Java对象转换与mapstruct实践

1 前言

在日常开发中，我们经常需要给对象进行赋值，通常会调用其set/get方法，有些时候，如果我们要转换的两个对象之间属性大致相同，会考虑使用属性拷贝工具进行。
如我们经常在代码中会对一个数据结构封装成 DO、PO、DTO、VO等，而这些Bean中的大部分属性都是一样的，所以使用属性拷贝类工具可以帮助我们节省大量的set和get操作。

2 常用工具类

市面上有很多类似的工具类，比较常用的有如下图：

那么，我们到底应该选择哪种工具类更加合适呢？为什么阿里巴巴Java开发手册中提到禁止使用Apache BeanUtils呢？

3 性能测试对比

在 Java 系统工程开发过程中，都会有各个层之间的对象转换，比如 VO、DTO、PO、VO 等，而如果都是手动get、set又太浪费时间，还可能操作错误，所以选择一个自动化工具会更加方便。

目前整理出用于对象属性转换有12种，包括：普通的getset、json2Json、Apache属性拷贝、Spring属性拷贝、bean-mapping、bean-mapping-asm、BeanCopier、Orika、Dozer、ModelMapper、JMapper、MapStruct 接下来我们分别测试这11种属性转换操作分别在一百次、一千次、一万次、十万次、一百万次时候的性能时间对比。

BeanUtils.copyProperties 是大家代码里最常出现的工具类，但只要你不把它用错成 Apache 包下的，而是使用 Spring 提供的，就基本还不会对性能造成多大影响。
但如果说性能更好，可替代手动get、set的，还是 MapStruct 更好用，因为它本身就是在编译期生成get、set代码，和我们写get、set一样。
其他一些组件包主要基于 AOP、ASM、CGlib，的技术手段实现的，所以也会有相应的性能损耗。

4 案例介绍

4.1 get\set

@Component
public class GetSetAssembler implements IAssembler<UserVO, UserDTO> {

    @Override
    public UserDTO sourceToTarget(UserVO var) {
        UserDTO userDTO = new UserDTO();
        userDTO.setUserId(var.getUserId());
        userDTO.setUserNickName(var.getUserNickName());
        userDTO.setCreateTime(var.getCreateTime());
        return userDTO;
    }

}

推荐：★★★☆☆
性能：★★★★★
手段：手写
点评：其实这种方式也是日常使用的最多的，性能肯定是杠杠的，就是操作起来有点麻烦。尤其是一大堆属性的 VO 对象转换为 DTO 对象时候。但其实也有一些快捷的操作方式，比如你可以通过 Shift+Alt 选中所有属性，Shift+Tab 归并到一列，接下来在使用 Alt 选中这一列，批量操作粘贴 userDTO.set 以及快捷键大写属性首字母，最后切换到结尾补充括号和分号，最终格式化一下就搞定了

4.2. fastjson

这种方案因为通过生成中间json格式字符串，然后再转化成目标对象，性能非常差，同时因为中间会生成json格式字符串，如果转化过多，gc会非常频繁，同时针对复杂场景支持能力不足，基本很少用。

@Component
public class Json2JsonAssembler implements IAssembler<UserVO, UserDTO> {

    @Override
    public UserDTO sourceToTarget(UserVO var) {
        String strJson = JSON.toJSONString(var);
        return JSON.parseObject(strJson, UserDTO.class);
    }

}

推荐：☆☆☆☆☆
性能：★☆☆☆☆
手段：把对象转JSON串，再把JSON转另外一个对象
点评：这么写多半有点烧！

4.3 Apache copyProperties

BeanUtil.copyProperties()结合手写get、set，对于简单的转换直接使用BeanUtil，复杂的转换自己手工写get、set。该方案的痛点就在于代码编写效率低、冗余繁杂还略显丑陋，并且BeanUtil因为使用了反射invoke去赋值性能不高。只能适合bean数量较少、内容不多、转换不频繁的场景。

@Component
public class ApacheCopyPropertiesAssembler implements IAssembler<UserVO, UserDTO> {

