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什么是数据绑定？简单一句话就是把请求中参数信息绑定到目标方法的参数上。数据绑定是参数解析过程中的一部分。SpringMVC通过反射机制对目标处理方法进行解析，将请求消息绑定到处理方法的入参中。如下图所示：

那么这里我们就要研究一下数据绑定相关的那些组件。

【1】绑定工厂WebDataBinderFactory

工厂嘛，使用了工厂方法设计模式，只有一个抽象方法用来让子类实现以创建一个WebDataBinder实例。

public interface WebDataBinderFactory {WebDataBinder createBinder(NativeWebRequest webRequest, @Nullable Object target, String objectName)throws Exception;
}

NativeWebRequest：当前请求
target：数据绑定器的目标对象，如果是为简单类型创建，则target为null；
objectName：target的名字

WebDataBinderFactory家族图示(典型的工厂方法设计模式)

① DefaultDataBinderFactory

这里我们先看一下其createBinder方法，也是核心入口方法。

@Override
@SuppressWarnings("deprecation")
public final WebDataBinder createBinder(NativeWebRequest webRequest, @Nullable Object target, String objectName) throws Exception {// 提供了默认实现，也可以让子类覆盖
WebDataBinder dataBinder = createBinderInstance(target, objectName, webRequest);
if (this.initializer != null) {this.initializer.initBinder(dataBinder, webRequest);
}
// 空方法，让子类实现
initBinder(dataBinder, webRequest);
return dataBinder;
}

如下所示，其创建了一个WebRequestDataBinder实例。WebRequestDataBinder主要是用来将web request parameters绑定到JavaBeans，支持 multipart files。

protected WebDataBinder createBinderInstance(@Nullable Object target, String objectName, NativeWebRequest webRequest) throws Exception {return new WebRequestDataBinder(target, objectName);
}

其initBinder方法是个空方法，让子类InitBinderDataBinderFactory实现。

这里我们关注一下this.initializer.initBinder(dataBinder, webRequest);。也就是初始化器首先对数据绑定器进行初始化，这里最终会走到ConfigurableWebBindingInitializer#initBinder，如下所示，在后面使用databinder进行类型转换、格式校验时用的就是这里填充进去的“功能属性对象”。

@Override
public void initBinder(WebDataBinder binder) {binder.setAutoGrowNestedPaths(this.autoGrowNestedPaths);if (this.directFieldAccess) {// 设置directFieldAccess=truebinder.initDirectFieldAccess();}// 设置messageCodesResolver ，默认是DefaultMessageCodesResolverif (this.messageCodesResolver != null) {binder.setMessageCodesResolver(this.messageCodesResolver);}// 设置BindingErrorProcessor，默认是DefaultBindingErrorProcessorif (this.bindingErrorProcessor != null) {binder.setBindingErrorProcessor(this.bindingErrorProcessor);}// 设置校验器if (this.validator != null && binder.getTarget() != null &&this.validator.supports(binder.getTarget().getClass())) {binder.setValidator(this.validator);}// 设置类型转换服务if (this.conversionService != null) {binder.setConversionService(this.conversionService);}// 设置属性编辑注册器，能够向binder注册一系列编辑器if (this.propertyEditorRegistrars != null) {for (PropertyEditorRegistrar propertyEditorRegistrar : this.propertyEditorRegistrars) {propertyEditorRegistrar.registerCustomEditors(binder);}}
}

② InitBinderDataBinderFactory

InitBinderDataBinderFactory是通过@InitBinder方法向WebDataBinder 添加初始化行为。其并没有重写父类的创建DataBinder方法，但是提供了初始化DataBinder方法。

public void initBinder(WebDataBinder dataBinder, NativeWebRequest request) throws Exception {for (InvocableHandlerMethod binderMethod : this.binderMethods) {if (isBinderMethodApplicable(binderMethod, dataBinder)) {Object returnValue = binderMethod.invokeForRequest(request, null, dataBinder);if (returnValue != null) {throw new IllegalStateException("@InitBinder methods must not return a value (should be void): " + binderMethod);}}}
}

