Java Review - MapStruct全掌握：8个案例探究高效快捷的Java对象映射

Java
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2024-03-19
Java Review - MapStruct_使用 Intellij 和 Maven Debug 分析MapStruct实现原理
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文章目录
  • 入门必看
  • 概述
  • MapStruct的关键特性
  • MapStruct的工作原理
  • 如何使用MapStruct
  • MapStruct的优缺点
  • Code
  • POM
  • Test Case 1 ： 基本映射
  • Test Case 2 ： 复杂类型映射
  • Test Case 3 ： 使用Java表达式
  • Test Case 4 ： 使用自定义方法
  • Test Case 5 ： 集合映射
  • Test Case 6 ： 使用依赖注入
  • Test Case 7 ： 更新现有对象
  • Test Case 8 ： 多源映射
  • Performance of Java Mapping Frameworks

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入门必看

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概述

MapStruct是一个代码生成库，旨在简化Java Bean之间的映射。它允许开发者在定义了映射规则后，通过注解处理器在编译时自动生成映射代码。MapStruct遵循“约定优于配置”的原则，大多数情况下，它能够智能地处理常见的映射场景，而无需开发者编写繁琐的映射逻辑。

MapStruct的关键特性
  1. 类型安全：MapStruct在编译时检查映射规则，确保源对象和目标对象之间的属性映射是类型安全的。这减少了运行时因类型转换错误而导致的问题。
  2. 性能：生成的映射代码使用简单的getters和setters，避免了使用反射，因此在运行时可以提供更好的性能。
  3. 易于理解和使用：MapStruct生成的代码简单易懂，开发者可以轻松阅读和理解映射逻辑。
  4. 自定义映射：MapStruct允许开发者定义复杂的映射规则，包括深拷贝和自定义转换函数。
  5. 错误提前暴露：编译时就能发现潜在的错误，如映射不完整或映射方法不正确，这样可以提前修复问题，避免在运行时出现故障。
MapStruct的工作原理

MapStruct基于Java的JSR 269规范，该规范允许在编译期处理注解。MapStruct通过定义的注解处理器，在编译期读取映射接口，并生成相应的实现类。这个过程中，它会解析接口中声明的映射方法，并创建对应的getters和setters调用。

如何使用MapStruct
  1. 添加依赖：首先，在项目的构建配置文件中（如Maven或Gradle）添加MapStruct的依赖。
  2. 定义映射接口：定义一个接口，使用@Mapper注解，声明需要映射的方法。
  3. 编写映射规则：在映射接口中，使用@Mapping注解指定属性映射规则。
  4. 编译代码：编译项目时，MapStruct注解处理器会根据定义的映射规则生成实现类。
  5. 使用映射器：在代码中，通过Mappers.getMapper()方法获取映射器的实例，并调用映射方法。
MapStruct的优缺点

优点：

  • 提供了类型安全的映射，减少了运行时错误。
  • 生成的代码执行效率高，因为避免了使用反射。
  • 可以实现深拷贝，保持对象之间的独立性。
  • 增量式开发友好，可以单独编译和测试每个映射。
  • 易于理解，减少了编写和维护大量样板代码的需要。

缺点：

  • 必须定义接口或抽象类，可能在一定程度上增加了代码的复杂性。
  • 对于复杂的映射逻辑，可能需要编写自定义的映射函数。
  • 如果项目中对性能要求极高，可能需要考虑手动优化生成的代码。

MapStruct因其简单、高效、类型安全的特点，在Java社区中得到了广泛的应用和认可。通过减少重复的样板代码，它让开发者能够更加专注于业务逻辑的实现，提高开发效率。

Code

在这里插入图片描述

POM

  <dependency>
    <groupId>org.mapstruct</groupId>
    <artifactId>mapstruct</artifactId>
        <version>${org.mapstruct.version}</version>
    </dependency>

    <dependency>
        <groupId>org.mapstruct</groupId>
        <artifactId>mapstruct-processor</artifactId>
        <version>${org.mapstruct.version}</version>
        <!-- IntelliJ does not pick up the processor if it is not in the dependencies.
         There is already an open issue for IntelliJ see https://youtrack.jetbrains.com/issue/IDEA-150621
        -->
        <scope>provided</scope>
    </dependency>

Test Case 1 ： 基本映射

基本映射 使用MapStruct，可以轻松实现两个Java Bean对象之间的基本映射。只需定义一个映射器接口，并使用注解指定源类和目标类，MapStruct会在编译期生成实现类。

