使用 Java 泛型实现 CSV 到对象的转换器

本文将介绍如何使用 Java 泛型创建一个通用的 CSV 到对象的转换器。通过泛型，我们可以避免为每种需要转换的 Java 类编写重复的代码，从而提高代码的可重用性和可维护性。文章将提供代码示例，并讨论一些关于代码设计和现有 CSV 解析库的建议。

泛型 CSV 工具类

使用 Java 泛型可以创建一个通用的 CSV 工具类，该类可以读取 CSV 文件并将其转换为指定类型的 Java 对象列表。以下是一个简单的 CsvUtils 类的示例：

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.nio.file.Files;
import java.nio.file.Path;
import java.nio.file.Paths;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class CsvUtils {

    public List read(final String fileName, Class clazz) throws IOException, ReflectiveOperationException {
        List objList = new ArrayList<>();
        Path pathToFile = Paths.get(fileName);

        try (BufferedReader br = Files.newBufferedReader(pathToFile)) {
            String line = br.readLine(); // 读取标题行
            if(line == null) return objList;

            String[] headers = line.split(",");
            while ((line = br.readLine()) != null) {
                String[] attributes = line.split(",");
                T obj = createObject(attributes, headers, clazz);
                objList.add(obj);
            }
        }
        return objList;
    }

    private T createObject(String[] attributes, String[] headers, Class clazz) throws ReflectiveOperationException {
        T obj = clazz.getDeclaredConstructor().newInstance(); // 创建对象实例

        // 使用反射设置对象属性 (需要根据实际情况调整)
        for(int i = 0; i < attributes.length && i < headers.length; i++){
            try {
                java.lang.reflect.Field field = clazz.getDeclaredField(headers[i]);
                field.setAccessible(true); // 允许访问私有字段

                // 类型转换 (根据实际类型进行转换)
                Object value = attributes[i];
                if(field.getType() == Integer.class || field.getType() == int.class){
                    value = Integer.parseInt(attributes[i]);
                }

                field.set(obj, value);
            } catch (NoSuchFieldException e) {
                // 如果字段不存在，则忽略
                System.err.println("Field " + headers[i] + " not found in class " + clazz.getName());
            } catch (IllegalAccessException e) {
                System.err.println("Cannot access field " + headers[i] + " in class " + clazz.getName());
            }
        }

        return obj;
    }
}

使用示例

以下是如何使用 CsvUtils 类读取 Cat 和 Dog 对象的示例：

import java.io.IOException;
import java.util.List;

public class Main {
    public static void main(String[] args) throws IOException, ReflectiveOperationException {
        CsvUtils dogCsvUtils = new CsvUtils<>();
        List myDogs = dogCsvUtils.read("dogs.csv", Dog.class);

        for (Dog dog : myDogs) {
            System.out.println(dog);
        }

        CsvUtils catCsvUtils = new CsvUtils<>();
        List myCats = catCsvUtils.read("cats.csv", Cat.class);

        for (Cat cat : myCats) {
            System.out.println(cat);
        }
    }
}

注意事项

• 异常处理： 代码示例中使用了 throws IOException, ReflectiveOperationException，实际应用中应该进行更细致的异常处理。
• 反射： 使用反射可以使代码更加通用，但也可能降低性能。需要权衡通用性和性能。
• 类型转换： createObject 方法中需要根据实际类型进行转换。示例代码中只包含了 Integer 类型的转换，需要根据实际情况添加其他类型的转换逻辑。
• CSV 格式： 代码示例假设 CSV 文件使用逗号作为分隔符，并且第一行是标题行。需要根据实际 CSV 文件的格式进行调整。
• 安全性： 使用反射时需要注意安全性问题，避免恶意代码注入。

使用现有的 CSV 解析库

手动解析 CSV 文件可能会比较繁琐，并且容易出错。 建议使用现有的 CSV 解析库，例如 Apache Commons CSV、OpenCSV、SimpleFlatMapper CSV parser、jackson-dataformat-csv、uniVocity-parsers 等。这些库提供了更丰富的功能和更好的性能，可以大大简化 CSV 文件的解析过程。

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例如，使用 Apache Commons CSV：

import org.apache.commons.csv.*;

import java.io.*;
import java.util.*;

public class CsvUtils {

    public List read(final String fileName, Class clazz) throws IOException, ReflectiveOperationException {
        List objList = new ArrayList<>();
        try (Reader reader = new FileReader(fileName);
             CSVParser csvParser = new CSVParser(reader, CSVFormat.DEFAULT
                     .withFirstRecordAsHeader()
                     .withIgnoreHeaderCase()
                     .withTrim())) {

            Map headerMap = csvParser.getHeaderMap();

            for (CSVRecord record : csvParser) {
                T obj = createObject(record, headerMap, clazz);
                objList.add(obj);
            }
        }
        return objList;
    }

    private T createObject(CSVRecord record, Map headerMap, Class clazz) throws ReflectiveOperationException {
        T obj = clazz.getDeclaredConstructor().newInstance();

        for (Map.Entry entry : headerMap.entrySet()) {
            String headerName = entry.getKey();
            String value = record.get(headerName);

            try {
                java.lang.reflect.Field field = clazz.getDeclaredField(headerName);
                field.setAccessible(true);

                Object convertedValue = value;
                if (field.getType() == Integer.class || field.getType() == int.class) {
                    convertedValue = Integer.parseInt(value);
                }

                field.set(obj, convertedValue);
            } catch (NoSuchFieldException e) {
                System.err.println("Field " + headerName + " not found in class " + clazz.getName());
            } catch (IllegalAccessException e) {
                System.err.println("Cannot access field " + headerName + " in class " + clazz.getName());
            }
        }

        return obj;
    }
}

总结

本文介绍了如何使用 Java 泛型创建一个通用的 CSV 到对象的转换器。通过泛型，我们可以避免为每种需要转换的 Java 类编写重复的代码，从而提高代码的可重用性和可维护性。同时，建议使用现有的 CSV 解析库来简化 CSV 文件的解析过程。 在实际应用中，需要根据具体的 CSV 文件格式和 Java 对象结构进行调整，并进行充分的测试和验证。