如何解决Gson导致的问题

这篇文章主要介绍“如何解决Gson导致的问题”，在日常操作中，相信很多人在如何解决Gson导致的问题问题上存在疑惑，小编查阅了各式资料，整理出简单好用的操作方法，希望对大家解答”如何解决Gson导致的问题”的疑惑有所帮助！接下来，请跟着小编一起来学习吧！

一、问题的起源

先看一个非常简单的model类Boy:

public class Boy {      public String boyName;     public Girl girl;      public class Girl {         public String girlName;     } }

项目中一般都会有非常多的model类，比如界面上的每个卡片，都是解析Server返回的数据，然后解析出一个个卡片model对吧。

对于解析Server数据，大多数情况下，Server返回的是json字符串，而我们客户端会使用Gson进行解析。

那我们看下上例这个Boy类，通过Gson解析的代码：

public class Test01 {      public static void main(String[] args) {         Gson gson = new Gson();         String boyJsonStr = "{\"boyName\":\"zhy\",\"girl\":{\"girlName\":\"lmj\"}}";         Boy boy = gson.fromJson(boyJsonStr, Boy.class);         System.out.println("boy name is = " + boy.boyName + " , girl name is = " + boy.girl.girlName);     }  }

运行结果是?

我们来看一眼：

boy name is = zhy , girl name is = lmj

非常正常哈，符合我们的预期。

忽然有一天，有个同学给girl类中新增了一个方法getBoyName()，想获取这个女孩心目男孩的名称，很简单：

public class Boy {      public String boyName;     public Girl girl;      public class Girl {         public String girlName;          public String getBoyName() {             return boyName;         }     } }

看起来，代码也没毛病，要是你让我在这个基础上新增getBoyName()，可能代码也是这么写的。

但是，这样的代码埋下了深深的坑。

什么样的坑呢?

再回到我们的刚才测试代码，我们现在尝试解析完成json字符串，调用一下girl.getBoyName():

public class Test01 {      public static void main(String[] args) {         Gson gson = new Gson();         String boyJsonStr = "{\"boyName\":\"zhy\",\"girl\":{\"girlName\":\"lmj\"}}";         Boy boy = gson.fromJson(boyJsonStr, Boy.class);         System.out.println("boy name is = " + boy.boyName + " , girl name is = " + boy.girl.girlName);         // 新增         System.out.println(boy.girl.getBoyName());     }  }

很简单，加了一行打印。

这次，大家觉得运行结果是什么样呢?

还是没问题?当然不是，结果：

boy name is = zhy , girl name is = lmj Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException     at com.example.zhanghongyang.blog01.model.Boy$Girl.getBoyName(Boy.java:12)     at com.example.zhanghongyang.blog01.Test01.main(Test01.java:15)

Boy$Girl.getBoyName报出了npe,是girl为null?明显不是，我们上面打印了girl.name，那更不可能是boy为null了。

那就奇怪了，getBoyName里面就一行代码：

public String getBoyName() {  return boyName; // npe }

到底是谁为null呢?

二、令人不解的空指针

return boyName; 只能猜测是某对象.boyName，这个某对象是null了。

这个某对象是谁呢?

我们重新看下getBoyName()返回的是boy对象的boyName字段，这个方法更细致一些写法应该是：

public String getBoyName() {  return Boy.this.boyName;  }

所以，现在问题清楚了，确实是Boy.this这个对象是null。

** 那么问题来了，为什么经过Gson序列化之后需，这个对象为null呢?**

想搞清楚这个问题，还有个前置问题：

• 在Girl类里面为什么我们能够访问外部类Boy的属性以及方法?

三、非静态内部类的一些秘密

探索Java代码的秘密，最好的手段就是看字节码了。

我们下去一看Girl的字节码，看看getBodyName()这个“罪魁祸首”到底是怎么写的?

javap -v Girl.class

看下getBodyName()的字节码：

public java.lang.String getBoyName();     descriptor: ()Ljava/lang/String;     flags: ACC_PUBLIC     Code:       stack=1, locals=1, args_size=1          0: aload_0          1: getfield      #1                  // Field this$0:Lcom/example/zhanghongyang/blog01/model/Boy;          4: getfield      #3                  // Field com/example/zhanghongyang/blog01/model/Boy.boyName:Ljava/lang/String;          7: areturn

可以看到aload_0，肯定是this对象了，然后是getfield获取this0字段，再通过this0字段，再通过this0字段，再通过this0再去getfield获取boyName字段，也就是说：

public String getBoyName() {     return boyName; }

相当于：

public String getBoyName(){     return $this0.boyName; }

那么这个$this0哪来的呢?

