9. 细节见真章，Formatter注册中心的设计很讨巧

你好，我是A哥(YourBatman)。

Spring设计了 org.springframework.format.Formatter
格式化器接口抽象，对格式化器进行了大一统，让你只需要关心统一的API，而无需关注具体实现，相关议题上篇文章 有详细介绍。

Spring内建有不少格式化器实现，同时对它们的管理、调度使用也有专门的组件负责，可谓泾渭分明，职责清晰。本文将围绕Formatter注册中心 FormatterRegistry
展开，为你介绍Spring是如何优雅，巧妙的实现注册管理的。

学习编码是个 模仿
的过程，绝大多数时候你并不需要创造东西。当然这里指的模仿并非普通的 CV模式
，而是取精华为己所用，本文所述巧妙设计便是精华所在，任君提取。

本文提纲

版本约定

• Spring Framework：5.3.x
• Spring Boot：2.4.x

✍正文

对Spring的源码阅读、分析这么多了，会发现对于组件管理大体思想都一样，离不开这几个组件： 注册中心（注册员）  + 分发器
。
一龙生九子，九子各不同。虽然大体思路保持一致，但每个实现在其场景下都有自己的发挥空间，值得我们向而往之。

FormatterRegistry：格式化器注册中心

field属性格式化器的注册表（注册中心）。请注意：这里强调了field的存在，先混个眼熟，后面你将能有较深体会。

public interface FormatterRegistry extends ConverterRegistry {

void addPrinter(Printer printer);
void addParser(Parser parser);
void addFormatter(Formatter formatter);
void addFormatterForFieldType(Class fieldType, Formatter formatter);
void addFormatterForFieldType(Class fieldType, Printer printer, Parser parser);

void addFormatterForFieldAnnotation(AnnotationFormatterFactory annotationFormatterFactory);
}

此接口继承自类型转换器注册中心 ConverterRegistry
，所以格式化注册中心是转换器注册中心的 加强版
，是其超集，功能更多更强大。

虽然 FormatterRegistry
提供的添加方法挺多，但其实基本都是在描述同一个事：为指定类型 fieldType
添加格式化器（printer或parser），绘制成图如下所示：

FormatterRegistry接口的继承树如下：

有了学过ConverterRegistry的经验，这种设计套路 很容易
被看穿。这两个实现类按层级进行分工：

• FormattingConversionService
  ：实现所有接口方法
• DefaultFormattingConversionService
  ：继承自上面的FormattingConversionService，在其基础上注册 默认的
  格式化器

事实上，功能分类确实如此。本文重点介绍 FormattingConversionService
，这个类的设计实现上有很多讨巧之处，只要你来，要你好看。

FormattingConversionService

它是 FormatterRegistry
接口的实现类，实现其 所有
接口方法。

FormatterRegistry
是 ConverterRegistry
的子接口，而ConverterRegistry接口的所有方法均已由 GenericConversionService
全部实现了，所以可以通过继承它来 间接完成
ConverterRegistry接口方法的实现，因此本类的继承结构是这样子的（请细品这个结构）：

FormattingConversionService通过继承GenericConversionService搞定“左半边”（父接口 ConverterRegistry
）；只剩“右半边”待处理，也就是FormatterRegistry新增的接口方法。

FormattingConversionService：

@Override
public void addPrinter(Printer printer) {
  Class fieldType = getFieldType(printer, Printer.class);
  addConverter(new PrinterConverter(fieldType, printer, this));
 }
@Override
public void addParser(Parser parser) {
  Class fieldType = getFieldType(parser, Parser.class);
  addConverter(new ParserConverter(fieldType, parser, this));
 }
@Override
public void addFormatter(Formatter formatter) {
  addFormatterForFieldType(getFieldType(formatter), formatter);
 }
@Override
public void addFormatterForFieldType(Class fieldType, Formatter formatter) {
  addConverter(new PrinterConverter(fieldType, formatter, this));
  addConverter(new ParserConverter(fieldType, formatter, this));
 }
@Override
public void addFormatterForFieldType(Class fieldType, Printer printer, Parser parser) {
  addConverter(new PrinterConverter(fieldType, printer, this));
  addConverter(new ParserConverter(fieldType, parser, this));
 }

从接口的实现可以看到这个“惊天大秘密”：所有的格式化器（含Printer、Parser、Formatter）都是被当作 Converter
注册的，也就是说真正的注册中心只有一个，那就是 ConverterRegistry
。

