RabbitMQ：Jackson2JsonMessageConverter分析

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Eijux（讨论 | 贡献）2022年12月24日 (六) 11:21的版本 （→‎执行过程）
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关于

在看《Spring 实战》：发送异步消息一节，对于 RabbitMQ（RabbitTemplate）提到基于 JSON 的转换，可以使用 Jackson2JsonMessageConverter 作为消息转换器，但是没有提到“在生产者、消费者之间如何实现对象映射”。

虽然可以想到和 JMS（JmsTemplate）基于 JSON 转换所用到的 MappinJackson2MessageConverter 类似：在生产者、消费者端配置消息转换器时，都设置 typeIdPropertyName、typeIdMappins[1]。

但是对于其流程并不十分清楚，所以通过源代码追踪简单分析如下。

执行过程

以下以 RabbitTemplate.convertAndSend(Object object) 为例。
  1. RabbitTemplate.convertAndSend： 
    public class RabbitTemplate extends ... {
	...
	// 如果不配置，则默认的 MessageConverter 为 SimpleMessageConverter
	private MessageConverter messageConverter = new SimpleMessageConverter();
	...
	
	...
	// setter：setMessageConverter	
	// getter：getMessageConverter
	...
	
	...
	@Override
	public void convertAndSend(Object object) throws AmqpException {
		// 使用默认的 exchange、routingKey，而 CorrelationData 为空
		convertAndSend(this.exchange, this.routingKey, object, (CorrelationData) null);
	}
	
	@Override
	public void convertAndSend(String exchange, String routingKey, final Object object,
			@Nullable CorrelationData correlationData) throws AmqpException {
		// send 方法发送的信息为 Message 类型，所以需要 convertMessageIfNecessary(object)
		send(exchange, routingKey, convertMessageIfNecessary(object), correlationData);
	}
	
	@Override
	public void send(final String exchange, final String routingKey,
			final Message message, @Nullable final CorrelationData correlationData)
			throws AmqpException {
		execute(channel -> {
			doSend(channel, exchange, routingKey, message,
					(RabbitTemplate.this.returnsCallback != null
							|| (correlationData != null && StringUtils.hasText(correlationData.getId())))
							&& isMandatoryFor(message),
					correlationData);
			return null;
		}, obtainTargetConnectionFactory(this.sendConnectionFactorySelectorExpression, message));
	}
	...
	
	// 消息转换：Object -> Message
	protected Message convertMessageIfNecessary(final Object object) {
		if (object instanceof Message) {
			return (Message) object;
		}
		/**
		 * 获取“消息转换器”并调用其 toMessage 方法
		 * 如果使用【Jackson2JsonMessageConverter】，则实际调用【AbstractMessageConverter.toMessage】
		 *
		 * （Jackson2JsonMessageConverter 只包含构造方法，AbstractMessageConverter 是其父类的父类）
		 */ 
		return getRequiredMessageConverter().toMessage(object, new MessageProperties());
	}
	...
	private MessageConverter getRequiredMessageConverter() throws IllegalStateException {
		MessageConverter converter = getMessageConverter();	// 获取配置的 MessageConverter
		if (converter == null) {
			throw new AmqpIllegalStateException(
					"No 'messageConverter' specified. Check configuration of RabbitTemplate.");
		}
		return converter;
	}
}
    • 默认的消息转换器为：SimpleMessageConverter，使用 Jackson2JsonMessageConverter 需要配置。
  2. AbstractMessageConverter.toMessage： 
    public abstract class AbstractMessageConverter implements MessageConverter {
	...
	
	@Override
	public final Message toMessage(Object object, MessageProperties messageProperties)
			throws MessageConversionException {
		// 转换消息，genericType 为空（但此类的 genericType 并无作用）
		return toMessage(object, messageProperties, null);
	}

	@Override
	public final Message toMessage(Object object, @Nullable MessageProperties messagePropertiesArg,
			@Nullable Type genericType)
			throws MessageConversionException {

		MessageProperties messageProperties = messagePropertiesArg;
		if (messageProperties == null) {
			messageProperties = new MessageProperties();
		}
		// 调用 createMessage 方法创建 Message 对象（实际的消息）
		Message message = createMessage(object, messageProperties, genericType);
		messageProperties = message.getMessageProperties();
		// 保证 Message 的 messageProperties 中 MessageId 不为空
		if (this.createMessageIds && messageProperties.getMessageId() == null) {
			messageProperties.setMessageId(UUID.randomUUID().toString());
		}
		return message;
	}

	protected Message createMessage(Object object, MessageProperties messageProperties, @Nullable Type genericType) {
		return createMessage(object, messageProperties);	// 可以看到 genericType 被抛弃了
	}
	
	/**
	 * 抽象方法，将会在子类中实现：
	 * 如果实用【Jackson2JsonMessageConverter】，则实际调用【AbstractJackson2MessageConverter.createMessage】
	 */
	protected abstract Message createMessage(Object object, MessageProperties messageProperties);
}
  3. AbstractJackson2MessageConverter.createMessage： 
    public abstract class AbstractJackson2MessageConverter extends AbstractMessageConverter
		implements BeanClassLoaderAware, SmartMessageConverter {
	