这里我们需要多说一点，在进行参数解析的时候，如果binderFactory不为null且是DefaultDataBinderFactory或子类InitBinderDataBinderFactory。那么其createBinder会进行初始化initBinder(dataBinder, webRequest);。而InitBinderDataBinderFactory的initBinder方法如上所示，会首先判断当前binderMethods是否有符合当前WebDataBinder的@InitBinder方法binderMethod。如果有合适的binderMethod，那么将会在初始化绑定器的过程中反射调用该方法。

如下图所示，能够看到InvocableHandlerMethod#invokeForRequest方法被调用了两次，第二次的时候providedArgs不再为空。

③ ServletRequestDataBinderFactory

其创建了一个ServletRequestDataBinder(子类ExtendedServletRequestDataBinder)，ServletRequestDataBinder可以将请求的参数绑定到目标对象，如Query String Parameters、form-data的参数，并支持multipart files的绑定。

具体子类是ExtendedServletRequestDataBinder，ExtendedServletRequestDataBinder将 URI template variables(如路径变量/getUser/{id}中的id)解析提供给数据绑定使用。

@Override
protected ServletRequestDataBinder createBinderInstance(@Nullable Object target, String objectName, NativeWebRequest request) throws Exception  {return new ExtendedServletRequestDataBinder(target, objectName);
}

【2】数据绑定器DataBinder

数据绑定器是为目标对象绑定属性值，同时支持属性校验与绑定结果分析。可以通过BindingResult拿到绑定结果。

① 校验器处理

DataBinder提供了一些校验器处理方法如addValidators(添加校验器)、replaceValidators(替换校验器)、getValidators(获取校验器)、getValidato(获取第一个校验器)r以及核心的validate方法。

public void validate(Object... validationHints) {Object target = getTarget();Assert.state(target != null, "No target to validate");BindingResult bindingResult = getBindingResult();// Call each validator with the same binding resultfor (Validator validator : getValidators()) {if (!ObjectUtils.isEmpty(validationHints) && validator instanceof SmartValidator) {((SmartValidator) validator).validate(target, bindingResult, validationHints);}else if (validator != null) {validator.validate(target, bindingResult);}}
}

代码主要含义就是首先获取taget(要绑定的目标对象)、bindingResult与Validators，然后遍历Validators并进行校验，将校验结果放到bingdingResult中。

一个校验通过的bingdingResult如下所示

如果校验不通过，那么其errors属性将会保存错误信息，如下所示

② 转换器处理

数据绑定过程中，获取到请求中的数据后向目标对象进行绑定，那么这个阶段可能涉及到类型转换，如String转换为Integer。DataBinder实现了TypeConverter接口，提供了系列重载convertIfNecessary方法。

@Override
@Nullable
public <T> T convertIfNecessary(@Nullable Object value, @Nullable Class<T> requiredType) throws TypeMismatchException {return getTypeConverter().convertIfNecessary(value, requiredType);
}@Override
@Nullable
public <T> T convertIfNecessary(@Nullable Object value, @Nullable Class<T> requiredType,@Nullable MethodParameter methodParam) throws TypeMismatchException {return getTypeConverter().convertIfNecessary(value, requiredType, methodParam);
}@Override
@Nullable
public <T> T convertIfNecessary(@Nullable Object value, @Nullable Class<T> requiredType, @Nullable Field field)throws TypeMismatchException {return getTypeConverter().convertIfNecessary(value, requiredType, field);
}@Nullable
@Override
public <T> T convertIfNecessary(@Nullable Object value, @Nullable Class<T> requiredType,@Nullable TypeDescriptor typeDescriptor) throws TypeMismatchException {return getTypeConverter().convertIfNecessary(value, requiredType, typeDescriptor);
}

这里面我们可以看一下其getTypeConverter方法：

protected TypeConverter getTypeConverter() {if (getTarget() != null) {return getInternalBindingResult().getPropertyAccessor();}else {return getSimpleTypeConverter();}
}

也就是说如果target不为null(复杂类型比如SysUser)，那么就获取一个BeanWrapperImpl实例。如果是一个简单类型如Integer age，那么就获取一个SimpleTypeConverter。