Entity
package com.artisan.mapstruct.entity;

import com.artisan.mapstruct.CarType;
import lombok.AllArgsConstructor;
import lombok.Data;
import lombok.NoArgsConstructor;

/**
 * @author 小工匠
 * @version 1.0
 * @mark: show me the code , change the world
 */

@Data
@AllArgsConstructor
@NoArgsConstructor
public class Car {

    private String make;
    private int numberOfSeats;
    private CarType type;

}
@Data
@AllArgsConstructor
@NoArgsConstructor
public class CarDto {

    private String make;
    private int seatCount;
    private String type;
}
package com.artisan.mapstruct;

/**
 * @author artisan
 */

public enum CarType {
    BMW(1, "BMW"),
    FLL(2, "FLL");


    private int code;
    private String brand;

    CarType(int code, String brand) {
        this.code = code;
        this.brand = brand;
    }

    public int getCode() {
        return code;
    }

    public String getBrand() {
        return brand;
    }

    // 根据code获取brand的方法
    public static String getBrandByCode(int code) {
        for (CarType carType : CarType.values()) {
            if (carType.getCode() == code) {
                return carType.getBrand();
            }
        }
        return null; // 如果code不存在，则返回null或其他默认值
    }
}
Mapper
package com.artisan.mapstruct.entity;

import org.mapstruct.Mapper;
import org.mapstruct.Mapping;
import org.mapstruct.factory.Mappers;

/**
 * @author 小工匠
 * @version 1.0
 * @mark: show me the code , change the world
 */

@Mapper
public interface CarMapper {

    CarMapper INSTANCE = Mappers.getMapper(CarMapper.class);

    @Mapping(source = "numberOfSeats", target = "seatCount")
    CarDto carToCarDto(Car car);
}
单元测试
package com.artisan.mapstruct;

import com.artisan.bootbeanutils.BootBeanUtilsApplication;
import com.artisan.mapstruct.entity.Car;
import com.artisan.mapstruct.entity.CarDto;
import com.artisan.mapstruct.entity.CarMapper;
import org.junit.jupiter.api.Assertions;
import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;

/**
 * 基本属性映射
 */
@SpringBootTest(classes = BootBeanUtilsApplication.class)
class MapStructApplicationTests1 {


    @Test
    public void testBasicTypeConvert() {
        Car car = new Car("artisan", 7, CarType.BMW);
        CarDto cardto = CarMapper.INSTANCE.carToCarDto(car);

        System.out.println(car);
        System.out.println(cardto);

        Assertions.assertEquals(car.getNumberOfSeats(), cardto.getSeatCount());
    }


}

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Test Case 2 ： 复杂类型映射

Entity
@Data
@AllArgsConstructor
@NoArgsConstructor
public class Car {

    private String make;
    private int numberOfSeats;
    private CarType type;
    // 包含对象 (包含复杂类型或自定义类型)
    private AnotherPojo anotherPojo;
}
@Data
@AllArgsConstructor
@NoArgsConstructor
public class AnotherPojo {

    private String pa;
    private long pb;
}
@Data
@AllArgsConstructor
@NoArgsConstructor
public class CarDto {

    private String make;
    private int seatCount;
    private String type;
Mapper
package com.artisan.mapstruct.entity2;

import org.mapstruct.Mapper;
import org.mapstruct.Mapping;
import org.mapstruct.factory.Mappers;

/**
 * @author 小工匠
 * @version 1.0
 * @mark: show me the code , change the world
 */

@Mapper
public interface CarMapper {

    CarMapper INSTANCE = Mappers.getMapper(CarMapper.class);

    @Mapping(source = "anotherPojo.pa", target = "pa")
    @Mapping(source = "anotherPojo.pb", target = "pb")
    CarDto carToCarDto(Car car);
}
单元测试
package com.artisan.mapstruct;

import com.artisan.bootbeanutils.BootBeanUtilsApplication;
import com.artisan.mapstruct.entity2.Car;
import com.artisan.mapstruct.entity2.CarDto;
import com.artisan.mapstruct.entity2.CarMapper;
import com.artisan.mapstruct.entity2.AnotherPojo;
import org.junit.jupiter.api.Assertions;
import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;

/**
 * 复杂类型映射
 */
@SpringBootTest(classes = BootBeanUtilsApplication.class)
class MapStructApplicationTests2 {

    @Test
    public void testComplexConvert() {
        Car car = new Car("artisan", 7, CarType.BMW ,new AnotherPojo("paValue",66L));
        CarDto cardto = CarMapper.INSTANCE.carToCarDto(car);

        System.out.println(car);
        System.out.println(cardto);

