【SpringBoot实战专题】「开发实战系列」全方位攻克你的技术盲区之Spring定义Jackson转换Null的方法和实现案例

背景

在Spring MVC中配置JSON转换器时，当需要全局控制将某些JSON返回值的key转换为一些默认值时，可以通过实现一个自定义的序列化器（Serializer）来实现这个功能。现在，我们来深入了解Spring MVC的整体处理流程，以确定在哪个步骤进行实现和调整。

我们先来总结数量一下整个流程：

1. 用户发送请求，由Spring的前端控制Servlet DispatcherServlet捕获。
2. DispatcherServlet解析请求URL，并根据URI获取与之相关的Handler和拦截器配置。
3. DispatcherServlet选择合适的HandlerAdapter来执行Handler（Controller）。在此过程中，也会执行拦截器的preHandler方法。
4. 提取请求中的模型数据（通过MessageConverter对于入参进行转换）并填充Handler的参数，开始执行Handler。
5. 执行完成后，返回一个包含Model和View信息的ModelAndView对象。
6. 根据ModelAndView选择合适的ViewResolver，将其返回给DispatcherServlet。
7. ViewResolver将Model和View结合起来，进行视图渲染。
8. 最终将渲染结果返回给客户端（响应的数据转换则通过MessageConverter完成）

MessageConverter

对于JSON转换，涉及到MessageConverter的工作，通过在Spring MVC处理流程中的适当步骤实现自定义序列化器，我们能够全局控制JSON返回值的key，确保它们在需要时转换为指定的默认值。这种方式提供了灵活性和可定制性，使开发者能够更好地适应不同的业务需求。

MappingJackson2HttpMessageConverter是Spring框架中提供的一个HTTP消息转换器，用于在Spring MVC中进行JSON与Java对象之间的转换。它基于Jackson库，利用Jackson提供的功能进行JSON的序列化和反序列化，接下来我们就针对于它进行实现。

使用Jackson原生方式处理空字段（次重点方案）

当返回字段为null时需要进行处理，可以通过配置ObjectMapper来选择合适的处理方式。以下是几种常见的处理方式及其配置方式：

ObjectMapper的配置选项

使得ObjectMapper在将Java对象转换为JSON字符串时，仅包含字段值不为null的属性。对于为null的属性，它们将被忽略并不会显示在生成的JSON中。

// 创建ObjectMapper实例
ObjectMapper objectMapper = new ObjectMapper();
// 配置ObjectMapper处理返回字段为null的方式
objectMapper.setSerializationInclusion(JsonInclude.Include.ALWAYS);  // 字段均包含在结果JSON中，无论是否为null
objectMapper.setSerializationInclusion(JsonInclude.Include.NON_NULL);  // 字段的值不为null时，才会包含在结果JSON中
objectMapper.setSerializationInclusion(JsonInclude.Include.NON_DEFAULT);  // 字段的值与其默认值不相等时，才会包含在结果JSON中
objectMapper.setSerializationInclusion(JsonInclude.Include.NON_EMPTY);  // 字段的值不为null且不为空时，才会包含结果JSON中
// 使用配置好的ObjectMapper进行对象转换
YourObject yourObject = ...;  // 要转换的对象
String json = objectMapper.writeValueAsString(yourObject);  // 将对象转换为JSON字符串

通过使用注解的方式

使用注解可以更精确地控制每个类或属性的处理方式。

@JsonInclude(JsonInclude.Include.ALWAYS)
@JsonInclude(JsonInclude.Include.NON_NULL)
@JsonInclude(JsonInclude.Include.NON_DEFAULT)
@JsonInclude(JsonInclude.Include.NON_EMPTY)

通过调用setSerializationInclusion方法并传入相应的JsonInclude.Include枚举值，可以配置ObjectMapper处理返回字段为null时的方式。可以根据具体需求选择适合的处理方式。

MappingJackson2HttpMessageConverter（重点方案）

对于SpringMVC，我们会采用MappingJackson2HttpMessageConverter可以将Java对象转换为JSON格式的响应体，并将JSON格式的请求体转换为对应的Java对象。它支持多种媒体类型，如application/json、text/json等。

创建MappingJackson2HttpMessageConverter

在Spring MVC中配置MappingJackson2HttpMessageConverter可以通过以下两种方式：Xml配置和Javaconfig配置

XML配置

下面展示了如何在applicationContext.xml文件中进行XML配置来实现对MappingJackson2HttpMessageConverter 的定义，并通过元素设置了supportedMediaTypes属性：

<bean class="org.springframework.http.converter.json.MappingJackson2HttpMessageConverter">
    <property name="supportedMediaTypes">
        <list>
            <value>application/json</value>
            <!-- 可以添加其他支持的媒体类型 -->
        </list>
    </property>
    <!-- 其他配置属性 -->
</bean>

在上述配置中，我们使用元素定义了MappingJackson2HttpMessageConverter的bean，并指定了其类名org.springframework.http.converter.json.MappingJackson2HttpMessageConverter，通过元素来设置supportedMediaTypes属性。通过元素来指定一个媒体类型列表，其中每个类型由元素表示。在示例中，我们设置了一个值为application/json的媒体类型。这样就可以将Java对象转换为JSON，并以指定的媒体类型返回给客户端。

Java配置

在Java配置中，我们可以使用@Bean注解创建MappingJackson2HttpMessageConverter的bean，并在方法中进行相同的配置。此外，我们还可以使用Charset.forName(“UTF-8”)来替代java.nio.charset.StandardCharsets.UTF_8来创建MediaType。具体示例如下：