格式化器的注册管理 远没有
转换器那么复杂，因为它是基于 上层适配
的思想，最终适配为Converter来完成注册的。所以最终注册进去的实际是个经由格式化器适配来的转换器，完美 复用了
那套复杂的转换器管理逻辑。

❝
这种设计思路，完全可以“CV”到我们自己的编程思维里吧
❞

甭管是Printer还是Parser，都会被适配为GenericConverter从而被添加到 ConverterRegistry
里面去，被当作转换器管理起来。
现在你应该知道为何 FormatterRegistry
接口仅需提供添加方法而无需提供删除方法了吧。

当然喽，关于Printer/Parser的适配实现亦是本文本文关注的焦点，里面大有文章可为，let’s go！

PrinterConverter：Printer接口适配器

把 Printer
适配为转换器，转换目标为 fieldType -> String
。

private static class PrinterConverter implements GenericConverter {

private final Class fieldType;
// 从Printer泛型里解析出来的类型，有可能和fieldType一样，有可能不一样
private final TypeDescriptor printerObjectType;
// 实际执行“转换”动作的组件
private final Printer printer;
private final ConversionService conversionService;

public PrinterConverter(Class fieldType, Printer printer, ConversionService conversionService) {
  ...
// 从类上解析出泛型类型，但不一定是实际类型
this.printerObjectType = TypeDescriptor.valueOf(resolvePrinterObjectType(printer));
  ...
 }

// fieldType -> String
@Override
public Set getConvertibleTypes() {
return Collections.singleton(new ConvertiblePair(this.fieldType, String.class));
 }

}

既然是转换器，重点当然是它的convert转换方法：

PrinterConverter：

@Override
@SuppressWarnings("unchecked")
public Object convert(@Nullable Object source, TypeDescriptor sourceType, TypeDescriptor targetType) {
// 若sourceType不是printerObjectType的子类型
// 就尝试用conversionService转一下类型试试
// （也就是说：若是子类型是可直接处理的，无需转换一趟）
if (!sourceType.isAssignableTo(this.printerObjectType)) {
   source = this.conversionService.convert(source, sourceType, this.printerObjectType);
  }
if (source == null) {
return "";
  }

// 执行实际转换逻辑
return this.printer.print(source, LocaleContextHolder.getLocale());
 }

转换步骤分为两步：

1. 若 源
   类型（实际类型）不是该Printer类型的泛型类型的子类型的话，那就尝试使用conversionService转一趟

1. 例如：Printer处理的是Number类型，但是你传入的是Person类型，这个时候conversionService就会发挥作用了

2. 交由目标格式化器Printer执行 实际的
   转换逻辑

可以说Printer它可以直接转，也可以是构建在conversionService 之上
的一个转换器：只要源类型是我 能
处理的，或者经过conversionService后能成为我 能
处理的类型，都能进行转换。有一次完美的 能力复用
。
说到这我估计有些小伙伴还不能理解啥意思，能解决什么问题，那么下面我分别给你用代码举例，加深你的了解。
准备一个Java Bean：

@Data
@NoArgsConstructor
@AllArgsConstructor
public class Person {

private Integer id;
private String name;
}

准备一个Printer： 将Integer类型加10后，再转为String类型

private static class IntegerPrinter implements Printer<Integer> {

@Override
public String print(Integer object, Locale locale) {
        object += 10;
return object.toString();
    }
}

示例一：使用Printer，无中间转换

测试用例：

@Test
public void test2() {
    FormattingConversionService formattingConversionService = new FormattingConversionService();
    FormatterRegistry formatterRegistry = formattingConversionService;
// 说明：这里不使用DefaultConversionService是为了避免默认注册的那些转换器对结果的“干扰”，不方便看效果
// ConversionService conversionService = new DefaultConversionService();
    ConversionService conversionService = formattingConversionService;

// 注册格式化器
    formatterRegistry.addPrinter(new IntegerPrinter());

// 最终均使用ConversionService统一提供服务转换
    System.out.println(conversionService.canConvert(Integer.class, String.class));
    System.out.println(conversionService.canConvert(Person.class, String.class));

    System.out.println(conversionService.convert(1, String.class));
// 报错：No converter found capable of converting from type [cn.yourbatman.bean.Person] to type [java.lang.String]
// System.out.println(conversionService.convert(new Person(1, "YourBatman"), String.class));
}

