(shù)類型。

如果把泛型、反射結(jié)合在一起，能幫我們減少很多重復(fù)代碼。

我們來看看，該怎么做第二次迭代？

先從 Java 對象轉(zhuǎn) Document 開始。我們先聲明一個泛型方法；然后，通過反射，獲取泛型類的所有字段信息，再使用循環(huán)遍歷這些字段；最后，在循環(huán)中，把字段 put 到 Document 里面。

public?class?MongoDbUtils?{

????//?定義泛型方法：
????//?1.?在返回值前，聲明泛型參數(shù)?<參數(shù)名>；
????//?2.?傳入?yún)?shù)時，指定一個泛型參數(shù)
????public?static?<T>?Document?obj2Doc(T?obj)?throws?Exception?{
????????Document?doc?=?new?Document();

????????//?獲取所有字段：通過?getClass()?方法獲取?Class?對象，然后獲取這個類所有字段
????????Field[]?fields?=?obj.getClass().getDeclaredFields();
????????for?(Field?field?:?fields)?{
????????????//?開放字段操作權(quán)限
????????????field.setAccessible(true);
????????????//?設(shè)置值
????????????doc.put(field.getName(),?field.get(obj));
????????}

????????return?doc;
????}
}

在加入泛型后，重復(fù)代碼大量減少了，實體類不用再單獨寫 2Doc()方法了。在使用的時候，只要調(diào)用 MongoDbUtils.obj2Doc()　就行。

按照同樣的思路，我們繼續(xù)來改造第二個方法，Document 轉(zhuǎn) Java 對象。

public?class?MongoDbUtils?{

????//?定義泛型方法：
????//?1.?在返回值前，聲明泛型參數(shù)?<參數(shù)名>；
????//?2.?傳入?yún)?shù)必須是?Class，但這個?Class?是泛型參數(shù)，不限制類型
????public?static?<T>?T?doc2Obj(Document?doc,?Class<T>?clazz)?throws?Exception?{
????????//?實例化泛型對象
????????T?obj?=?clazz.newInstance();

????????for?(String?key?:?doc.keySet())?{
????????????//?獲取字段
????????????Field?field?=?clazz.getDeclaredField(key);
????????????//?開放字段操作權(quán)限
????????????field.setAccessible(true);
????????????//?設(shè)置值
????????????field.set(obj,?doc.get(key));
????????}

????????return?obj;
????}
}

首先，我們定義實例化一個泛型對象；然后，我們使用循環(huán)遍歷 Document；最后，在循環(huán)中，使用反射獲取相應(yīng)的字段，把 Document 的值設(shè)置到泛型對象的字段里。

第二版的迭代就基本完成了。我們在第一版迭代的基礎(chǔ)上，加入了泛型，得到了一個工具類 MongoDbUtils，這個工具類得到結(jié)果和以前完全一樣，你可以看下測試代碼。

public?static?void?main(String[]?args)?throws?Exception?{
????Order?order?=?new?Order();
????order.setId(0L);
????order.setUserId(0L);
????order.setOrderNo("1");
????order.setAmount(new?BigDecimal("0"));
????order.setCreateTime("2");
????order.setUpdateTime("3");
????System.out.println("原始數(shù)據(jù)："?+?order);

????Document?document?=?MongoDbUtils.obj2Doc(order);
????System.out.println("轉(zhuǎn)換doc數(shù)據(jù)："?+?document);

????Order?order1?=?MongoDbUtils.doc2Obj(document,?Order.class);
????System.out.println("轉(zhuǎn)換java數(shù)據(jù)："?+?order1);
}

運行結(jié)果：
原始數(shù)據(jù)：Order(id=0,?userId=0,?orderNo=1,?amount=0,?createTime=2,?updateTime=3)
轉(zhuǎn)換doc數(shù)據(jù)：Document{{id=0,?userId=0,?orderNo=1,?amount=0,?createTime=2,?updateTime=3}}
轉(zhuǎn)換java數(shù)據(jù)：Order(id=0,?userId=0,?orderNo=1,?amount=0,?createTime=2,?updateTime=3)

這樣一來，我們就不用保留實體類上的轉(zhuǎn)換方法了，剩下的工作就是刪代碼。

MongoDb 和 Java 對象的互相轉(zhuǎn)換就完成了。我們做了兩次迭代，第一次迭代利用了反射，把大量手動 set/get 操作給去掉了；第二次迭代在原來的基礎(chǔ)上，加入了泛型的應(yīng)用，又去掉了一堆重復(fù)代碼。

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