        Assertions.assertEquals(car.getAnotherPojo().getPa() , cardto.getPa());
        Assertions.assertEquals(car.getAnotherPojo().getPb() , cardto.getPb());

    }


}

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Test Case 3 ： 使用Java表达式

MapStruct支持在映射器中使用表达式。通过编写Lambda表达式或方法引用，可以实现复杂的映射逻辑

Entity
@Data
@AllArgsConstructor
@NoArgsConstructor
public class Car {

    private String make;
    private String brand;
    private int numberOfSeats;
    private CarType type;

}
@Data
@AllArgsConstructor
@NoArgsConstructor
public class CarDto {

    private String make;
    private int seatCount;
    private String type;
    private String fullInfo;
}
Mapper
@Mapper
public interface CarMapper {

    CarMapper INSTANCE = Mappers.getMapper(CarMapper.class);

    // 可能需要在映射过程中使用自定义逻辑。MapStruct 允许你使用 Java 表达式来实现这一点
    @Mapping(expression = "java(car.getMake() + ' ' + car.getBrand())", target = "fullInfo")
    CarDto carToCarDto(Car car);
}
单元测试
package com.artisan.mapstruct;

import com.artisan.bootbeanutils.BootBeanUtilsApplication;
import com.artisan.mapstruct.entity3.Car;
import com.artisan.mapstruct.entity3.CarDto;
import com.artisan.mapstruct.entity3.CarMapper;
import org.junit.jupiter.api.Assertions;
import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;

/**
 * 使用表达式
 */
@SpringBootTest(classes = BootBeanUtilsApplication.class)
class MapStructApplicationTests3 {


    @Test
    public void testExpressConvert() {
        Car car = new Car("artisan", "BMW", 7, CarType.BMW);
        CarDto cardto = CarMapper.INSTANCE.carToCarDto(car);

        System.out.println(car);
        System.out.println(cardto);

        Assertions.assertEquals(car.getMake() + ' ' + car.getBrand(), cardto.getFullInfo());

    }


}

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Test Case 4 ： 使用自定义方法

MapStruct允许在映射器中定义自定义方法，实现复杂的映射逻辑。例如，可以定义一个方法，将源对象中的某个字段进行转换后赋值给目标对象

Entity
@Data
@AllArgsConstructor
@NoArgsConstructor
public class Car {

    private String make;
    private int numberOfSeats;
    private CarType type;

    // 出厂日期  , String类型
    private String manufactureDate;

}
@Data
@AllArgsConstructor
@NoArgsConstructor
public class CarDto {

    private String make;
    private int seatCount;
    private String type;


    // 出厂日期  , LocalDate类型
    private LocalDate manufactureDate2;
}
Mapper
package com.artisan.mapstruct.entity4;

import org.mapstruct.Mapper;
import org.mapstruct.Mapping;
import org.mapstruct.Named;
import org.mapstruct.factory.Mappers;

import java.time.LocalDate;
import java.time.format.DateTimeFormatter;

/**
 * @author 小工匠
 * @version 1.0
 * @mark: show me the code , change the world
 */

@Mapper
public interface CarMapper {

    CarMapper INSTANCE = Mappers.getMapper(CarMapper.class);

    @Mapping(source = "manufactureDate", target = "manufactureDate2", qualifiedByName = "stringToLocalDate")
    CarDto carToCarDto(Car car);


    @Named("stringToLocalDate")
    default LocalDate stringToLocalDate(String date) {
        return LocalDate.parse(date, DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd"));
    }

}

这样也可以

package com.artisan.mapstruct.entity4;

import org.mapstruct.Mapper;
import org.mapstruct.Mapping;
import org.mapstruct.Named;
import org.mapstruct.factory.Mappers;

import java.time.LocalDate;
import java.time.format.DateTimeFormatter;

/**
 * @author 小工匠
 * @version 1.0
 * @mark: show me the code , change the world
 */

@Mapper
public interface CarMapper {

    CarMapper INSTANCE = Mappers.getMapper(CarMapper.class);

    @Mapping(source = "manufactureDate", target = "manufactureDate2")
    CarDto carToCarDto(Car car);


    default LocalDate stringToLocalDate(String date) {
        return LocalDate.parse(date, DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd"));
    }

}

可以用Java Interface的default接口实现

单元测试
package com.artisan.mapstruct;

import com.artisan.bootbeanutils.BootBeanUtilsApplication;
import com.artisan.mapstruct.entity4.Car;
import com.artisan.mapstruct.entity4.CarDto;
import com.artisan.mapstruct.entity4.CarMapper;
import org.junit.jupiter.api.Assertions;
import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;

