Gson的反射解析机制详解(2)

在上一篇博客中笼统的介绍了Gson中解析json的整体流程，但是具体细节并没有说明，本篇就简单的梳理一下：
1)怎么利用反射来创建自定义的JavaBean?
2)怎么给JavaBen的变量类来赋值？
3)集合类对象怎么创建？

通过阅读Gson源码可得出以下的结论：
1）先 获取type获取JavaBean的java.lang.reflect.Constructor,构造器为默认构造器
2）通过Constructor的newInstance()来创建一个type类型的JavaBean对象。
3）循环遍历json中的键值对，获取key和value；并且获取key对应的JavaBean中的Field
4）将value通过Filed的set(JavaBean,value)方法，将value赋值给Javaben对应的Field中去

实例代码如下：

        Constructor<?> c = Person.class.getDeclaredConstructor();
        Person  person=(Personn) c.newInstance();
        //获取Person中的变量
        Field[] fields = Person.class.getDeclaredFields();
        for (Field field : fields) {
            field.setAccessible(true);
            //获取变量名
                String name =  field.getName();
          if (name.equals("name"){              
            field.set(person, "凌云");
          } else if (name.equals("sex")) {
            field.set(person, "屌丝男");
          } else if(name.equals("job")){
            field.set(person,"IT monkey");
          }
          }

              return person

上面的例子程序可以说是Gson中对json解析的简单雏形，其实这些结论都是Gson对于Java反射知识的基本应用，只不过在用的时候结合泛型做了有效的封装来进行通用。下面就简单的梳理一下Gson是怎么来进行处理的。
1）json串键值对key/value中key绑定JavaBean中对应的变量。（本节假设JavaBean中便令名没有用到注解）， 在Gson中创建了一个BoundField的类，该类就是负责json中key与JavaBean的变量名进行映射绑定：

   //
   private final Map<String, BoundField> boundFields;
    //该类在ReflectiveTypeAdapterFactory中定义
  static abstract class BoundField {
    //json的key或者JavaBean中的变量名
    final String name;
    ......
 protected BoundField(String name, boolean serialized, boolean deserialized) {
      this.name = name;
      this.serialized = serialized;
      this.deserialized = deserialized;
    }

在ReflectiveTypeAdapterFactory类中通过getBoundFields方法来对boundFields（详见Gson的反射解析机制详解（1）这个map进行初始化，主要是循环遍历JavaBean中的变量，然后把每个变量封装成一个BoundField，放入map中.该map的key对应的是JavaBean的变量名，value对应的就是BoundField。而BoundField还负责对其绑定的JavaBean变量或者json中key进行读取解析，然后赋值给该JavaBean变量，通过Field的set(JavaBean,value)来完成（这部分详见Gson的反射解析机制详解(1) ）。.方法基本的骨架跟文章开头类似。

2）步骤1）中提到，最终是通过Field.setValue(JavaBean,value)来完成当前变量的赋值操作，方法参数中value我们知道是通过读取json来获取，而第一个参数JavaBean是怎么创建的？答案是通过反射创建Gson 的TypeToken 中T代表的对象，也就是JavaBean对象。具体的就是用Constructor.newInstance();见文章开头实例方法：但在Gson中是通过ConstructorConstructor这个类来完成这一工作的：该类提供了newDefaultConstructor来获取JavaBean中的默认构造器，并通过该构造器创建一个JavaBean对象：

 private <T> ObjectConstructor<T> newDefaultConstructor(Class<? super T> rawType) {

      //此方法返回具有指定参数列表构造函数的构造函数对象,在这里是获取默认的构造器
      final Constructor<? super T> constructor = rawType.getDeclaredConstructor();
      if (!constructor.isAccessible()) {//设置访问权限
        constructor.setAccessible(true);
      }
      return new ObjectConstructor<T>() {
        @SuppressWarnings("unchecked") // T is the same raw type as is requested
        public T construct() {

            Object[] args = null;
            //创建JavaBean的对象，并返回之
            return (T) constructor.newInstance(args);
          }
      };

  }

通过上面的代码发现该方法返回的是一个ObjectConstructor的匿名子类，通过调用该子类的construct()来创建并返回JavaBean对象。（ObjectConstructor是一个泛型接口，该接口就提供了一个construct（）方法）,返回的JavaBean对象交给Field的set方法第一个参数。
所以通过ReflectiveTypeAdapterFactory的create()方法返回的Adapter的read方法就是如下：

public T read(JsonReader in) throws IOException {
     //此处省略了代码

      //获取通过步骤2创建的JavaBean对象
      T instance = constructor.construct();
      try {
        in.beginObject();
        while (in.hasNext()) {//遍历当前JsonObject的值
          //获取name，也就是json键值对的key
          String name = in.nextName();
          //获取这个name 绑定的JavaBean变量名
          BoundField field = boundFields.get(name);
          if (field == null || !field.deserialized) {
            in.skipValue();
          } else {
            //读取此时name对应的值，设置到instance对象中
            field.read(in, instance);
          }
        }
      } catch (IllegalStateException e) {
        throw new JsonSyntaxException(e);
      } catch (IllegalAccessException e) {
        throw new AssertionError(e);
      }
      in.endObject();
      //返回解析完成后的JavaBean对象
      return instance;
    }

实际上对于Type是集合类的时候，通过反射构建集合类对象在ConstructorConstructor类的newDefaultImplementationConstructor中做了处理，这里就不多做说明了。
另外如果自定义的JavaBean中没有默认构造器，那么最终会调用ConstructorConstructor类中的newUnsafeAllocator方法来为你创建对应的JavaBean对象，如果此时创建失败的话就会抛出异常：

 throw new RuntimeException(("Unable to invoke no-args constructor for " + type + ". "
              + "Register an InstanceCreator with Gson for this type may fix this problem."), e);

Gson用反射解析json ,核心简而言之就是通过反射创建JavaBean对象,循环遍历该对象的Field，并通过Field的set(JavaBean,value)方法来对JavaBean的Field赋值。其实就是简单的反射的应用，Gson只不过是做了简单而有效的封装处理来完成了这其中的操作。