我们再看下Girl的字节码的成员变量：

final com.example.zhanghongyang.blog01.model.Boy this$0;     descriptor: Lcom/example/zhanghongyang/blog01/model/Boy;     flags: ACC_FINAL, ACC_SYNTHETIC

其中果然有个this$0字段，这个时候你获取困惑，我的代码里面没有呀?

我们稍后解释。

再看下这个this$0在哪儿能够进行赋值?

翻了下字节码，发现Girl的构造方法是这么写的：

public com.example.zhanghongyang.blog01.model.Boy$Girl(com.example.zhanghongyang.blog01.model.Boy);     descriptor: (Lcom/example/zhanghongyang/blog01/model/Boy;)V     flags: ACC_PUBLIC     Code:       stack=2, locals=2, args_size=2          0: aload_0          1: aload_1          2: putfield      #1                  // Field this$0:Lcom/example/zhanghongyang/blog01/model/Boy;          5: aload_0          6: invokespecial #2                  // Method java/lang/Object."<init>":()V          9: return       LineNumberTable:         line 8: 0       LocalVariableTable:         Start  Length  Slot  Name   Signature             0      10     0  this   Lcom/example/zhanghongyang/blog01/model/Boy$Girl;             0      10     1 this$0   Lcom/example/zhanghongyang/blog01/model/Boy;

可以看到这个构造方法包含一个形参，即Boy对象，最终这个会赋值给我们的$this0。

而且我们还发下一件事，我们再整体看下Girl的字节码：

public class com.example.zhanghongyang.blog01.model.Boy$Girl {   public java.lang.String girlName;   final com.example.zhanghongyang.blog01.model.Boy this$0;   public com.example.zhanghongyang.blog01.model.Boy$Girl(com.example.zhanghongyang.blog01.model.Boy);   public java.lang.String getBoyName(); }

其只有一个构造方法，就是我们刚才说的需要传入Boy对象的构造方法。

这块有个小知识，并不是所有没写构造方法的对象，都会有个默认的无参构造哟。

也就是说：

如果你想构造一个正常的Girl对象，理论上是必须要传入一个Boy对象的。

所以正常的你想构建一个Girl对象，Java代码你得这么写：

public static void testGenerateGirl() {     Boy.Girl girl = new Boy().new Girl(); }

先有body才能有girl。

这里，我们搞清楚了非静态内部类调用外部类的秘密了，我们再来想想Java为什么要这么设计呢?

因为Java支持非静态内部类，并且该内部类中可以访问外部类的属性和变量，但是在编译后，其实内部类会变成独立的类对象，例如下图：让另一个类中可以访问另一个类里面的成员，那就必须要把被访问对象传进入了，想一定能传入，那么就是唯一的构造方法最合适了。

可以看到Java编译器为了支持一些特性，背后默默的提供支持，其实这种支持不仅于此，非常多的地方都能看到，而且一些在编译期间新增的这些变量和方法，都会有个修饰符去修饰：ACC_SYNTHETIC。

不信，你再仔细看下$this0的声明。

final com.example.zhanghongyang.blog01.model.Boy this$0; descriptor: Lcom/example/zhanghongyang/blog01/model/Boy; flags: ACC_FINAL, ACC_SYNTHETIC

到这里，我们已经完全了解这个过程了，肯定是Gson在反序列化字符串为对象的时候没有传入body对象，然后造成$this0其实一直是null，当我们调用任何外部类的成员方法、成员变量是，熬的一声给你扔个NullPointerException。

四、Gson怎么构造的非静态匿名内部类对象?

现在我就一个好奇点，因为我们已经看到Girl是没有无参构造的，只有一个包含Boy参数的构造方法，那么Girl对象Gson是如何创建出来的呢?

是找到带Body参数的构造方法，然后反射newInstance，只不过Body对象传入的是null?

