Spring Boot升级到2.x,Jackson对Date时间类型序列化的变化差点让项目暴雷【享学Spring Boot】

学习时一定要开启学霸模式。这样你就可以装X的说:数学考146分其实也挺容易的,故意做错一道选择题就可以了啊。

目录

    • 前言
    • 正文
      • Spring Boot 1.x和2.x差异
        • Jar包差异
          • 1.x版本:
          • 2.x版本:
          • 小总结
        • ObjectMapper表现
          • 1.x版本:
          • 2.x版本:
          • 小总结
        • Rest表现(@ResponseBody)
          • 1.x版本:
          • 2.x版本:
          • 小总结
        • Spring Boot消息转换器配置与Jackson
          • JacksonHttpMessageConvertersConfiguration
            • WebMvcAutoConfiguration
      • 出现差异的根本原因
        • 解决方案
        • 小知识点:1.x和2.x动态代理方式的差异
    • 总结
  • 关注A哥

前言

在阅读本文之前,建议你已经掌握了Jackson的知识以及它的Spring、Spring Boot下的集成和运用。

说明:若不熟悉Jackson,请务必参阅我的专栏[享学Jackson](单击这里电梯直达),该专栏有可能是全网最好、最全的完整教程。

本文讲述的是本人在生产上的一个真实案例,分享给大家,避免你采坑。它的大背景是项目需要从Spring Boot1.x升级到2.x版本,升上去之后由于Jackson对时间类型序列化的变化,使得多个项目险些暴雷,幸好本人对Jackson很了解所以迅速定位并且解决问题,及时止损。

说明:因为我写这个是个脚手架,供给多个团队使用。在Jackson这点上没有考虑好向下兼容性导致多个项目差点暴雷,幸好及时止损。


正文

大家都知道,Spring Boot2.x对1.x版本是不向下兼容的,如果你曾经做过升级、或者Spring MVC -> Spring Boot2.x的迁移,相信你或多或少遇到过些麻烦。确实,Spring Boot的API设计者、代码编写者的“实力”是不如Spring Framework的,所以即使是同体系的1.x -> 2.x都会遇到不少问题(这里不包括编译问题)。

本文的关注点是Spring Boot不同大版本下Jackson对日期/时间类型的序列化问题。据我调查和了解,该问题也是很多同学的痛点,所以相信本文能帮助到你避免采坑。


Spring Boot 1.x和2.x差异

Spring Boot因它经常升级而不具有向下兼容性而向来“臭名昭著”,其中大版本号升级1.x升级到2.x尤为凸显,本文将采用这两个不同大版本,对其对日期/时间类型序列化表现作出对比。使用的Spring Boot版本号公式如下:

  • 1.x版本号是:1.5.22.RELEASE(1.x版本的最后一个版本,并且在2019.8.1宣布停止维护)
  • 2.x版本号是:2.0.0.RELEASE(2018.3.1发布)

说明:本文使用2.0.0.RELEASE版本,而非使用和享学Jackson 专栏一致的版本号,是想强调说明:这个差异是发生在1.x和2.x交替之时,而非2.x之后的变化


Jar包差异

不同的Spring Boot导入的Jar版本是不一样的,这个差异在大版本号之间也不容忽略。

1.x版本:

Spring Boot升级到2.x,Jackson对Date时间类型序列化的变化差点让项目暴雷【享学Spring Boot】_第1张图片

2.x版本:

Spring Boot升级到2.x,Jackson对Date时间类型序列化的变化差点让项目暴雷【享学Spring Boot】_第2张图片

小总结

从截图方面可看出,Jar包导入方面差异还是挺大的:

  • 1.x只自动给你导入了三大核心包,三个常用三方包一个都木有帮你导入
    • 1.x版本最低基于JDK6构建的,所以默认其它三方包就没导入。但若你是基于JDK8构建的,强烈建议你手动导入常用三方包
  • 2.x通过web带入了spring-boot-starter-json这个启动器,该启动器管理着“所有”有用的Jackson相关Jar包,不仅仅是核心包
    • 2.x版本对JDK的最低要求是JDK8,所以默认就给你带上这三个常用模块是完全合理的
  • 1.x使用的Jackson版本号是:2.8.11.3;2.x使用的Jackson版本号是2.9.4;版本差异上并不大,可忽略