额外说明的是，在类型转换的过程中，都离不开一个conversionService实例(默认是DefaultFormattingConversionService)。该实例内部拥有系统的converters，正是这些converts(有100多个)实现了类型的转换。从下图可以看到，二者都是TypeConverterSupport的子类，实现了TypeConverter、PropertyEditorRegistry接口。PropertyEditorRegistry接口给自定义属性编辑器注册提供了入口。

WebDataBinder 使用registerCustomEditor应用

@InitBinder
public void initBinderTest(WebDataBinder binder){SimpleDateFormat dateFormat = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");dateFormat.setLenient(false);binder.registerCustomEditor(Date.class, new CustomDateEditor(dateFormat, true));
}

③ 绑定结果BindingResult

数据绑定过程中很可能因为数据类型转换异常(或其他错误)绑定失败，这些错误信息就保存在了BindingResult中。我们可以通过该接口获取到错误信息进行对应处理。这里我们可以简单看一下其家族树，不展开分析。详情参考博文SpringMVC中使用JSR303进行数据校验实践详解

其创建BindingResult的两个方法

protected AbstractPropertyBindingResult createBeanPropertyBindingResult() {BeanPropertyBindingResult result = new BeanPropertyBindingResult(getTarget(),getObjectName(), isAutoGrowNestedPaths(), getAutoGrowCollectionLimit());if (this.conversionService != null) {result.initConversion(this.conversionService);}if (this.messageCodesResolver != null) {result.setMessageCodesResolver(this.messageCodesResolver);}return result;
}
protected AbstractPropertyBindingResult createDirectFieldBindingResult() {DirectFieldBindingResult result = new DirectFieldBindingResult(getTarget(),getObjectName(), isAutoGrowNestedPaths());if (this.conversionService != null) {result.initConversion(this.conversionService);}if (this.messageCodesResolver != null) {result.setMessageCodesResolver(this.messageCodesResolver);}return result;
}

获取BindingResult的核心方法

// 根据directFieldAccess 获取DirectFieldBindingResult或者BeanPropertyBindingResult
protected AbstractPropertyBindingResult getInternalBindingResult() {if (this.bindingResult == null) {this.bindingResult = (this.directFieldAccess ?createDirectFieldBindingResult(): createBeanPropertyBindingResult());}return this.bindingResult;
}

如下实例方法三个参数分别为pojo、Errors以及map

这里我们解析得到的参数实例为：

④ 核心绑定方法

也就是把给定的属性-值绑定到目标对象上，这个过程可能会抛出“required”或者类型转换异常等错误。

public void bind(PropertyValues pvs) {MutablePropertyValues mpvs = (pvs instanceof MutablePropertyValues ?(MutablePropertyValues) pvs : new MutablePropertyValues(pvs));doBind(mpvs);
}
protected void doBind(MutablePropertyValues mpvs) {checkAllowedFields(mpvs);checkRequiredFields(mpvs);applyPropertyValues(mpvs);
}

可以看到doBind是一个模板方法：

checkAllowedFields方法是检测被允许的field，如果发现有不被允许的field，则移除掉。* checkRequiredFields方法是检测是那些声明了“required”的filed是否都存在，如果有不存在的将会把错误信息放到BindingResult中。
applyPropertyValues则是核心的属性-值绑定到目标对象的方法。

【3】WebDataBinder

WebDataBinder是DataBinder的子类，其覆盖了父类的doBind方法。

@Override
protected void doBind(MutablePropertyValues mpvs) {checkFieldDefaults(mpvs);checkFieldMarkers(mpvs);adaptEmptyArrayIndices(mpvs);super.doBind(mpvs);
}

其同样是个模板方法，在处理属性默认值(字段以“!”开头，提供默认值代替空值)、属性标记(字段以"_"开头，如果表单提交没有该字段对应的值，则重置该字段)、字段名称去掉"[]"(如果字段名称以[]结尾)后，调用了父类的doBind方法。