	...
	public static final Charset DEFAULT_CHARSET = StandardCharsets.UTF_8;
		
	protected final ObjectMapper objectMapper;
	
	private MimeType supportedContentType;
	
	private String supportedCTCharset;
	
	@Nullable
	private ClassMapper classMapper = null;		// ！！！
	
	private Charset defaultCharset = DEFAULT_CHARSET;
	
	...
	private Jackson2JavaTypeMapper javaTypeMapper = new DefaultJackson2JavaTypeMapper();	// ！！！
	
	...
	private boolean charsetIsUtf8 = true;
	
	...
		
	// 构造方法（以下以 Jackson2JsonMessageConverter 的无参构造为例）
	protected AbstractJackson2MessageConverter(ObjectMapper objectMapper, MimeType contentType,
			String... trustedPackages) {

		Assert.notNull(objectMapper, "'objectMapper' must not be null");
		Assert.notNull(contentType, "'contentType' must not be null");
		this.objectMapper = objectMapper;	// 为 new ObjectMapper()的对象
		this.supportedContentType = contentType;	// 为 "application/json" 的 MimeType（MIME 类型）
		this.supportedCTCharset = this.supportedContentType.getParameter("charset");
		((DefaultJackson2JavaTypeMapper) this.javaTypeMapper).setTrustedPackages(trustedPackages);
	}
		
	...
	
	@Override
	protected Message createMessage(Object objectToConvert, MessageProperties messageProperties)
			throws MessageConversionException {
		// 创建 Message 对象，genericType 为空
		return createMessage(objectToConvert, messageProperties, null);
	}
	
	@Override
	protected Message createMessage(Object objectToConvert, MessageProperties messageProperties,
			@Nullable Type genericType) throws MessageConversionException {

		byte[] bytes;
		// 通过 objectMapper 将 objectToConvert（要发送的对象）转换为 byte[]
		try {
			// 默认：以 Utf8（JsonEncoding.UTF8） 转换对象
			if (this.charsetIsUtf8 && this.supportedCTCharset == null) {
				bytes = this.objectMapper.writeValueAsBytes(objectToConvert);
			}
			// 以设置的 supportedCTCharset 转换对象
			else {
				String jsonString = this.objectMapper
						.writeValueAsString(objectToConvert);
				String encoding = this.supportedCTCharset != null ? this.supportedCTCharset : getDefaultCharset();
				bytes = jsonString.getBytes(encoding);
			}
		}
		catch (IOException e) {
			throw new MessageConversionException("Failed to convert Message content", e);
		}
		/**
		 * messageProperties：设置内容的 MIME 类型
		 *
		 * supportedContentType由“构造方法、set方法”指定，默认："application/json"
		 */
		messageProperties.setContentType(this.supportedContentType.toString());
		/**
		 * messageProperties：设置内容的字符集
		 *
		 * supportedCTCharset由“构造方法、set方法”指定，默认：StandardCharsets.UTF_8
		 */
		if (this.supportedCTCharset == null) {
			messageProperties.setContentEncoding(getDefaultCharset());
		}
		// messageProperties：设置内容的长度
		messageProperties.setContentLength(bytes.length);

		/**
		 * messageProperties：【设置对象类型！！！】
		 *
		 * 1、classMapper：只能由“set方法”指定，默认：空
		 *
		 * 2、javaTypeMapper：只能由“set方法”指定，默认已设置为：DefaultJackson2JavaTypeMapper
		 */
		if (getClassMapper() == null) {	
			//【通过 objectMapper 构建 JavaType 对象】
			JavaType type = this.objectMapper.constructType(
					genericType == null ? objectToConvert.getClass() : genericType);
			if (genericType != null && !type.isContainerType()
					&& Modifier.isAbstract(type.getRawClass().getModifiers())) {
				type = this.objectMapper.constructType(objectToConvert.getClass());
			}
			/**
			 * 通过 javaTypeMapper 的配置（Jackson2JavaTypeMapper 的实现类），
			 * 将 JavaType 设置到 messageProperties
			 *
			 * 【默认将调用 DefaultJackson2JavaTypeMapper.fromJavaType】
			 */
			getJavaTypeMapper().fromJavaType(type, messageProperties);
		}
		else {
			/**
			 * 通过 classMapper 的配置（ClassMapper 的实现类），
			 * 将 objectToConvert.getClass() 设置到 messageProperties
			 */
			getClassMapper().fromClass(objectToConvert.getClass(), messageProperties); // NOSONAR never null
		}
		
		return new Message(bytes, messageProperties);
	}
}
  4. DefaultJackson2JavaTypeMapper.fromJavaType： 
    public class DefaultJackson2JavaTypeMapper extends AbstractJavaTypeMapper implements Jackson2JavaTypeMapper {
	
	...
	