ObjectMapper表现

我们知道Spring Boot默认情况下是向容器内放置了一个ObjectMapper实例的,因此我们可以直接使用,下面案例就是这样做的。


公用代码:

@Autowired
ObjectMapper objectMapper;
@Test
public void contextLoads() throws JsonProcessingException {
     
    Map<String, Object> map = new LinkedHashMap<>();
    map.put("date", new Date());
    map.put("timestamp", new Timestamp(System.currentTimeMillis()));
    map.put("localDateTime", LocalDateTime.now());
    map.put("localDate", LocalDate.now());
    map.put("localTime", LocalTime.now());
    map.put("instant", Instant.now());

    System.out.println(objectMapper.writeValueAsString(map));
}

在不同的Spring Boot版本上的输出,表现如下:

1.x版本:
{
     
    "date":1580897613003,
    "timestamp":1580897613003,
    "localDateTime":{
     
        "dayOfMonth":5,
        "dayOfWeek":"WEDNESDAY",
        "month":"FEBRUARY",
        "year":2020,
        "hour":18,
        "minute":13,
        "nano":9000000,
        "second":33,
        "dayOfYear":36,
        "monthValue":2,
        "chronology":{
     
            "id":"ISO",
            "calendarType":"iso8601"
        }
    },
    "localDate":{
     
        "year":2020,
        "month":"FEBRUARY",
        "dayOfMonth":5,
        "dayOfWeek":"WEDNESDAY",
        "era":"CE",
        "chronology":{
     
            "id":"ISO",
            "calendarType":"iso8601"
        },
        "dayOfYear":36,
        "leapYear":true,
        "monthValue":2
    },
    "localTime":{
     
        "hour":18,
        "minute":13,
        "second":33,
        "nano":9000000
    },
    "instant":{
     
        "epochSecond":1580897613,
        "nano":9000000
    }
}
2.x版本:
{
     
    "date":"2020-02-05T10:15:36.520+0000",
    "timestamp":"2020-02-05T10:15:36.520+0000",
    "localDateTime":"2020-02-05T18:15:36.527",
    "localDate":"2020-02-05",
    "localTime":"18:15:36.527",
    "instant":"2020-02-05T10:15:36.527Z"
}
小总结

1.x的执行效果同:

@Test
public void fun1() throws JsonProcessingException {
     
    ObjectMapper mapper = Jackson2ObjectMapperBuilder.json().build();
    Map<String, Object> map = new LinkedHashMap<>();
    map.put("date", new Date());
    map.put("timestamp", new Timestamp(System.currentTimeMillis()));
    map.put("localDateTime", LocalDateTime.now());
    map.put("localDate", LocalDate.now());
    map.put("localTime", LocalTime.now());
    map.put("instant", Instant.now());

    System.out.println(mapper.writeValueAsString(map));
}

2.x的执行效果同:

@Test
public void fun1() throws JsonProcessingException {
     
    ObjectMapper mapper = Jackson2ObjectMapperBuilder.json().build();
    mapper.disable(SerializationFeature.WRITE_DATES_AS_TIMESTAMPS);

	... // 省略map(同上)
    System.out.println(mapper.writeValueAsString(map));
}

可以看到,他们的差异仅在一个特征值SerializationFeature.WRITE_DATES_AS_TIMESTAMPS是否开启。然后Spring Boot不同版本上对此值有差异:

  • 1.x下此特征开启(这是Jackson的默认行为,是开启的)
  • 2.x下此特征关闭

Rest表现(@ResponseBody)

在web层(其实为Spring MVC),对于Rest接口,默认会使用Jackson进行消息的序列化。那么它在不同版本的表现也会存在差异:


公用代码:

@RestController
@RequestMapping("/demo")
public class DemoController {
     

    @GetMapping("/get")
    public Object get() {
     
        Map<String, Object> map = new LinkedHashMap<>();
        map.put("date", new Date());
        map.put("timestamp", new Timestamp(System.currentTimeMillis()));
        map.put("localDateTime", LocalDateTime.now());
        map.put("localDate", LocalDate.now());
        map.put("localTime", LocalTime.now());
        map.put("instant", Instant.now());
        return map;
    }
    