如下演示!的使用：

public static void main(String[] args){SysUser sysUser = new SysUser();WebDataBinder binder = new WebDataBinder(sysUser, "sysUser");// 设置属性（此处演示一下默认值）MutablePropertyValues pvs = new MutablePropertyValues();// 使用!来模拟各个字段手动指定默认值pvs.add("!name", "jane");pvs.add("age", 18);pvs.add("!age", 10); // 上面有确切的值了，默认值不会再生效binder.bind(pvs);System.out.println(sysUser);}

打印结果：SysUser{name='jane', sex='null', age=18}

值得一提的是，其提供了方法bindMultipart供子类调用，该方法用来处理multipart files：

protected void bindMultipart(Map<String, List<MultipartFile>> multipartFiles, MutablePropertyValues mpvs) {multipartFiles.forEach((key, values) -> {if (values.size() == 1) {MultipartFile value = values.get(0);if (isBindEmptyMultipartFiles() || !value.isEmpty()) {mpvs.add(key, value);}}else {mpvs.add(key, values);}});
}

【4】ServletRequestDataBinder

ServletRequestDataBinder继承自WebDataBinder，有唯一子类ExtendedServletRequestDataBinder。此类把web请求限定为了Servlet Request，和Servlet规范强绑定。

Special {@link org.springframework.validation.DataBinder} to perform data binding from servlet request parameters to JavaBeans, including support for multipart files.

ServletRequestDataBinder可以将请求的参数绑定到目标对象，如Query String Parameters、form-data的参数，并支持multipart files的绑定。

子类ExtendedServletRequestDataBinder将 URI template variables(如路径变量/getUser/{id}中的id)解析提供给数据绑定使用。

① ServletRequestDataBinder的bind方法

ServletRequestDataBinder提供了方法bind，其对MultipartRequest 请求做了支持可以绑定文件域(通过调用父类WebDataBinder的bindMultipart方法)。

public void bind(ServletRequest request) {// 从request中获取属性-值MutablePropertyValues mpvs = new ServletRequestParameterPropertyValues(request);// 判断当前请求是否为MultipartRequest MultipartRequest multipartRequest = WebUtils.getNativeRequest(request, MultipartRequest.class);if (multipartRequest != null) {// 调用父类webDataBinder方法bindMultipart(multipartRequest.getMultiFileMap(), mpvs);}else if (StringUtils.startsWithIgnoreCase(request.getContentType(), "multipart/")) {HttpServletRequest httpServletRequest = WebUtils.getNativeRequest(request, HttpServletRequest.class);if (httpServletRequest != null) {StandardServletPartUtils.bindParts(httpServletRequest, mpvs, isBindEmptyMultipartFiles());}}addBindValues(mpvs, request);// 调用父类方法doBind(mpvs);
}

① 这里尝试获取mpvs，然后判断是否为MultipartRequest或者StringUtils.startsWithIgnoreCase(request.getContentType(), "multipart/")&&httpServletRequest != null之后调用对应的bindMultipart或者bindParts方法。如http://localhost:8081/testUser/1?name=jane得到的mpvs如下图所示：
② addBindValues是一步兼容，从request中获取属性HandlerMapping.URI_TEMPLATE_VARIABLES_ATTRIBUTE对应的值，然后放入mpvs。这时候的mpvs可能如下(可以看到多了一个URI Template Variable id=1)：
③ 调用父类核心的doBind方法，将mpvs中的属性-值绑定到目标target上

这里比较有意思的是addBindValues方法是一个空方法，且用protected修饰。很明显其是想让子类实现(ExtendedServletRequestDataBinder子类进行了实现)。

protected void addBindValues(MutablePropertyValues mpvs, ServletRequest request) {}

如下所示，执行doBind(mpvs);方法前的DataBinder对象。

如下所示，执行doBind(mpvs);方法后的DataBinder对象。可以看到从mpvs中找到SysUser拥有的属性给sysUser实例对象赋值(通常是反射调用set方法，如setName)。

当然如果BindingResult不是BeanPropertyBindingResult而是DirectFieldBindingResult则是另一种方式。

② ExtendedServletRequestDataBinder

ExtendedServletRequestDataBinder实现/覆盖了父类的addBindValues方法，主要是从request中获取URL路径变量集合，然后找到符合当前请求的属性-值放入MutablePropertyValues mpvs中。

