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SpringMVC在循环引用时出现bug的问题探讨

准备两个存在循环引用的对象:

@Data

public class Person {

private String name;

private IdCard idCard;

}

@Data

public class IdCard {

private String id;

private Person person;

}

在 SpringMVC 的 controller 中直接返回存在循环引用的对象:

@RestController

public class HelloController {

@RequestMapping(“/hello”)

public Person hello() {

Person person = new Person();

person.setName(“kirito”);

IdCard idCard = new IdCard();

idCard.setId(“xxx19950102xxx”);

person.setIdCard(idCard);

idCard.setPerson(person);

return person;

}

}

执行 curl localhost:8080/hello 发现,直接报了一个 StackOverFlowError:

问题剖析

不难理解这中间发生了什么,从堆栈和常识中都应当了解到一个事实,SpringMVC 默认使用了 jackson 作为 HttpMessageConverter,这样当我们返回对象时,会经过 jackson 的 serializer 序列化成 json 串,而另一个事实便是 jackson 是无法解析 java 中的循环引用的,套娃式的解析,最终导致了 StackOverFlowError。

有人会说,为什么你会有循环引用呢?天知道业务场景有多奇葩,既然 Java 没有限制循环引用的存在,那就肯定会有某一合理的场景存在该可能性,如果你在线上的一个接口一直平稳运行着,知道有一天,碰到了一个包含循环引用的对象,你看着打印出来的 StackOverFlowError 的堆栈,开始怀疑人生,是哪个小(大)可(S)爱(B)干的这种事!

我们先假设循环引用存在的合理性,如何解决该问题呢?最简单的解法:单向维护关联,参考 Hibernate 中的 OneToMany 关联中单向映射的思想,这需要干掉 IdCard 中的 Person 成员变量。或者,借助于 jackson 提供的注解,指定忽略循环引用的字段,例如这样:

@Data

public class IdCard {

private String id;

@JsonIgnore

private Person person;

}

当然,我也翻阅了一些资料,尝试寻求 jackson 更优雅的解决方式,例如这两个注解:

@JsonManagedReference

@JsonBackReference

但在我看来,似乎他们并没有什么大用场。

当然,你如果不嫌弃经常出安全漏洞的 fastjson,也可以选择使用 FastJsonHttpMessageConverter 替换掉 jackson 的默认实现,像下面这样:

@Bean

public HttpMessageConverters fastJsonHttpMessageConverters() {

//1、定义一个convert转换消息的对象

FastJsonHttpMessageConverter fastConverter = new FastJsonHttpMessageConverter();

//2、添加fastjson的配置信息

FastJsonConfig fastJsonConfig = new FastJsonConfig();

SerializerFeature[] serializerFeatures = new SerializerFeature[]{

// 输出key是包含双引号

// SerializerFeature.QuoteFieldNames,

// 是否输出为null的字段,若为null 则显示该字段

// SerializerFeature.WriteMapNullValue,

// 数值字段如果为null,则输出为0

SerializerFeature.WriteNullNumberAsZero,

// List字段如果为null,输出为[],而非null

SerializerFeature.WriteNullListAsEmpty,

// 字符类型字段如果为null,输出为””,而非null

SerializerFeature.WriteNullStringAsEmpty,

// Boolean字段如果为null,输出为false,而非null

SerializerFeature.WriteNullBooleanAsFalse,

// Date的日期转换器

SerializerFeature.WriteDateUseDateFormat,

// 循环引用

//SerializerFeature.DisableCircularReferenceDetect,

};

fastJsonConfig.setSerializerFeatures(serializerFeatures);

fastJsonConfig.setCharset(Charset.forName(“UTF-8”));

//3、在convert中添加配置信息

fastConverter.setFastJsonConfig(fastJsonConfig);

//4、将convert添加到converters中

HttpMessageConverter<?> converter = fastConverter;

return new HttpMessageConverters(converter);

}

你可以自定义一些 json 转换时的 feature,当然我今天主要关注 SerializerFeature.DisableCircularReferenceDetect 这一属性,只要不显示开启该特性,fastjson 默认就能处理循环引用的问题。

如上配置后,让我们看看效果:

{“idCard”:{“id”:”xxx19950102xxx”,”person”:{“$ref”:”..”}},”name”:”kirito”}

已经正常返回了,fastjson 使用了”$ref”:”..” 这样的标识,解决了循环引用的问题,如果继续使用 fastjson 反序列化,依旧可以解析成同一对象,其实我在之前的文章中已经介绍过这一特性了《gson 替换 fastjson 引发的线上问题分析》。

使用 FastJsonHttpMessageConverter 可以彻底规避掉循环引用的问题,这对于返回类型不固定的场景十分有帮助,而 @JsonIgnore 只能作用于那些固定结构的循环引用对象上。

问题思考

值得一提的是,为什么一般标准的 JSON 类库并没有如此关注循环引用的问题呢?fastjson 看起来反而是个特例,我觉得主要还是 JSON 这种序列化的格式就是为了通用而存在的,$ref 这样的契约信息,并没有被 JSON 的规范去定义,fastjson 可以确保 $ref 在序列化、反序列化时能够正常解析,但如果是跨框架、跨系统、跨语言等场景,这一切都是个未知数了。说到底,这还是 Java 语言的循环引用和 JSON 通用规范不包含这一概念之间的 gap(可能 JSON 规范描述了这一特性,但我没有找到,如有问题,烦请指正)。

我到底应该选择 @JsonIgnore 还是使用 FastJsonHttpMessageConverter 呢?经历了上面的思考,我觉得各位看官应该能够根据自己的场景选择合适的方案了。

总结下,如果选择 FastJsonHttpMessageConverter ,改动较大,如果有较多的存量接口,建议做好回归,以确认解决循环引用问题的同时,别引入了其他不兼容的改动。并且,需要基于你的使用场景评估方案,如果出现了循环引用,fastjson 会使用 $ref 来记录引用信息,请确认你的前端或者接口方能够识别该信息,因为这可能并不是标准的 JSON 规范。你也可以选择 @JsonIgnore 来实现最小改动,但也同时需要注意,如果根据序列化的结果再次反序列化,引用信息可不会自动恢复。

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