/**
 * 使用自定义方法
 *
 * 在某些情况下，可能需要自定义映射逻辑。可以在映射器接口中定义自己的方法来实现
 */
@SpringBootTest(classes = BootBeanUtilsApplication.class)
class MapStructApplicationTests4 {


    @Test
    public void testCustomConvert() {
        Car car = new Car("artisan",   7, CarType.BMW, "2099-12-12");
        CarDto cardto = CarMapper.INSTANCE.carToCarDto(car);

        System.out.println(car);
        System.out.println(cardto);

        Assertions.assertEquals(car.getManufactureDate(), cardto.getManufactureDate2().toString());

    }


}

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Test Case 5 ： 集合映射

Entity
@Data
@AllArgsConstructor
@NoArgsConstructor
public class Car {

    private String make;
    private int numberOfSeats;
    private CarType type;

}
@Data
@AllArgsConstructor
@NoArgsConstructor
public class CarDto {

    private String make;
    private int numberOfSeats;
    private String type;
}
Mapper
package com.artisan.mapstruct.entity5;

import org.mapstruct.Mapper;
import org.mapstruct.factory.Mappers;

import java.util.List;

/**
 * @author 小工匠
 * @version 1.0
 * @mark: show me the code , change the world
 */

@Mapper
public interface CarMapper {

    CarMapper INSTANCE = Mappers.getMapper(CarMapper.class);

    List<CarDto> carsToCarDtos(List<Car> cars);
}
单元测试
package com.artisan.mapstruct;

import com.artisan.bootbeanutils.BootBeanUtilsApplication;
import com.artisan.mapstruct.entity5.Car;
import com.artisan.mapstruct.entity5.CarDto;
import com.artisan.mapstruct.entity5.CarMapper;
import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

/**
 * 映射集合
 */
@SpringBootTest(classes = BootBeanUtilsApplication.class)
class MapStructApplicationTests5 {


    @Test
    public void testCollectionfConvert() {
        Car car = new Car("artisan", 7, CarType.BMW);
        Car car2 = new Car("artisan2", 9, CarType.FLL);

        List carList = new ArrayList();
        carList.add(car);
        carList.add(car2);

        List<CarDto> cardtos = CarMapper.INSTANCE.carsToCarDtos(carList);
        cardtos.stream().forEach(System.out::println);
    }
}

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Test Case 6 ： 使用依赖注入

MapStruct支持依赖注入，可以在映射器中使用第三方库或框架。这方便了在对象映射过程中使用其他组件.

在这里插入图片描述

Entity
@Data
@AllArgsConstructor
@NoArgsConstructor
public class Car {

    private String make;
    private int numberOfSeats;
    private CarType type;

}
@Data
@AllArgsConstructor
@NoArgsConstructor
public class CarDto {

    private String make;
    private int seatCount;
    private String type;
}
Mapper

componentModel = MappingConstants.ComponentModel.SPRING

package com.artisan.bootbeanutils.controller.ms;

import org.mapstruct.Mapper;
import org.mapstruct.Mapping;
import org.mapstruct.MappingConstants;
import org.mapstruct.factory.Mappers;

/**
 * @author 小工匠
 * @version 1.0
 * @mark: show me the code , change the world
 */

@Mapper(componentModel = MappingConstants.ComponentModel.SPRING)
public interface CarMapper {

    @Mapping(source = "numberOfSeats", target = "seatCount")
    CarDto carToCarDto(Car car);
}
单元测试
package com.artisan.bootbeanutils.controller;

import com.artisan.bootbeanutils.controller.ms.Car;
import com.artisan.bootbeanutils.controller.ms.CarDto;
import com.artisan.bootbeanutils.controller.ms.CarMapper;
import com.artisan.bootbeanutils.controller.ms.CarType;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

/**
 * @author 小工匠
 * @version 1.0
 * @mark: show me the code , change the world
 */

@RestController
public class TestController {

    @Autowired
    private CarMapper carMapper;

    @GetMapping("/test")
    public String test() {
        CarDto carDto = carMapper.carToCarDto(new Car("artisan", 8, CarType.BMW));
        return carDto.toString();
    }
}

自动注入 CarMapper

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Test Case 7 ： 更新现有对象

Entity
@Data
@AllArgsConstructor
@NoArgsConstructor
public class Car {

    private String make;
    private int numberOfSeats;
    private CarType type;

