Spring类型转换器相关接口和实现原理

源码见：mini-spring

Spring 的 类型转换（Type Conversion） 是指：在应用中将一种 Java 类型的对象转换成另一种类型对象的机制。

在实际开发中，我们经常会遇到“类型不匹配”问题，比如：

• 表单提交的字符串要转换成数字、日期、枚举等；

• 配置文件中的字符串要转换成 Boolean、List、Class；

• Bean 属性注入时类型不一致；

• SpEL 表达式中的值需要自动转换类型；

• 数据绑定（如 Web MVC 参数绑定）中，request 参数是字符串，要绑定到业务对象中。

Spring 提供了统一的类型转换框架来处理这些场景。

本节就Spring如何实现类型转换展开叙述，下节介绍如何将其融入生命周期当中

一、核心组件

1. ConversionService（核心接口）

Spring 类型转换的核心服务接口，负责执行类型之间的转换：

public interface ConversionService {boolean canConvert(Class<?> sourceType, Class<?> targetType);<T> T convert(Object source, Class<T> targetType);
}

• 可以检查是否支持某种转换。
• 可以执行实际的转换。

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2. Converter<S, T>

这是最基本的类型转换器接口，Spring 中的所有类型转换器都实现了该接口：

public interface ConversionService {boolean canConvert(Class<?> sourceType, Class<?> targetType);<T> T convert(Object source, Class<T> targetType);
}

• S：源类型
• T：目标类型

例如，将字符串转为整数的转换器：

public class StringToIntegerConverter implements Converter<String, Integer> {public Integer convert(String source) {return Integer.valueOf(source);}
}

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3. GenericConverter

更灵活但也更复杂的转换器，适合处理多个源/目标类型的场景：

public class StringToIntegerConverter implements Converter<String, Integer> {public Integer convert(String source) {return Integer.valueOf(source);}
}

• 支持多个源类型与目标类型组合。

• 使用 TypeDescriptor 解决泛型、注解等更复杂的类型问题。

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4. ConverterFactory<S, R>

适用于一组相关类型转换的情况。例如：String 转为 Enum 的所有子类型：

public interface ConverterFactory<S, R> {<T extends R> Converter<S, T> getConverter(Class<T> targetType);
}

二、底层实现

在上一节中，我们简要了解了类型转换的核心组件。实际上，Spring 提供了三种不同类型的转换器接口：

• 普通类型转换器（Converter）
• 类型转换工厂（ConverterFactory）
• 通用类型转换器（GenericConverter）

下面将逐一进行讲解。

1，普通类型转换器 Converter<S, T>

public interface Converter<S,T> {  T convert(S source);  
}

该接口结构非常简洁，只定义了一个核心方法 convert，用于将源类型 S 转换为目标类型 T。使用时只需实现此接口并提供具体的转换逻辑即可。

例如，将 String 转换为 Integer：

public class StringToIntegerConverter implements Converter<String,Integer> {  @Override  public Integer convert(String source) {  return Integer.valueOf(source);  }  
}

测试一下

@Test  
public void testStringToIntegerConverter(){  StringToIntegerConverter converter = new StringToIntegerConverter();  Integer integer = converter.convert("10");  Assert.assertEquals(Integer.valueOf(10),integer);  
}

2，类型转换工厂 ConverterFactory<S, R>

相较于 Converter 接口，ConverterFactory 适用于更广泛的转换需求。它可以通过工厂方法，为某一源类型 S 生成多个不同目标子类型 R 的转换器，常用于统一处理一组目标类型。

public interface ConverterFactory<S, R> {  /**  * 根据目标类型获取转换器对象  *  * @param <T> 目标类型参数，表示具体的转换后数据类型，必须是R类型或其子类型  * @param targetType 目标类型的Class对象，用于指定转换后的数据类型  * @return 返回一个Converter对象，用于将源数据类型S转换为目标类型T  */    <T extends R> Converter<S,T> getConverter(Class<T> targetType);  
}

以下是一个将 String 转换为多个数字类型（如 Integer、Long）的工厂实现：

public class StringToNumberConverterFactory implements ConverterFactory<String,Number> {  /**  * 根据目标类型获取转换器对象  *  * @param targetType 目标类型的Class对象，用于指定转换后的数据类型  * @return 返回一个Converter对象，用于将源数据类型S转换为目标类型T  */ @Override  public <T extends Number> Converter<String, T> getConverter(Class<T> targetType) {  return new StringToNumber<T>(targetType);  }  public static final class StringToNumber<T extends Number> implements  Converter<String,T>{  private final Class<T> targetType;  public StringToNumber(Class<T> targetType) {  this.targetType = targetType;  }  @Override  public T convert(String source) {  if (source.length() == 0){  return  null;  }  if (targetType.equals(Integer.class)){  return (T) Integer.valueOf(source);  } else if (targetType.equals(Long.class)) {  return (T) Long.valueOf(source);  }else {  throw new IllegalArgumentException(  "Cannot convert String [" + source + "] to target class [" + targetType.getName() + "]");  }  }  }  
}

测试一下

@Test  
public void testStringToNumberConverterFactory(){  StringToNumberConverterFactory converterFactory = new StringToNumberConverterFactory();  Converter<String, Integer> converter = converterFactory.getConverter(Integer.class);  Integer integer = converter.convert("10");  Assert.assertEquals(Integer.valueOf(10),integer);  
}

3，通用类型转换器 GenericConverter

GenericConverter 是 Spring 提供的最灵活、功能最强大的转换接口，适用于更复杂的场景，包括：

• 支持多个源类型和目标类型的转换（如 String → List<Integer>、String → Set<String>）；
• 利用运行时类型信息（通过 TypeDescriptor）进行精确判断；
• 适配泛型、注解、字段等更复杂的上下文信息。

public interface GenericConverter {  // 执行类型转换逻辑  Object convert(Object source, Class sourceType, Class targetType);  // 获取到对应的ConvertiblePair配对关系对象  Set<ConvertiblePair> getConvertibleTypes();  /**  * 用于管理“源类型”和“目标类型”的配对关系  */  public static final class ConvertiblePair{  private final Class<?> sourceType;  private final Class<?> targetType;  public ConvertiblePair(Class<?> sourceType, Class<?> targetType) {  this.sourceType = sourceType;  this.targetType = targetType;  }  public Class<?> getSourceType() {  return sourceType;  }  public Class<?> getTargetType() {  return targetType;  }  @Override  public boolean equals(Object object) {  if (object == null || getClass() != object.getClass()) return false;  ConvertiblePair that = (ConvertiblePair) object;  return Objects.equals(sourceType, that.sourceType) && Objects.equals(targetType, that.targetType);  }  @Override  public int hashCode() {  return Objects.hash(sourceType, targetType);  }  }  
}

我们可以看到在GenericConverter我们还定义了一个静态的内部类ConvertiblePair，该类是用来用于管理“源类型”和“目标类型”的配对关系。

简单来说，我们来思考一个问题当我们调用GenericConverter的convert去尝试转换类型，而GenericConverter是一个接口，具体的各种转换逻辑由子类实现，那我们又如何才能判断出，我要转换的类型是否合法，当前类型转换器当中是否支持？

所以这里就引入了ConvertiblePair用来表示一个“源类型 → 目标类型”的一组转换类型

测试一下

@Test  
public void testGenericConverter(){  StringToBooleanConverter converter = new StringToBooleanConverter();  Boolean aTrue =(Boolean)  converter.convert("true", String.class, Boolean.class);  Assert.assertTrue(aTrue);  
}