运行程序，输出：

true
false
11

完美。

但是，它不能完成 Person -> String
类型的转换。一般来说，我们有两种途径来达到此目的：

1. 直接方式：写一个Person转String的转换器，专用
1. 缺点明显：多写一套代码
2. 组合方式（ 推荐
   ）：如果目前已经有 Person -> Integer
   的了，那我们就组合起来用就非常方便啦，下面这个例子将告诉你使用这种方式完成“需求”
1. 缺点不明显：转换器一般要求与业务数据无关，因此通用性强，应最大可能的复用

下面示例二将帮你解决通过 复用
已有能力方式达到 Person -> String
的目的。

示例二：使用Printer，有中间转换

基于示例一，若要实现 Person -> String
的话，只需再给写一个 Person -> Integer
的转换器放进 ConversionService
里即可。

@Test
public void test2() {
    FormattingConversionService formattingConversionService = new FormattingConversionService();
    FormatterRegistry formatterRegistry = formattingConversionService;
// 说明：这里不使用DefaultConversionService是为了避免默认注册的那些转换器对结果的“干扰”，不方便看效果
// ConversionService conversionService = new DefaultConversionService();
    ConversionService conversionService = formattingConversionService;

// 注册格式化器
    formatterRegistry.addFormatterForFieldType(Person.class, new IntegerPrinter(), null);
// 强调：此处绝不能使用lambda表达式代替，否则泛型类型丢失，结果将出错
    formatterRegistry.addConverter(new Converter() {
@Override
public Integer convert(Person source) {
return source.getId();
        }
    });

// 最终均使用ConversionService统一提供服务转换
    System.out.println(conversionService.canConvert(Person.class, String.class));
    System.out.println(conversionService.convert(new Person(1, "YourBatman"), String.class));
}

运行程序，输出：

true
11

完美。
针对本例，有如下关注点：

1. 使用 addFormatterForFieldType()
   方法注册了IntegerPrinter，并且 明确指定
   了处理的类型：只处理Person类型
1. 说明：IntegerPrinter是可以注册多次分别用于处理不同类型。比如你依旧可以保留 formatterRegistry.addPrinter(new IntegerPrinter());
   来处理Integer -> String是木问题的
2. 因为IntegerPrinter 实际上
   只能转换 Integer -> String
   ，因此还必须注册一个转换器，用于 Person -> Integer
   桥接一下，这样就串起来了 Person -> Integer -> String
   。只是外部 看起来
   这些都是IntegerPrinter做的一样，特别工整
3. 强调：addConverter()注册转换器时请务必不要使用lambda表达式代替输入，否则会失去泛型类型，导致出错
1. 若想用lambda表达式，请使用addConverter(Class,Class,Converter)这个重载方法完成注册

ParserConverter：Parser接口适配器

把 Parser
适配为转换器，转换目标为 String -> fieldType
。

private static class ParserConverter implements GenericConverter {

private final Class fieldType;
private final Parser parser;
private final ConversionService conversionService;

 ... // 省略构造器

// String -> fieldType
@Override
public Set getConvertibleTypes() {
return Collections.singleton(new ConvertiblePair(String.class, this.fieldType));
 }

}

既然是转换器，重点当然是它的convert转换方法：

ParserConverter：

@Override
@Nullable
public Object convert(@Nullable Object source, TypeDescriptor sourceType, TypeDescriptor targetType) {
// 空串当null处理
  String text = (String) source;
if (!StringUtils.hasText(text)) {
return null;
  }

  ...
  Object result = this.parser.parse(text, LocaleContextHolder.getLocale());
  ...

// 解读/转换结果
  TypeDescriptor resultType = TypeDescriptor.valueOf(result.getClass());
if (!resultType.isAssignableTo(targetType)) {
   result = this.conversionService.convert(result, resultType, targetType);
  }
return result;
 }

转换步骤分为两步：

1. 通过Parser将String转换为指定的类型结果result（若失败，则抛出异常）

2. 判断若result属于 目标类型
   的子类型，直接返回，否则调用ConversionService转换一把

可以看到它和Printer的“顺序”是相反的，在返回值上做文章。同样的，下面将用两个例子来加深理解。

private static class IntegerParser implements Parser<Integer> {

@Override
public Integer parse(String text, Locale locale) throws ParseException {
return NumberUtils.parseNumber(text, Integer.class);
    }
}

示例一：使用Parser，无中间转换

书写测试用例：

@Test
public void test3() {
    FormattingConversionService formattingConversionService = new FormattingConversionService();
    FormatterRegistry formatterRegistry = formattingConversionService;
    ConversionService conversionService = formattingConversionService;

// 注册格式化器
    formatterRegistry.addParser(new IntegerParser());