    @Override
    public UserDTO sourceToTarget(UserVO var) {
        UserDTO userDTO = new UserDTO();
        try {
            BeanUtils.copyProperties(userDTO, var);
        } catch (IllegalAccessException | InvocationTargetException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return userDTO;
    }

}

推荐：☆☆☆☆☆
性能：★☆☆☆☆
手段：Introspector 机制获取到类的属性来进行赋值操作
点评：有坑，兼容性交差，不建议使用

4.4 Spring copyProperties

这种方案针对apache的BeanUtils做了很多优化，整体性能提升不少，不过还是使用反射实现比不上原生代码处理，其次针对复杂场景支持能力不足。

@Component
public class SpringCopyPropertiesAssembler implements IAssembler<UserVO, UserDTO> {

    @Override
    public UserDTO sourceToTarget(UserVO var) {
        UserDTO userDTO = new UserDTO();
        BeanUtils.copyProperties(var, userDTO);
        return userDTO;
    }

}

推荐：★★★☆☆
性能：★★★★☆
手段：Introspector机制获取到类的属性来进行赋值操作
点评：同样是反射的属性拷贝，Spring 提供的 copyProperties 要比 Apache 好用的多，只要你不用错，基本不会有啥问题。

4.5 Bean Mapping

@Component
public class BeanMappingAssembler implements IAssembler<UserVO, UserDTO> {

    @Override
    public UserDTO sourceToTarget(UserVO var) {
        UserDTO userDTO = new UserDTO();
        BeanUtil.copyProperties(var, userDTO);
        return userDTO;
    }

}

推荐：★★☆☆☆
性能：★★★☆☆
手段：属性拷贝
点评：性能一般

4.6 Bean Mapping ASM

@Component
public class BeanMappingAssembler implements IAssembler<UserVO, UserDTO> {

    @Override
    public UserDTO sourceToTarget(UserVO var) {
        UserDTO userDTO = new UserDTO();
        BeanUtil.copyProperties(var, userDTO);
        return userDTO;
    }

}

推荐：★★★☆☆
性能：★★★★☆
手段：基于ASM字节码框架实现
点评：与普通的 Bean Mapping 相比，性能有所提升，可以使用。

4.7 BeanCopier

这种方案动态生成一个要代理类的子类,其实就是通过字节码方式转换成性能最好的get和set方式,重要的开销在创建BeanCopier，整体性能接近原生代码处理，比BeanUtils要好很多，尤其在数据量很大时，但是针对复杂场景支持能力不足。

@Component
public class BeanCopierAssembler implements IAssembler<UserVO, UserDTO> {

    @Override
    public UserDTO sourceToTarget(UserVO var) {
        UserDTO userDTO = new UserDTO();
        BeanCopier beanCopier = BeanCopier.create(var.getClass(), userDTO.getClass(), false);
        beanCopier.copy(var, userDTO, null);
        return userDTO;
    }

}

推荐：★★★☆☆
性能：★★★★☆
手段：基于CGlib字节码操作生成get、set方法
点评：整体性能很不错，使用也不复杂，可以使用

4.8 Orika

@Component
public class OrikaAssembler implements IAssembler<UserVO, UserDTO> {

    /**
     * 构造一个MapperFactory
     */
    private static MapperFactory mapperFactory = new DefaultMapperFactory.Builder().build();

    static {
        mapperFactory.classMap(UserDTO.class, UserVO.class)
                .field("userId", "userId")  // 字段不一致时可以指定
                .byDefault()
                .register();
    }

    @Override
    public UserDTO sourceToTarget(UserVO var) {
        return mapperFactory.getMapperFacade().map(var, UserDTO.class);
    }

}

官网：https://orika-mapper.github.io/orika-docs/
推荐：★★☆☆☆
性能：★★★☆☆
手段：基于字节码生成映射对象
点评：测试性能不是太突出，如果使用的话需要把 MapperFactory 的构建优化成 Bean 对象