}
1.x版本:
{
     
    "date":1580897613003,
    "timestamp":1580897613003,
    "localDateTime":{
     
        "dayOfMonth":5,
        "dayOfWeek":"WEDNESDAY",
        "month":"FEBRUARY",
        "year":2020,
        "hour":18,
        "minute":13,
        "nano":9000000,
        "second":33,
        "dayOfYear":36,
        "monthValue":2,
        "chronology":{
     
            "id":"ISO",
            "calendarType":"iso8601"
        }
    },
    "localDate":{
     
        "year":2020,
        "month":"FEBRUARY",
        "dayOfMonth":5,
        "dayOfWeek":"WEDNESDAY",
        "era":"CE",
        "chronology":{
     
            "id":"ISO",
            "calendarType":"iso8601"
        },
        "dayOfYear":36,
        "leapYear":true,
        "monthValue":2
    },
    "localTime":{
     
        "hour":18,
        "minute":13,
        "second":33,
        "nano":9000000
    },
    "instant":{
     
        "epochSecond":1580897613,
        "nano":9000000
    }
}
2.x版本:
{
     
    "date":"2020-02-02T13:26:07.116+0000",
    "timestamp":"2020-02-02T13:26:07.116+0000",
    "localDateTime":"2020-02-02T21:26:07.12",
    "localDate":"2020-02-02",
    "localTime":"21:26:07.12",
    "instant":"2020-02-02T13:26:07.120Z"
}
小总结

Rest表现处理啊的差异,完全同容器内的ObjectMapper的差异
根据前面掌握的知识:Spring MVC消息转换器使用的ObjectMapper实例是自己新构建的,和容器内的无关,但为何Spring Boot里的表现是如此呢?详细缘由,接下来会做出解答。


Spring Boot消息转换器配置与Jackson

从现象上看,Spring Boot使用的ObjectMapper是从容器中拿的,而传统Spring MVC使用的是自己新构建的。此处存在差异,需要一探究竟。同样的逆推法,一切还是从MappingJackson2HttpMessageConverter出发,Spring Boot使用了一个JacksonHttpMessageConvertersConfiguration配置类来配置Jackson的消息转换器。


JacksonHttpMessageConvertersConfiguration

Configuration for HTTP message converters that use Jackson.

@Configuration
class JacksonHttpMessageConvertersConfiguration {
     

	// 目的:向容器内扔一个MappingJackson2HttpMessageConverter实例,但是有很多约束条件
	@Configuration
	@ConditionalOnClass(ObjectMapper.class)
	@ConditionalOnBean(ObjectMapper.class)
	@ConditionalOnProperty(name = HttpMessageConvertersAutoConfiguration.PREFERRED_MAPPER_PROPERTY, havingValue = "jackson", matchIfMissing = true)
	protected static class MappingJackson2HttpMessageConverterConfiguration {
     

		@Bean
		@ConditionalOnMissingBean(value = MappingJackson2HttpMessageConverter.class,
				ignoredType = {
      "org.springframework.hateoas.mvc.TypeConstrainedMappingJackson2HttpMessageConverter",
						"org.springframework.data.rest.webmvc.alps.AlpsJsonHttpMessageConverter" })
		public MappingJackson2HttpMessageConverter mappingJackson2HttpMessageConverter(ObjectMapper objectMapper) {
     
			return new MappingJackson2HttpMessageConverter(objectMapper);
		}
	}

	... // 支持xml,略
}

该配置的目的是向Spring容器内放置一个Jackson消息转换器实例,不过它有很多前提条件:

  1. 导入了Jackson核心包,并且容器内存在ObjectMapper这个Bean
  2. spring.http.converters.preferred-json-mapper这个key对应的值不能是false(缺少此key默认也是true)
  3. 你自己木有定义MappingJackson2HttpMessageConverter这个Bean,这个内置的会生效

这些条件在Spring Boot下只要导入了Jackson核心包就自然而然的成立了。从源码处很清楚了:MappingJackson2HttpMessageConverter使用的是Spring容器内的ObjectMapper完成的构建

那么JacksonHttpMessageConvertersConfiguration此配置类如何被最终使用的呢?这个很关键,因此这里大体倒退一下,列出如下:

@Configuration
@ConditionalOnClass(HttpMessageConverter.class)
@AutoConfigureAfter({
      GsonAutoConfiguration.class, JacksonAutoConfiguration.class })
@Import({
      JacksonHttpMessageConvertersConfiguration.class, GsonHttpMessageConvertersConfiguration.class })
public class HttpMessageConvertersAutoConfiguration {
     
	
	// 把容器内所有的消息转换器注入、管理起来
	private final List<HttpMessageConverter<?>> converters;
	public HttpMessageConvertersAutoConfiguration(ObjectProvider<List<HttpMessageConverter<?>>> convertersProvider) {
     
		this.converters = convertersProvider.getIfAvailable();
	}

	// 向容器内扔一个`HttpMessageConverters`实例,管理所有的HttpMessageConverter
	// HttpMessageConverters它实现了接口:Iterable
	// 本处:converters的值有两个(size为2):`MappingJackson2HttpMessageConverter`和`StringHttpMessageConverter`
	@Bean
	@ConditionalOnMissingBean
	public HttpMessageConverters messageConverters() {
     
		return new HttpMessageConverters((this.converters != null) ? this.converters : Collections.<?>>emptyList());
	}

	... // 略。 -> 向容器内定义一个StringHttpMessageConverter,用于处理字符串消息
}

由以上源码可知:

  • EnableAutoConfiguration驱动HttpMessageConvertersAutoConfiguration生效,它通过@ImportJacksonHttpMessageConvertersConfiguration配置生效。
  • 默认情况下容器内通过@Bean方式配置了两个消息转换器:MappingJackson2HttpMessageConverterStringHttpMessageConverter,最后都封装进HttpMessageConverters实例里,此实例也放进了容器。

所以,其它组件若要使用消息转换器,只需要“引入”HttpMessageConverters这个Bean来使用即可。有两个地方使用到了它:WebMvcAutoConfigurationWebClientAutoConfiguration,分别对应Servlet和Reactive模式。


WebMvcAutoConfiguration

对该自动配置类一句话解释:通过EnableAutoConfiguration方式代替@EnableWebMvc

说明:在Spring Boot环境下,强烈不建议你启用@EnableWebMvc注解

@Configuration
@ConditionalOnWebApplication
...
// 若你开启了`@EnableWebMvc`,该自动配置类就不生效啦
@ConditionalOnMissingBean(WebMvcConfigurationSupport.class) 
public class WebMvcAutoConfiguration {
     

	// 对WebMvcConfigurerAdapter你肯定不陌生:它是你定制MVC的钩子(WebMvcConfigurer接口)
	// EnableWebMvcConfiguration继承自DelegatingWebMvcConfiguration,效果同@EnableWebMvc呀
	@Configuration
	@Import(EnableWebMvcConfiguration.class)
	@EnableConfigurationProperties({
      WebMvcProperties.class, ResourceProperties.class })
	public static class WebMvcAutoConfigurationAdapter extends WebMvcConfigurerAdapter {
     
		...
		// 通过构造器注入(请注意使用了@Lazy,这是很重要的一个技巧)
		private final HttpMessageConverters messageConverters;
		...
		// 把容器内所有的消息转换器,全部添加进去,让它生效
		@Override
		public void configureMessageConverters(List<HttpMessageConverter<?>> converters) {
     
			converters.addAll(this.messageConverters.getConverters());
		}
		...
	}

}

容器内的所有的消息转换器,最终通过WebMvcConfigurer#configureMessageConverters()这个API被放进去,为了更方便同学们理解,再回顾下这段代码:

WebMvcConfigurationSupport:

	protected final List<HttpMessageConverter<?>> getMessageConverters() {
     
		if (this.messageConverters == null) {
     
			this.messageConverters = new ArrayList<HttpMessageConverter<?>>();
			configureMessageConverters(this.messageConverters);
			if (this.messageConverters.isEmpty()) {
     
				addDefaultHttpMessageConverters(this.messageConverters);
			}
			extendMessageConverters(this.messageConverters);
		}
		return this.messageConverters;
	}

so,如果你自己定义了消息转换器,那么messageConverters将不再是empty,所以默认的那些转换器们(包括默认会装配的MappingJackson2HttpMessageConverter)也就不会再执行了。

