Redkale 技术详解 02 -- Creator构建对象
org.redkale.util.Creator是采用ASM技术来实现代替反射构造函数的对象构建类。在根据流反序列化成对象、数据表记录转换成对象时都需要构建对象。常见的处理办法是利用反射，如Gson框架中反序列化是通过反射进行对象创建。众所周知反射的性能是比较低的，所以Redkale需要自实现一个对象构建类。
Creator是一个接口， 只有一个public T create(Object... params)方法，可变参数既适合空参数的Constructor也适合含参数的Constructor。得利于Java 8的新语法特性可以在接口上加上静态方法，Creator对象可以通过Creator.create(Class clazz)方法创建。构建原理是通过Constructor的参数来动态创建的。
Constructor<T> constructor0 = null;
SimpleEntry<String, Class>[] constructorParameters0 = null; //构造函数的参数
if (constructor0 == null) { // 1、查找public的空参数构造函数
for (Constructor c : clazz.getConstructors()) {
if (c.getParameterCount() == 0) {
constructor0 = c;
constructorParameters0 = new SimpleEntry[0];
break;
}
}
}
if (constructor0 == null) { // 2、查找public带ConstructorProperties注解的构造函数
for (Constructor c : clazz.getConstructors()) {
ConstructorProperties cp = (ConstructorProperties) c.getAnnotation(ConstructorProperties.class);
if (cp == null) continue;
SimpleEntry<String, Class>[] fields = ConstructorParameters.CreatorInner.getConstructorField(clazz, cp.value());
if (fields != null) {
constructor0 = c;
constructorParameters0 = fields;
break;
}
}
}
if (constructor0 == null) { // 3、查找public且不带ConstructorProperties注解的构造函数
List<Constructor> cs = new ArrayList<>();
for (Constructor c : clazz.getConstructors()) {
if (c.getAnnotation(ConstructorProperties.class) != null) continue;
if (c.getParameterCount() < 1) continue;
cs.add(c);
}
//优先参数最多的构造函数
cs.sort((o1, o2) -> o2.getParameterCount() - o1.getParameterCount());
for (Constructor c : cs) {
SimpleEntry<String, Class>[] fields = ConstructorParameters.CreatorInner.getConstructorField(clazz, Type.getConstructorDescriptor(c));
if (fields != null) {
constructor0 = c;
constructorParameters0 = fields;
break;
}
}
}
if (constructor0 == null) { // 4、查找非private带ConstructorProperties的构造函数
for (Constructor c : clazz.getDeclaredConstructors()) {
if (Modifier.isPublic(c.getModifiers()) || Modifier.isPrivate(c.getModifiers())) continue;
ConstructorProperties cp = (ConstructorProperties) c.getAnnotation(ConstructorProperties.class);
if (cp == null) continue;
SimpleEntry<String, Class>[] fields = ConstructorParameters.CreatorInner.getConstructorField(clazz, cp.value());
if (fields != null) {
constructor0 = c;
constructorParameters0 = fields;
break;
}
}
}
if (constructor0 == null) { // 5、查找非private且不带ConstructorProperties的构造函数
List<Constructor> cs = new ArrayList<>();
for (Constructor c : clazz.getDeclaredConstructors()) {
if (Modifier.isPublic(c.getModifiers()) || Modifier.isPrivate(c.getModifiers())) continue;
if (c.getAnnotation(ConstructorProperties.class) != null) continue;
if (c.getParameterCount() < 1) continue;
cs.add(c);
}
//优先参数最多的构造函数
cs.sort((o1, o2) -> o2.getParameterCount() - o1.getParameterCount());
for (Constructor c : cs) {
SimpleEntry<String, Class>[] fields = ConstructorParameters.CreatorInner.getConstructorField(clazz, Type.getConstructorDescriptor(c));
if (fields != null) {
constructor0 = c;
constructorParameters0 = fields;
break;
}
}
}
从以上代码可以看出，根据优先级选择Constructor，为了减少学习成本，Creator直接重用了java.beans.ConstructorProperties注解，又因ConstructorProperties只能标记在Constructor上，因此定义一个Creator.ConstructorParameters注解，用于标记在Creator的create方法上。
public class Record {
private final int id;
private String name;
@ConstructorProperties({"id", "name"})
Record(int id, String name) {
this.id = id;
this.name = name;
}
public int getId() {
return id;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
}
Record.class通过ASM自动构建与Record同package的Creator类如下:
public final class Record_DynCreator implements Creator<Record> {
@Override
@Creator.ConstructorParameters({"id", "name"})
public Record create(Object... params) {
if (params[0] == null) params[0] = 0;
return new Record((Integer) params[0], (String) params[1]);
}
}如上代码，若构造参数是primitive类，而Creator.create传入的参数可能是null，因此需要给null的primitive对象赋予默认值0。细心的人可能发现了Record的构造函数并不是public的，虽然Record_DynCreator与Record在同一package，但由于两者不是同一个ClassLoader，故不能直接new Record。Redkale曲线救国，通过URLClassLoader的私有方法在Record.class的ClassLoader加载Record_DynCreator。
if (loader instanceof URLClassLoader && !Modifier.isPublic(constructor.getModifiers())) {
try {
final URLClassLoader urlLoader = (URLClassLoader) loader;
final URL url = new URL("memclass", "localhost", -1, "/" + newDynName.replace('/', '.') + "/", new URLStreamHandler() {
@Override
protected URLConnection openConnection(URL u) throws IOException {
return new URLConnection(u) {
@Override
public void connect() throws IOException {
}
@Override
public InputStream getInputStream() throws IOException {
return new ByteArrayInputStream(bytes);
}
};
}
});
Method addURLMethod = URLClassLoader.class.getDeclaredMethod("addURL", URL.class);
addURLMethod.setAccessible(true);
addURLMethod.invoke(urlLoader, url);
resultClazz = urlLoader.loadClass(newDynName.replace('/', '.'));
} catch (Throwable t) { //异常无需理会， 使用下一种loader方式
t.printStackTrace();
}
}如上代码，构建一个虚拟协议的URL来实现加载，若Record.class的ClassLoader不是URLClassLoader导致resultClazz为null则会抛出异常。
Creator是一个典型通过ASM构建一个简单功能地动态类，同类型还有 org.redkale.util.Attribute、org.redkale.util.Copier。