4.9 Dozer

@Component
public class DozerAssembler implements IAssembler<UserVO, UserDTO> {

    private static DozerBeanMapper mapper = new DozerBeanMapper();

    @Override
    public UserDTO sourceToTarget(UserVO var) {
        return mapper.map(var, UserDTO.class);
    }

}

官网：http://dozer.sourceforge.net/documentation/gettingstarted.html
推荐：★☆☆☆☆
性能：★★☆☆☆
手段：属性映射框架，递归的方式复制对象
点评：性能有点差，不建议使用

具体实现参考：https://www.cnblogs.com/ming-blogs/p/16273630.html

4.10 ModelMapper

@Component
public class ModelMapperAssembler implements IAssembler<UserVO, UserDTO> {

    private static ModelMapper modelMapper = new ModelMapper();

    static {
        modelMapper.addMappings(new PropertyMap<UserVO, UserDTO>() {
            @Override
            protected void configure() {
                // 属性值不一样可以自己操作
                map().setUserId(source.getUserId());
            }
        });
    }

    @Override
    public UserDTO sourceToTarget(UserVO var) {
        return modelMapper.map(var, UserDTO.class);
    }

}

官网：http://modelmapper.org
推荐：★★★☆☆
性能：★★★☆☆
手段：基于ASM字节码实现
点评：转换对象数量较少时性能不错，如果同时大批量转换对象，性能有所下降

4.11 JMapper

JMapper<UserDTO, UserVO> jMapper = new JMapper<>(UserDTO.class, UserVO.class, new JMapperAPI()
        .add(JMapperAPI.mappedClass(UserDTO.class)
                .add(JMapperAPI.attribute("userId")
                        .value("userId"))
                .add(JMapperAPI.attribute("userNickName")
                        .value("userNickName"))
                .add(JMapperAPI.attribute("createTime")
                        .value("createTime"))
        ));

官网：https://github.com/jmapper-framework/jmapper-core/wiki
推荐：★★★★☆
性能：★★★★★
手段：Elegance, high performance and robustness all in one java bean mapper
点评：速度真心可以，不过结合 SpringBoot 感觉有的一点点麻烦，可能姿势不对

4.12 MapStruct

maven依赖：

<properties>
 <org.mapstruct.version>1.3.1.Final</org.mapstruct.version>
</properties>

<dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.mapstruct</groupId>
            <artifactId>mapstruct-processor</artifactId>
            <version>${org.mapstruct.version}</version>
            <scope>provided</scope>
        </dependency>
</dependencies>

<build>
    <plugins>
        <plugin>
            <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
            <artifactId>maven-compiler-plugin</artifactId>
            <configuration>
                <annotationProcessorPaths>
                    <path>
                        <groupId>org.projectlombok</groupId>
                        <artifactId>lombok</artifactId>
                        <version>${lombok.version}</version>
                    </path>
                    <path>
                        <groupId>org.mapstruct</groupId>
                        <artifactId>mapstruct-processor</artifactId>
                        <version>${org.mapstruct.version}</version>
                    </path>
                </annotationProcessorPaths>
            </configuration>
        </plugin>
    </plugins>
</build>

注意这里配置一下lombok, 否则启动会冲突。

代码实现：

@Mapper(componentModel = "spring", unmappedTargetPolicy = ReportingPolicy.IGNORE, unmappedSourcePolicy = ReportingPolicy.IGNORE)
public interface UserDTOMapping extends IMapping<UserVO, UserDTO> {

    /** 用于测试的单例 */
    IMapping<UserVO, UserDTO> INSTANCE = Mappers.getMapper(UserDTOMapping.class);

    @Mapping(target = "userId", source = "userId")
    @Mapping(target = "createTime", dateFormat = "yyyy-MM-dd HH:mm:ss")
    @Override
    UserDTO sourceToTarget(UserVO var1);

    @Mapping(target = "userId", source = "userId")
    @Mapping(target = "createTime", dateFormat = "yyyy-MM-dd HH:mm:ss")
    @Override
    UserVO targetToSource(UserDTO var1);

}