但是,你可千万不要轻易得出结论:Spring Boot下默认只有两个消息转换器。请看如下代码:

HttpMessageConverters构造器:

	// 这里的addDefaultConverters()就是把默认注册的那些注册好
	// 并且最终还有个非常有意思的Combined动作
	public HttpMessageConverters(boolean addDefaultConverters, Collection<HttpMessageConverter<?>> converters) {
     
		List<HttpMessageConverter<?>> combined = getCombinedConverters(converters, addDefaultConverters ? getDefaultConverters() : Collections.<?>>emptyList());
		combined = postProcessConverters(combined);
		this.converters = Collections.unmodifiableList(combined);
	}

Spring Boot它不仅保留了默认的消息转换器们,保持最大的向下兼容能力,同时还让你定义的Bean也能加入进来。最终拥有的消息转换器我截图如下:

Spring Boot升级到2.x,Jackson对Date时间类型序列化的变化差点让项目暴雷【享学Spring Boot】_第3张图片
可以看见:MappingJackson2HttpMessageConverterStringHttpMessageConverter均出现了两次(HttpMessageConverters内部有个顺序的协商,有兴趣的可自行了解),但是@Bean方式进来的均在前面,所以会覆盖默认行为


出现差异的根本原因

最后的最后,终于轮到解答如标题"险些暴雷"疑问的根本原因了。解答这个原因本身其实非常简单,展示不同版本JacksonAutoConfiguration的源码对比一看便知:

1.5.22.RELEASE版本

@Configuration
@ConditionalOnClass(ObjectMapper.class)
public class JacksonAutoConfiguration {
     
	... // 无static静态代码块
}

2.0.0.RELEASE版本

@Configuration
@ConditionalOnClass(ObjectMapper.class)
public class JacksonAutoConfiguration {
     

	private static final Map<?, Boolean> FEATURE_DEFAULTS;
	static {
     
		Map<Object, Boolean> featureDefaults = new HashMap<>();
		featureDefaults.put(SerializationFeature.WRITE_DATES_AS_TIMESTAMPS, false);
		FEATURE_DEFAULTS = Collections.unmodifiableMap(featureDefaults);
	}
	...
}

Jackson默认是开启SerializationFeature.WRITE_DATES_AS_TIMESTAMPS这个特征值的,所以它对时间类型的序列化方式是用时间戳方式
1.x并没有对Jackson默认行为做更改,而自2.0.0.RELEASE版本起Spring Boot默认把此特征值给置为fasle了。小小改动,巨大能量,险些让我项目暴雷。

说明:因我写的脚手架多个团队使用,因此向下兼容能力及其重要


解决方案

虽然说这对Spring Boot本身不是问题,但是如果你想要向下兼容这便成了问题。
定位到了问题所在,从来不缺解决方案。若你仍旧像保持之前的序列化数据格式,你可以这么做(提供两种方案以供参考):

  1. 增加属性spring.jackson.serialization.write-dates-as-timestamps=true
    1. [享学Jackson] 专栏里有讲述,此属性值的优先级高于静态代码块,所以这么做是有效的
  2. 自定义一个Jackson2ObjectMapperBuilderCustomizer(保证在默认的定制器之后执行即可)

小知识点:1.x和2.x动态代理方式的差异

1.x默认使用的JDK动态代码方式
2.x默认使用的CGLIB的动态代理方式

需要注意的是这和Spring无差别,Spring一直默认的就是JDK代理方式,而是Spring在其基础上做了定制,详情请参见AopAutoConfiguration自动配置类,它在1.x和2.x的表现是不一样的。


总结

本篇文章作为采坑指导系列具有很强的现实意义,如果你现正处在1.x升到2.x的状态,那么本文应该能对你有些帮助。这次遇到的问题,作为程序员我们应该能得出如下总结:

  1. 一定要有版本意识,一定要有版本意识,一定要有版本意识
  2. 序列化/反序列化是特别敏感的一个知识点,平时很少人关注所以容易导致出了问题就摸瞎,建议团队内有专人研究
  3. 小小改动,往往具有大大能量。对未知应具有敬畏之心,小心为之。

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