好像也能讲的通，下面看代码看看是不是这样吧：

我就长话短说了：

Gson里面去构建对象，一把都是通过找到对象的类型，然后找对应的TypeAdapter去处理，本例我们的Girl对象，最终会走走到ReflectiveTypeAdapterFactory.create然后返回一个TypeAdapter。

我只能再搬运一次了：

# ReflectiveTypeAdapterFactory.create @Override  public <T> TypeAdapter<T> create(Gson gson, final TypeToken<T> type) {     Class<? super T> raw = type.getRawType();          if (!Object.class.isAssignableFrom(raw)) {       return null; // it's a primitive!     }          ObjectConstructor<T> constructor = constructorConstructor.get(type);     return new Adapter<T>(constructor, getBoundFields(gson, type, raw)); }

重点看constructor这个对象的赋值，它一眼就知道跟构造对象相关。

# ConstructorConstructor.get public <T> ObjectConstructor<T> get(TypeToken<T> typeToken) {     final Type type = typeToken.getType();     final Class<? super T> rawType = typeToken.getRawType();          // ...省略一些缓存容器相关代码      ObjectConstructor<T> defaultConstructor = newDefaultConstructor(rawType);     if (defaultConstructor != null) {       return defaultConstructor;     }      ObjectConstructor<T> defaultImplementation = newDefaultImplementationConstructor(type, rawType);     if (defaultImplementation != null) {       return defaultImplementation;     }      // finally try unsafe     return newUnsafeAllocator(type, rawType);   }

可以看到该方法的返回值有3个流程：

newDefaultConstructor newDefaultImplementationConstructor newUnsafeAllocator

我们先看第一个newDefaultConstructor

private <T> ObjectConstructor<T> newDefaultConstructor(Class<? super T> rawType) {     try {       final Constructor<? super T> constructor = rawType.getDeclaredConstructor();       if (!constructor.isAccessible()) {         constructor.setAccessible(true);       }       return new ObjectConstructor<T>() {         @SuppressWarnings("unchecked") // T is the same raw type as is requested         @Override public T construct() {             Object[] args = null;             return (T) constructor.newInstance(args);                          // 省略了一些异常处理       };     } catch (NoSuchMethodException e) {       return null;     }   }

可以看到，很简单，尝试获取了无参的构造函数，如果能够找到，则通过newInstance反射的方式构建对象。

追随到我们的Girl的代码，并没有无参构造，从而会命中NoSuchMethodException，返回null。

返回null会走newDefaultImplementationConstructor，这个方法里面都是一些集合类相关对象的逻辑，直接跳过。

那么，最后只能走：newUnsafeAllocator 方法了。

从命名上面就能看出来，这是个不安全的操作。

newUnsafeAllocator最终是怎么不安全的构建出一个对象呢?

往下看，最终执行的是：

public static UnsafeAllocator create() { // try JVM // public class Unsafe { //   public Object allocateInstance(Class<?> type); // } try {   Class<?> unsafeClass = Class.forName("sun.misc.Unsafe");   Field f = unsafeClass.getDeclaredField("theUnsafe");   f.setAccessible(true);   final Object unsafe = f.get(null);   final Method allocateInstance = unsafeClass.getMethod("allocateInstance", Class.class);   return new UnsafeAllocator() {     @Override     @SuppressWarnings("unchecked")     public <T> T newInstance(Class<T> c) throws Exception {       assertInstantiable(c);       return (T) allocateInstance.invoke(unsafe, c);     }   }; } catch (Exception ignored) { }    // try dalvikvm, post-gingerbread use ObjectStreamClass // try dalvikvm, pre-gingerbread , ObjectInputStream  }

嗯...我们上面猜测错了，Gson实际上内部在没有找到它认为合适的构造方法后，通过一种非常不安全的方式构建了一个对象。

关于更多UnSafe的知识，可以参考：

每日一问 | Java里面还能这么创建对象?

五、如何避免这个问题?