    System.out.println(conversionService.canConvert(String.class, Integer.class));
    System.out.println(conversionService.convert("1", Integer.class));
}

运行程序，输出：

true
1

完美。

示例二：使用Parser，有中间转换

下面示例输入一个“1”字符串，出来一个Person对象（因为有了上面例子的铺垫，这里就“直抒胸臆”了哈）。

@Test
public void test4() {
    FormattingConversionService formattingConversionService = new FormattingConversionService();
    FormatterRegistry formatterRegistry = formattingConversionService;
    ConversionService conversionService = formattingConversionService;

// 注册格式化器
    formatterRegistry.addFormatterForFieldType(Person.class, null, new IntegerParser());
    formatterRegistry.addConverter(new Converter() {
@Override
public Person convert(Integer source) {
return new Person(source, "YourBatman");
        }
    });

    System.out.println(conversionService.canConvert(String.class, Person.class));
    System.out.println(conversionService.convert("1", Person.class));
}

运行程序，啪，空指针了：

java.lang.NullPointerException
 at org.springframework.format.support.FormattingConversionService$PrinterConverter.resolvePrinterObjectType(FormattingConversionService.java:179)
 at org.springframework.format.support.FormattingConversionService$PrinterConverter.(FormattingConversionService.java:155)
 at org.springframework.format.support.FormattingConversionService.addFormatterForFieldType(FormattingConversionService.java:95)
 at cn.yourbatman.formatter.Demo.test4(Demo.java:86)
 ...

根据异常栈信息，可明确原因为： addFormatterForFieldType()
方法的第二个参数不能传null，否则空指针。这其实是 Spring Framework
的bug，我已向社区提了issue，期待能够被解决喽：

为了正常运行本例，这么改一下：

// 第二个参数不传null，用IntegerPrinter占位
formatterRegistry.addFormatterForFieldType(Person.class, new IntegerPrinter(), new IntegerParser());

再次运行程序，输出：

true
Person(id=1, name=YourBatman)

完美。
针对本例，有如下关注点：

1. 使用 addFormatterForFieldType()
   方法注册了IntegerParser，并且 明确指定
   了处理的类型，用于处理Person类型

1. 也就是说此IntegerParser专门用于转换 目标类型
   为Person的属性

2. 因为IntegerParser 实际上
   只能转换 String -> Integer
   ，因此还必须注册一个转换器，用于 Integer -> Person
   桥接一下，这样就串起来了 String -> Integer -> Person
   。外面 看起来
   这些都是IntegerParser做的一样，非常工整
3. 同样强调：addConverter()注册转换器时请务必不要使用lambda表达式代替输入，否则会失去泛型类型，导致出错

二者均持有ConversionService带来哪些增强？

对于PrinterConverter和ParserConverter来讲，它们的源目的是实现 String Object
，特点是：

• PrinterConverter：出口必须是String类型，入口类型也已确定，即 Printer
  的泛型类型，只能处理 T(或T的子类型) -> String
• ParserConverter：入口必须是String类型，出口类型也已确定，即 Parser
  的泛型类型，只能处理 String -> T(或T的子类型)

按既定“规则”，它俩的能力范围还是蛮受限的。Spring厉害的地方就在于此，可以巧妙的通过组合的方式，扩大现有组件的能力边界。比如本利中它就在PrinterConverter/ParserConverter里分别放入了ConversionService引用，从而到这样的效果：

通过能力组合协作，起到串联作用，从而扩大输入/输出“范围”，感觉就像起到了放大镜的效果一样，这个设计还是很讨巧的。

✍总结

本文以介绍 FormatterRegistry
接口为中心，重点研究了此接口的实现方式，发现即使小小的一枚注册中心实现，也蕴藏有丰富亮点供以学习、CV。

一般来说 ConversionService
天生具备
非常强悍的转换能力，因此实际情况是你若需要自定义一个Printer/Parser的话是大概率不需要自己再额外加个Converter转换器的，也就是说底层机制让你已然站在了“巨人”肩膀上。

☾本文思考题☽

看完了不一定看懂了，看懂了不一定记住了，记住了不一定掌握了。建议独立完成思考 or 文末留言讨论。本文思考/进阶内容：

1. FormatterRegistry作为注册中心只有添加方法，why？
2. 示例中为何强调：addConverter()注册转换器时请务必不要使用lambda表达式代替输入，会有什么问题？
3. 这种功能组合/桥接的巧妙设计方式，你脑中还能想到其它案例吗？

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本文是 A哥(YourBatman)
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