	/**
	 * 以下 addHeader、getClassIdFieldName、getContentClassIdFieldName、getKeyClassIdFieldName 方法
	 * 均已在父类 AbstractJavaTypeMapper 中实现
	 */
	@Override
	public void fromJavaType(JavaType javaType, MessageProperties properties) {
		/**
		 * 向 messageProperties 的【“__TypeId__”】中写入 javaType 的“原始类型”【即，对象本身的类型】
		 */
		addHeader(properties, getClassIdFieldName(), javaType.getRawClass());
		
		/**
		 * 如果 javaType 表示的类型是“数组类型”以外的“容器类型”，【即，对象是一个容器类型】
		 * 向 messageProperties 的【“__ContentTypeId__”】中写入 javaType 元素的类型【即，对象的元素的类型】
		 * 
		 * P.S. “容器类型”：包括数组、映射和集合类型
		 */
		if (javaType.isContainerType() && !javaType.isArrayType()) {
			addHeader(properties, getContentClassIdFieldName(), javaType.getContentType().getRawClass());
		}
		
		/**
		 * 如果 javaType 的 _keyType 不为空，【即，对象是一个映射类型】
		 * 向 messageProperties 的【“__KeyTypeId__”】中写入 javaType 的 _keyType 的类型【即，对象的 key 的类型】
		 * 
		 * P.S. _keyType 用于表示 MapLikeType（表示一个 Map-like 的类型）的“键的类型”
		 */
		if (javaType.getKeyType() != null) {
			addHeader(properties, getKeyClassIdFieldName(), javaType.getKeyType().getRawClass());
		}
	}
	...
}
  5. AbstractJavaTypeMapper.addHeader： 
    public abstract class AbstractJavaTypeMapper implements BeanClassLoaderAware {
	...
	// 用于保存 JavaType 的“原始类型”
	public static final String DEFAULT_CLASSID_FIELD_NAME = "__TypeId__";
	// 用于保存 JavaType 的“元素的类型”
	public static final String DEFAULT_CONTENT_CLASSID_FIELD_NAME = "__ContentTypeId__";
	// 用于保存 JavaType 的“key 的类型”
	public static final String DEFAULT_KEY_CLASSID_FIELD_NAME = "__KeyTypeId__";

	// 用于保存 String -> Class<?> 的映射
	private final Map<String, Class<?>> idClassMapping = new HashMap<String, Class<?>>();
	// 用于保存 Class<?> -> String 的映射：由 idClassMapping 的键值反转得到
	private final Map<Class<?>, String> classIdMapping = new HashMap<Class<?>, String>();
	
	...
	
	public String getClassIdFieldName() {
		return DEFAULT_CLASSID_FIELD_NAME;
	}
	
	public String getContentClassIdFieldName() {
		return DEFAULT_CONTENT_CLASSID_FIELD_NAME;
	}
	
	public String getKeyClassIdFieldName() {
		return DEFAULT_KEY_CLASSID_FIELD_NAME;
	}
	
	// 设置 idClassMapping：
	public void setIdClassMapping(Map<String, Class<?>> idClassMapping) {
		this.idClassMapping.putAll(idClassMapping);
		createReverseMap();
	}
	
	// 设置 classIdMapping：将 idClassMapping 的键值反转
	private void createReverseMap() {
		this.classIdMapping.clear();
		for (Map.Entry<String, Class<?>> entry : this.idClassMapping.entrySet()) {
			String id = entry.getKey();
			Class<?> clazz = entry.getValue();
			this.classIdMapping.put(clazz, id);
		}
	}
	
	...
	
	protected void addHeader(MessageProperties properties, String headerName, Class<?> clazz) {
		/**
		 * 向 MessageProperties.headers 中添加（“要发送对象的”）类型：
		 * 1、如果 classIdMapping 中存在 String -> Class<?> 的映射，则写入对应的 String
		 * 2、否则，写入 Class<?> 的名称
		 */
		if (this.classIdMapping.containsKey(clazz)) {
			properties.getHeaders().put(headerName, this.classIdMapping.get(clazz));
		}
		else {
			properties.getHeaders().put(headerName, clazz.getName());
		}
	}
}

相关

参考

  1. ↑ JMS 的 MappinJackson2MessageConverter 配置： 
    	@Bean
	public MappingJackson2MessageMappinConverter messageConverter(){
		MappingJackson2MessageMappinConverter messageConverter = new MappingJackson2MessageMappinConverter();
		
		// 设置消息转换器的 typeIdPropertyName（存储“对象类型”的字段）
		messageConverter.setTypeIdPropertyName("_typeId");
		
		// Map 用于保存“对象类型”到“实际类型”的映射
		Map<String, Class<?>> typeIdMapping = new HashMap<>();
		typeIdMapping.put("Bean", bean.class);
		// 设置消息转换器的 typeIdMapping（“对象类型”到“实际类型”的映射）
		messageConverter.setTypeIdMapping(typeIdMapping);
		
		return messageConverter;
	}
取自“http://wiki.eijux.com/index.php?title=RabbitMQ：Jackson2JsonMessageConverter分析&oldid=6343”