}
@Data
@AllArgsConstructor
@NoArgsConstructor
public class CarDto {

    private String make;
    private int seatCount;
    private String type;
}
Mapper
package com.artisan.mapstruct.entity7;

import org.mapstruct.Mapper;
import org.mapstruct.Mapping;
import org.mapstruct.MappingTarget;
import org.mapstruct.factory.Mappers;

/**
 * @author 小工匠
 * @version 1.0
 * @mark: show me the code , change the world
 */

@Mapper
public interface CarMapper {

    CarMapper INSTANCE = Mappers.getMapper(CarMapper.class);


    @Mapping(source = "seatCount", target = "numberOfSeats")
    void updateCarFromDTO(CarDto personDto, @MappingTarget Car car);
}
单元测试
package com.artisan.mapstruct;

import com.artisan.bootbeanutils.BootBeanUtilsApplication;
import com.artisan.mapstruct.entity7.Car;
import com.artisan.mapstruct.entity7.CarDto;
import com.artisan.mapstruct.entity7.CarMapper;
import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;

/**
 * MapStruct 也可以用于更新现有对象，而不是创建新的
 */
@SpringBootTest(classes = BootBeanUtilsApplication.class)
class MapStructApplicationTests7 {


    @Test
    public void testUpdate() {

        // 模拟存在一个car对象
        Car car = new Car("artisan", 9, CarType.BMW);


        CarDto carDto = new CarDto("artisanDto", 100, CarType.FLL.getBrand());

        // 用于更新现有对象，而不是创建新的
        CarMapper.INSTANCE.updateCarFromDTO(carDto, car);


        System.out.println(carDto);
        System.out.println(car);

    }


}

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Test Case 8 ： 多源映射

MapStruct支持多态映射。通过定义一个映射器接口，可以实现多个子类对象映射到一个父类对象。这在处理继承关系复杂的对象映射时非常有用

Entity
@Data
@AllArgsConstructor
@NoArgsConstructor
public class Car {

    private String make;
    private int numberOfSeats;
    private CarType type;

}
@Data
@NoArgsConstructor
@AllArgsConstructor
public class AnotherPojo {

    private String pa;
}
package com.artisan.mapstruct.entity8;

import lombok.AllArgsConstructor;
import lombok.Data;
import lombok.NoArgsConstructor;

/**
 * @author 小工匠
 * @version 1.0
 * @mark: show me the code , change the world
 */

@Data
@AllArgsConstructor
@NoArgsConstructor
public class CarDto {

    private String make;
    private int seatCount;
    private String type;
    private String pa;
}
Mapper
package com.artisan.mapstruct.entity8;

import org.mapstruct.Mapper;
import org.mapstruct.Mapping;
import org.mapstruct.factory.Mappers;

/**
 * @author 小工匠
 * @version 1.0
 * @mark: show me the code , change the world
 */

@Mapper
public interface CarMapper {

    CarMapper INSTANCE = Mappers.getMapper(CarMapper.class);

    @Mapping(source = "car.numberOfSeats", target = "seatCount")
    @Mapping(source = "anotherPojo.pa", target = "pa")
    CarDto carToCarDto(Car car, AnotherPojo anotherPojo);
}
单元测试
package com.artisan.mapstruct;

import com.artisan.bootbeanutils.BootBeanUtilsApplication;
import com.artisan.mapstruct.entity8.AnotherPojo;
import com.artisan.mapstruct.entity8.Car;
import com.artisan.mapstruct.entity8.CarDto;
import com.artisan.mapstruct.entity8.CarMapper;
import org.junit.jupiter.api.Assertions;
import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;

/**
 * 多源映射
 * <p>
 * 可以从多个源对象映射到一个目标对象
 */
@SpringBootTest(classes = BootBeanUtilsApplication.class)
class MapStructApplicationTests8 {


    @Test
    public void MultiSourceConvert() {

        Car car = new Car("artisan", 7, CarType.BMW);
        AnotherPojo anotherPojo = new AnotherPojo("paValue");

        CarDto cardto = CarMapper.INSTANCE.carToCarDto(car, anotherPojo);

        System.out.println(car);
        System.out.println(cardto);

        Assertions.assertEquals(car.getNumberOfSeats(), cardto.getSeatCount());
        Assertions.assertEquals(anotherPojo.getPa(), cardto.getPa());

    }


}

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当然了你也可以点击这里： Quick Guide to MapStruct 还有些例子没有覆盖到的，进去瞅一瞅

Performance of Java Mapping Frameworks

Performance of Java Mapping Frameworks

https://github.com/eugenp/tutorials/tree/master/performance-tests

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