MapStruct递归结构序列化实现方法

在Java Web应用开发中，API响应的构建常常面临复杂的数据模型转换，尤其是对于像树形结构这样的递归结构。手动编写序列化逻辑既繁琐又容易出错。本文将介绍如何利用MapStruct这一强大的代码生成器，优雅地实现递归结构的序列化。通过定义多个Mapper接口，并巧妙运用`@Mapping`注解，我们可以将包含嵌套列表的实体类轻松转换为对应的响应类，从而大幅简化API响应的构建过程。文章将通过实例演示，展示如何使用MapStruct序列化包含Tree和Leaf实体类的树形结构，并提供详细的Mapper接口定义和测试用例，助你轻松掌握MapStruct在处理递归结构数据转换方面的应用技巧，提升开发效率和代码质量。

本文档介绍了如何使用 MapStruct 库来序列化具有递归结构的 Java 对象，例如树形结构。通过定义多个 Mapper 接口，并结合 @Mapping 注解，可以优雅地将包含嵌套列表的实体类转换为对应的响应类，从而简化 API 响应的构建过程。

递归结构序列化方案

在开发 Java Web 应用程序时，经常需要将内部数据模型转换为外部 API 响应格式。对于具有递归结构的数据模型，例如树形结构，手动编写序列化逻辑会变得非常繁琐。MapStruct 是一个代码生成器，可以简化不同类型之间的映射。本文将介绍如何使用 MapStruct 来序列化包含递归结构的 Java 对象。

实体类与响应类定义

首先，定义需要映射的实体类和对应的响应类。以树形结构为例，包含 Tree 和 Leaf 两个实体类，以及对应的 TreeResponse 和 LeafResponse 响应类。

import lombok.*;
import lombok.experimental.FieldDefaults;

import java.util.List;

import static lombok.AccessLevel.PUBLIC;

@Builder
@Getter
@AllArgsConstructor
@FieldDefaults(level = PUBLIC)
public class Tree {
    String name;
    List<Leaf> leafs;
}

import lombok.*;
import lombok.experimental.FieldDefaults;

import java.util.List;

import static lombok.AccessLevel.PUBLIC;

@Builder
@Getter
@AllArgsConstructor
@FieldDefaults(level = PUBLIC)
public class Leaf {
    String name;
    List<Leaf> children;
}

import lombok.*;
import lombok.experimental.FieldDefaults;

import java.util.List;

import static lombok.AccessLevel.PUBLIC;

@Getter
@Setter
@FieldDefaults(level = PUBLIC)
public class TreeResponse {
    String name;
    List<LeafResponse> leafs;
}

import lombok.*;
import lombok.experimental.FieldDefaults;

import java.util.List;

import static lombok.AccessLevel.PUBLIC;

@Getter
@Setter
@FieldDefaults(level = PUBLIC)
public class LeafResponse {
    String name;
    List<LeafResponse> children;
}

定义 MapStruct Mapper 接口

为了实现 Tree 到 TreeResponse 以及 Leaf 到 LeafResponse 的映射，需要定义两个 MapStruct Mapper 接口。关键在于，需要一个单独的 Mapper 接口来处理 Leaf 及其子节点的递归映射。

import org.mapstruct.Mapper;
import org.mapstruct.Mapping;

@Mapper
public interface TreeMapper {

    @Mapping(target = "name", source = "entity.name")
    TreeResponse map(Tree entity);
}

import org.mapstruct.Mapper;
import java.util.List;

@Mapper
public interface LeafMapperSecond {
    LeafResponse map(Leaf entity);

    List<LeafResponse> map(List<Leaf> entity);
}

需要注意的是，LeafMapperSecond 接口需要定义两个 map 方法，一个用于映射单个 Leaf 对象，另一个用于映射 Leaf 对象的列表。MapStruct 会自动处理列表的递归映射。

测试用例

为了验证映射是否正确，可以编写一个测试用例。该用例创建一个包含嵌套 Leaf 对象的 Tree 对象，然后使用 MapStruct 将其映射到 TreeResponse 对象，并验证映射结果。

import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.mapstruct.factory.Mappers;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;

import static org.junit.jupiter.api.Assertions.assertEquals;
import static org.junit.jupiter.api.Assertions.assertNotNull;

public class MapstructTest {

    private TreeMapper treeMapper = Mappers.getMapper(TreeMapper.class);

    @Test
    public void test() {
        List<Leaf> leafs = new ArrayList<>();
        leafs.add(Leaf.builder().name("Leaf 1").build());

        leafs.add(
                Leaf.builder()
                        .name("Leaf 2")
                        .children(
                                Arrays.asList(
                                        Leaf.builder()
                                                .name("Leaf Children 1")
                                                .children(
                                                        Arrays.asList(
                                                                Leaf.builder()
                                                                        .name("Leaf Children 1.1")
                                                                        .build(),
                                                                Leaf.builder()
                                                                        .name("Leaf Children 1.2")
                                                                        .build()))
                                                .build(),
                                        Leaf.builder().name("Leaf Children 2").build()))
                        .build());

        Tree tree = Tree.builder().name("tree name").leafs(leafs).build();

        TreeResponse treeResponse = treeMapper.map(tree);

        assertEquals(treeResponse.name, "tree name");
        assertEquals(treeResponse.leafs.size(), 2);

        LeafResponse leafWithChildren =
                treeResponse.leafs.stream()
                        .filter(l -> l.name.equals("Leaf 2"))
                        .findFirst()
                        .orElse(null);
        assertNotNull(leafWithChildren);
        assertEquals(leafWithChildren.getChildren().size(), 2);

        LeafResponse leafWithSubChildren =
                leafWithChildren.children.stream()
                        .filter(l -> l.name.equals("Leaf Children 1"))
                        .findFirst()
                        .orElse(null);

        assertNotNull(leafWithSubChildren);
        assertEquals(leafWithChildren.getChildren().size(), 2);
    }
}

注意事项

• 确保 MapStruct 的依赖已正确添加到项目中。
• 使用 @Mapper 注解标记 Mapper 接口，MapStruct 将自动生成实现类。
• 对于递归结构，需要定义单独的 Mapper 接口来处理嵌套对象的映射。
• MapStruct 会自动处理列表的映射，无需手动编写循环代码。

总结

通过使用 MapStruct，可以轻松地实现具有递归结构的 Java 对象的序列化。通过定义多个 Mapper 接口，并结合 @Mapping 注解，可以优雅地将包含嵌套列表的实体类转换为对应的响应类，从而简化 API 响应的构建过程。这种方法不仅减少了手动编写的代码量，还提高了代码的可读性和可维护性。

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