其实最好的方式，会被Gson去做反序列化的这个model对象，尽可能不要去写非静态内部类。

在Gson的用户指南中，其实有写到：

github.com/google/gson…

大概意思是如果你有要写非静态内部类的case，你有两个选择保证其正确：

• 内部类写成静态内部类;

• 自定义InstanceCreator

2的示例代码在这，但是我们不建议你使用。

嗯...所以，我简化的翻译一下，就是：

别问，问就是加static

不要使用这种口头的要求，怎么能让团队的同学都自觉遵守呢，谁不注意就会写错，所以一般遇到这类约定性的写法，最好的方式就是加监控纠错，不这么写，编译报错。

六、那就来监控一下?

我在脑子里面大概想了下，有4种方法可能可行。

嗯...你也可以选择自己想下，然后再往下看。

1. 最简单、最暴力，编译的时候，扫描model所在目录，直接读java源文件，做正则匹配去发现非静态内部类，然后然后随便找个编译时的task，绑在它前面，就能做到每次编译时都运行了。

2. Gradle  Transform，这个不要说了，扫描model所在包下的class类，然后看类名如果包含AB的形式，且构造方法中只有一个需要A的构造且成员变量包含B的形式，且构造方法中只有一个需要A的构造且成员变量包含B的形式，且构造方法中只有一个需要A的构造且成员变量包含this0拿下。

3. AST 或者lint做语法树分析;

4. 运行时去匹配，也是一样的，运行时去拿到model对象的包路径下所有的class对象，然后做规则匹配。

好了，以上四个方案是我临时想的，理论上应该都可行，实际上不一定可行，欢迎大家尝试，或者提出新方案。

有新的方案，求留言补充下知识面

鉴于篇幅...

不，其实我一个都没写过，不太想都写一篇了，这样博客太长了。

• 方案1，大家拍大腿都能写出来，过，不过我感觉1最实在了，而且触发速度极快，不怎么影响研发体验;

• 方案2，大家查一下Transform基本写法，利用javassist，或者ASM，估计也问题不大，过;

• 方案3，AST的语法我也要去查，我写起来也费劲，过;

• 方案4，是我最后一个想出来的，写一下吧。

其实方案4，如果你看到ARouter的早期版本的初始化，你就明白了。

其实就是遍历dex中所有的类，根据包+类名规则去匹配，然后就是发射API了。

我们一起写下。

运行时，我们要遍历类，就是拿到dex，怎么拿到dex呢?

可以通过apk获取，apk怎么拿呢?其实通过cotext就能拿到apk路径。

public class PureInnerClassDetector {     private static final String sPackageNeedDetect = "com.example.zhanghongyang.blog01.model";      public static void startDetect(Application context) {          try {             final Set<String> classNames = new HashSet<>();             ApplicationInfo applicationInfo = context.getPackageManager().getApplicationInfo(context.getPackageName(), 0);             File sourceApk = new File(applicationInfo.sourceDir);             DexFile dexfile = new DexFile(sourceApk);             Enumeration<String> dexEntries = dexfile.entries();             while (dexEntries.hasMoreElements()) {                 String className = dexEntries.nextElement();                 Log.d("zhy-blog", "detect " + className);                 if (className.startsWith(sPackageNeedDetect)) {                     if (isPureInnerClass(className)) {                         classNames.add(className);                     }                 }             }             if (!classNames.isEmpty()) {                 for (String className : classNames) {                     // crash ?                     Log.e("zhy-blog", "编写非静态内部类被发现：" + className);                 }             }         } catch (Exception e) {             e.printStackTrace();         }     }      private static boolean isPureInnerClass(String className) {         if (!className.contains("$")) {             return false;         }         try {             Class<?> aClass = Class.forName(className);             Field $this0 = aClass.getDeclaredField("this$0");             if (!$this0.isSynthetic()) {                 return false;             }             // 其他匹配条件             return true;         } catch (Exception e) {             e.printStackTrace();             return false;         }     }  }

启动app:

以上仅为demo代码，并不严谨，需要自行完善。

就几十行代码，首先通过cotext拿ApplicationInfo，那么apk的path，然后构建DexFile对象，遍历其中的类即可，找到类，就可以做匹配了。

到此，关于“如何解决Gson导致的问题”的学习就结束了，希望能够解决大家的疑惑。理论与实践的搭配能更好的帮助大家学习，快去试试吧！若想继续学习更多相关知识，请继续关注亿速云网站，小编会继续努力为大家带来更多实用的文章！