@Configuration
public class WebConfig extends WebMvcConfigurerAdapter {
    @Override
    public void configureMessageConverters(List<HttpMessageConverter<?>> converters) {
        MappingJackson2HttpMessageConverter converter = new MappingJackson2HttpMessageConverter();
        // 配置媒体类型
        converter.setSupportedMediaTypes(Arrays.asList(MediaType.APPLICATION_JSON));
        // 其他配置...
        converters.add(converter);
    }
}

MappingJackson2HttpMessageConverter整合ObjectMapper的配置

在上面我们定义了一个 MappingJackson2HttpMessageConverter bean，并设置了 supportedMediaTypes 属性为"application/json"，以支持在 Spring MVC 中将 Java 对象转换为 JSON 并返回给客户端。

在这个基础知识，我们加入了最早介绍的 ObjectMapper bean，并设置其 serializationInclusion 属性为 NON_NULL，这将使得序列化时排除掉值为null的字段。

XML配置

<bean id="mappingJacksonHttpMessageConverter" class="org.springframework.http.converter.json.MappingJackson2HttpMessageConverter">
    <property name="supportedMediaTypes">
        <list>
            <value>application/json;charset=UTF-8</value>
        </list>
    </property>
    <property name="objectMapper">
        <bean class="com.fasterxml.jackson.databind.ObjectMapper">
            <property name="serializationInclusion">
                <value type="com.fasterxml.jackson.annotation.JsonInclude.Include">NON_NULL</value>
            </property>
        </bean>
    </property>
</bean>

JavaConfig配置

通过mappingJacksonHttpMessageConverter方法创建了一个MappingJackson2HttpMessageConverter的实例，并设置了支持的媒体类型为application/json;charset=UTF-8。

@Configuration
public class WebConfig {

    @Bean
    public MappingJackson2HttpMessageConverter mappingJacksonHttpMessageConverter() {
        MappingJackson2HttpMessageConverter converter = new MappingJackson2HttpMessageConverter();
        // 配置支持的媒体类型为application/json;charset=UTF-8
        converter.setSupportedMediaTypes(Collections.singletonList(MediaType.APPLICATION_JSON_UTF8));
        // 配置ObjectMapper，设置serializationInclusion为NON_NULL
        ObjectMapper objectMapper = new ObjectMapper();
        objectMapper.setSerializationInclusion(JsonInclude.Include.NON_NULL);
        converter.setObjectMapper(objectMapper);
        return converter;
    }
}

创建了一个ObjectMapper实例，并配置了其serializationInclusion为NON_NULL，然后将该ObjectMapper设置到MappingJackson2HttpMessageConverter中。

自定义的null处理类注解

自定义的 DetfaultNullJsonSerializer，它是一个继承自 JsonSerializer<Object> 的序列化器，用于处理值为null的情况。在 serialize 方法中，我们将使用自定义的 JsonNullDef 对象来替代值为null的字段进行序列化。

public class DetfaultNullJsonSerializer extends JsonSerializer<Object> {
    @Override
    public void serialize(Object value, JsonGenerator jgen, SerializerProvider provider)
            throws IOException, JsonProcessingException {
        jgen.writeObject(new JsonNullDef());
    }
}

class JsonNullDef {
    private List<String> def = new ArrayList<>();
    public List<String> getDef() {
        return def;
    }
    public void setDef(List<String> def) {
        this.def = def;
    }
}

因此，我们可以通过自定义ObjectMapper和注册自定义的序列化器来在转换过程中添加我们需要的控制逻辑。上述的示例代码展示了如何在WebConfig配置类中实现这一点，通过注册自定义的序列化器实现对特定字段null值的转换为默认值。

在 JsonNullDef 类中，我们定义了一个包含一个名为 def 的列表字段，用于存储默认值。通过这个自定义的null处理类，我们可以在值为null的字段处提供一个默认值，从而避免在序列化时出现null值。

方案1：使用注解

在需要使用自定义序列化器的类或对象上，通过注解或方法来指定使用 DetfaultNullJsonSerializer，例如在 MyData 类中使用注解：

import com.fasterxml.jackson.databind.annotation.JsonSerialize;
public class MyData {
    @JsonSerialize(nullsUsing = DetfaultNullJsonSerializer.class)
    private String name;
    @JsonSerialize(nullsUsing = DetfaultNullJsonSerializer.class)
    private String description;
    // 其他字段和方法...
   // 构造函数、getter和setter方法...
}

除了直接用到了注解上，还可以定义到序列化器上面，方便控制和整合到MappingJackson2HttpMessageConverter中。

方案1：序列化器

创建一个自定义的 ObjectMapper 并注册自定义的序列化器：

@Configuration
public class WebConfig {
	public ObjectMapper objectMapper() {
	        ObjectMapper objectMapper = new ObjectMapper();
	        SimpleModule module = new SimpleModule();
	        module.addSerializer(Object.class, new DetfaultNullJsonSerializer());
	        objectMapper.registerModule(module);
	        return objectMapper;
	}
    @Bean
    public MappingJackson2HttpMessageConverter mappingJacksonHttpMessageConverter() {
        MappingJackson2HttpMessageConverter converter = new MappingJackson2HttpMessageConverter();
        // 配置支持的媒体类型为application/json;charset=UTF-8
        converter.setSupportedMediaTypes(Collections.singletonList(MediaType.APPLICATION_JSON_UTF8));
        converter.setObjectMapper(objectMapper());
        return converter;
    }
}

总结一下

用自定义的DetfaultNullJsonSerializer，在类或属性上使用@JsonSerialize(nullsUsing = DetfaultNullJsonSerializer.class)注解指定使用该序列化器，以及在配置类中创建并注册自定义的ObjectMapper，将自定义序列化器与ObjectMapper关联。在代码中使用该ObjectMapper实现对象的序列化和反序列化操作。这样，你就可以灵活地控制值为null的字段的处理方式。