Beancopier全方位詳解

一、Beancopier原理

Beancopier是一個Java實現的Bean拷貝工具，其原理是通過反射機制實現對Bean的屬性值的讀取和賦值。

它核心類是BeanCopier，通過源對象和目標對象的Class對象建立出一個BeanCopier實例，在調用copy方法時，實現對源對象屬性的拷貝到目標對象上。

public class BeanCopier {
    private static final Map BEAN_COPIERS = new ConcurrentHashMap();

    public static void copy(Object source, Object target) {
        String key = genKey(source.getClass(), target.getClass());
        BeanCopier copier = BEAN_COPIERS.get(key);
        if (copier == null) {
            copier = BeanCopier.create(source.getClass(), target.getClass(), false);
            BEAN_COPIERS.put(key, copier);
        }
        copier.copy(source, target, null);
    }
}

可以看到，該實現方式對比其他Bean拷貝方式，具有很高的性能優勢，而且具有簡潔的API介面。

二、Beancopier使用converter

有時候在進行Bean的拷貝的時候，源對象的屬性與目標對象的屬性名稱和類型存在差異，因此需要進行相應的類型轉換，這時候就需要使用到Beancopier提供的Converter介面。

public interface Converter {
    Object convert(Object source, Class sourceClazz, Class targetClazz);
}

Converter介面僅有一個方法，用於實現源對象屬性到目標對象屬性的類型轉換，我們可以在創建BeanCopier對象的時候傳入一個Converter實例。

public class PersonConvert implements Converter {
    @Override
    public Object convert(Object source, Class sourceClazz, Class targetClazz) {
        if (source instanceof String && targetClazz == LocalTime.class) {
            return LocalTime.parse((String) source, DateTimeFormatter.ISO_LOCAL_TIME);
        }
        return source;
    }
}

public class Person {
    private String name;
    private int age;
    private String gender;
    private LocalTime createTime;

    // getter and Setter
}

public class PersonDTO {
    private String fullName;
    private int yearsOld;
    private String sex;
    private LocalDateTime createTime;

    // getter and Setter
}

public class BeancopierConverterTest {
    @Test
    public void testBeancopierWithConverter() {
        Person person = new Person();
        person.setName("Shack");
        person.setAge(34);
        person.setGender("male");
        person.setCreateTime(LocalTime.parse("03:18:37", DateTimeFormatter.ISO_LOCAL_TIME));

        PersonDTO personDTO = new PersonDTO();

        BeanCopier copier = BeanCopier.create(Person.class, PersonDTO.class, true);

        copier.copy(person, personDTO, new PersonConvert());

        assertThat(personDTO.getFullName()).isEqualTo("Shack");
        assertThat(personDTO.getYearsOld()).isEqualTo(34);
        assertThat(personDTO.getSex()).isEqualTo("male");
        assertThat(personDTO.getCreateTime()).isEqualTo(LocalDateTime.now().withNano(0));
    }
}

我們定義一個PersonConverter類實現Converter介面，實現將Person中的LocalTime類型屬性值轉換到PersonDTO的LocalDateTime類型屬性上。

在調用BeanCopier的copy方法時，將PersonConvert實例傳入即可實現局部的類型轉換。

三、Beancopier反射性能

既然Beancopier是基於反射機制實現的，那麼其性能是否優於其他的Bean拷貝機制呢？

考慮到Java編譯器的優化機制，在源對象和目標對象屬性名稱相同、屬性類型相同的情況下，使用CGLib實現的BeanCopier性能是最好的。

但是，當屬性名稱和屬性類型存在差異時，CGLib實現的BeanCopier會退化成暴力反射，因此性能會比較低下。而基於ASM實現的BeanCopier相對於CGLib則會更高效，但是其實現相對於CGLib複雜度會高些。

不過作為一個優秀的工具類，Beancopier並不是只能單獨使用。它也經常與其他框架、工具類一起使用（比如在Dubbo中的應用）。並且，Beancopier支持多線程操作，具有很好的線程安全性。

public class BeancopierPerformanceTest {
    private static final int COUNT = 100 * 10000;
    private static CglibBeanCopier cglibBeanCopier = CglibBeanCopier.create(Source.class, Target.class, true);
    private static AsmBeanCopier asmBeanCopier = AsmBeanCopier.create(Source.class, Target.class, true);
    private static BeanCopier beanCopier = BeanCopier.create(Source.class, Target.class, true);
    private static ObjectMapper mapper = new ObjectMapper();

    @Test
    public void testPerformance() {
        Source sourceObject = getSourceObject();
        Stopwatch cglibWatch = Stopwatch.createStarted();
        for (int i = 0; i < COUNT; i++) {
            Target targetObject = new Target();
            cglibBeanCopier.copy(sourceObject, targetObject, null);
        }
        assertThat(cglibWatch.elapsed().toMillis()).isLessThan(1000);

        Stopwatch asmWatch = Stopwatch.createStarted();
        for (int i = 0; i < COUNT; i++) {
            Target targetObject = new Target();
            asmBeanCopier.copy(sourceObject, targetObject, null);
        }
        assertThat(asmWatch.elapsed().toMillis()).isLessThan(1000);

        Stopwatch watch = Stopwatch.createStarted();
        for (int i = 0; i < COUNT; i++) {
            Target targetObject = new Target();
            beanCopier.copy(sourceObject, targetObject, null);
        }
        assertThat(watch.elapsed().toMillis()).isLessThan(1000);
    }

    private Source getSourceObject() {
        Map sourceMap = Maps.newHashMap();
        sourceMap.put("id", 1);
        sourceMap.put("name", "John");
        sourceMap.put("age", 20);
        sourceMap.put("isDeleted", true);
        sourceMap.put("createTime", System.currentTimeMillis());
        return mapper.convertValue(sourceMap, Source.class);
    }

    static class Source {
        private int id;
        private String name;
        private int age;
        private boolean isDeleted;
        private long createTime;

        // getter and Setter
    }

    static class Target {
        private int id;
        private String name;
        private int age;
        private boolean isDeleted;
        private long createTime;

        // getter and Setter
    }
}

我們可以通過一個簡單的壓力測試來測試各種BeanCopier實現方式在拷貝大量數據時的性能表現。

結果顯示Beancopier的性能與其他實現方式相比不相上下，反應較快。

四、Beancopier是線程安全的嗎

Beancopier實現是線程安全的。由於其內部實現使用Map緩存了已經創建的BeanCopier對象，以達到高效的目的，但是在並發場景下，由於ConcurrentHashMap並不能完全規避並發產生的問題。因此，如果使用beancopier在多線程場景下頻繁獲取BeanCopier的實例，可能會存在一定的線程安全問題。

五、總結

Beancopier是一款非常值得推薦的Bean拷貝工具，其性能和使用上都很優秀。

如果需要實現Bean屬性間的快速拷貝，而且Bean屬性名稱和類型沒有出現差異，我們可以嘗試使用CGLib實現的BeanCopier，可以獲得最好的性能。

如果在Bean屬性名稱和類型存在差異時，我們可以嘗試使用Beancopier實現局部的類型轉換，不僅方便快捷，而且讓代碼更加簡潔明了。