@Override
protected void addBindValues(MutablePropertyValues mpvs, ServletRequest request) {// HandlerMapping.class.getName() + ".uriTemplateVariables"String attr = HandlerMapping.URI_TEMPLATE_VARIABLES_ATTRIBUTE;@SuppressWarnings("unchecked")Map<String, String> uriVars = (Map<String, String>) request.getAttribute(attr);if (uriVars != null) {uriVars.forEach((name, value) -> {if (mpvs.contains(name)) {if (logger.isWarnEnabled()) {logger.warn("Skipping URI variable '" + name +"' because request contains bind value with same name.");}}else {mpvs.addPropertyValue(name, value);}});}
}

此属性放入的第一个地方是：AbstractUrlHandlerMapping.lookupHandler() --> chain.addInterceptor(new UriTemplateVariablesHandlerInterceptor(uriTemplateVariables)); --> preHandle()方法 -> exposeUriTemplateVariables(this.uriTemplateVariables, request); -> request.setAttribute(URI_TEMPLATE_VARIABLES_ATTRIBUTE, uriTemplateVariables);
第二个地方是：AbstractHandlerMethodMapping.lookupHandlerMethod()->RequestMappingInfoHandlerMapping.handleMatch()–>RequestMappingInfoHandlerMapping.extractMatchDetails()–>request.setAttribute(BEST_MATCHING_PATTERN_ATTRIBUTE, bestPattern);
request.setAttribute(URI_TEMPLATE_VARIABLES_ATTRIBUTE, uriVariables);

如下所示，一个请求对象的attributes中包含了一个org.springframework.web.servlet.HandlerMapping.uriTemplateVariables属性：

我们也顺便多看一眼当一个请求发起到找到对应的HandlerMethod时，请求属性里面放入了什么？

③ 表单提交绑定过程

这里描述的背景为填写表单对象，传递到后台（参数为SysUser sysUser，也就是常见的实体对象）。

① SpringMVC框架将ServletRequest对象以及目标方法的入参实例(objectName,attribute) 传递给WebDataBinderFactory实例，以创建DataBinder实例对象。

objectName为@ModelAttribute注解的value值或者根据参数类型自动创建的key
其中attribute会根据目标方法参数类型从ModelAndViewContainer 获取或者创建-这是Value

② DataBinder调用装配在SpringMVC上下文中的ConversionService组件进行数据类型转换、数据格式化工作并将请求信息填充到创建的入参对象中。

③ 调用Validator 组件对已经绑定了请求消息的入参对象(创建的)进行数据合法性校验，并最终生成数据结果(BindingResult)

④ SpringMVC 抽取 BindingResult 中的入参对象(getTarget)和校验错误对象(BindingResult)，将他们赋给处理方法的相应入参

【5】WebRequestDataBinder

这个与不同的是其是把web request parameters 绑定到 JavaBeans，同样支持multipart files。也就是说其跳出了Servlet规范，额外做了支持。其主要对org.springframework.web.context.request.WebRequest做处理。

如下代码所示，WebRequestDataBinder首先从request中获取参数值封装为MutablePropertyValues 。然后分别判断是否为MultipartRequest、或者请求头Content-Type以multipart/开头两种情况进行处理，最后调用父类的doBind方法。

public void bind(WebRequest request) {MutablePropertyValues mpvs = new MutablePropertyValues(request.getParameterMap());if (request instanceof NativeWebRequest) {MultipartRequest multipartRequest = ((NativeWebRequest) request).getNativeRequest(MultipartRequest.class);if (multipartRequest != null) {bindMultipart(multipartRequest.getMultiFileMap(), mpvs);}else if (StringUtils.startsWithIgnoreCase(request.getHeader("Content-Type"), "multipart/")) {HttpServletRequest servletRequest = ((NativeWebRequest) request).getNativeRequest(HttpServletRequest.class);if (servletRequest != null) {StandardServletPartUtils.bindParts(servletRequest, mpvs, isBindEmptyMultipartFiles());}}}doBind(mpvs);
}

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