Java怎么用Jackson序列化实现数据脱敏
1.背景在项目中有些敏感信息不能直接展示，比如客户手机号、身份证、车牌号等信息，展示时均需要进行数据脱敏，防止泄露客户隐私。脱敏即是对数据的部分信息用脱敏符号（*）处理。2.目标在服务端返回数据时，利用Jackson序列化完成数据脱敏，达到对敏感信息脱敏展示。降低重复开发量，提升开发效率形成统一有效的脱敏规则可基于重写默认脱敏实现的desensitize方法，实现可扩展、可自定义的个性化业务场景的脱敏需求3.主要实现3.1基于Jackson的自定义脱敏序列化实现StdSerializer：所有标准序列化程
1.背景
在项目中有些敏感信息不能直接展示，比如客户手机号、身份证、车牌号等信息，展示时均需要进行数据脱敏，防止泄露客户隐私。脱敏即是对数据的部分信息用脱敏符号（*）处理。
2.目标
在服务端返回数据时，利用Jackson序列化完成数据脱敏，达到对敏感信息脱敏展示。
降低重复开发量，提升开发效率
形成统一有效的脱敏规则
可基于重写默认脱敏实现的desensitize方法，实现可扩展、可自定义的个性化业务场景的脱敏需求
3.主要实现
3.1基于Jackson的自定义脱敏序列化实现
StdSerializer：所有标准序列化程序所使用的基类，这个是编写自定义序列化程序所推荐使用的基类。
ContextualSerializer： 是Jackson 提供的另一个序列化相关的接口，它的作用是通过字段已知的上下文信息定制JsonSerializer。
package com.jd.ccmp.ctm.constraints.serializer; import com.fasterxml.jackson.core.JsonGenerator; import com.fasterxml.jackson.databind.BeanProperty; import com.fasterxml.jackson.databind.JsonSerializer; import com.fasterxml.jackson.databind.SerializerProvider; import com.fasterxml.jackson.databind.ser.ContextualSerializer; import com.fasterxml.jackson.databind.ser.std.StdSerializer; import com.jd.ccmp.ctm.constraints.Symbol; import com.jd.ccmp.ctm.constraints.annotation.Desensitize; import com.jd.ccmp.ctm.constraints.desensitization.Desensitization; import com.jd.ccmp.ctm.constraints.desensitization.DesensitizationFactory; import com.jd.ccmp.ctm.constraints.desensitization.DefaultDesensitization; import java.io.IOException; /** * 脱敏序列化器 * * @author zhangxiaoxu15 * @date 2022/2/8 11:10 */ public class ObjectDesensitizeSerializer extends StdSerializer
注：createContextual可以获得字段的类型以及注解。当字段拥有自定义注解时，取出注解中的值创建定制的序列化方式，这样在serialize方法中便可以得到这个值了。createContextual方法只会在第一次序列化字段时调用（因为字段的上下文信息在运行期不会改变），所以无需关心性能问题。
3.2定义脱敏接口、以及工厂实现
3.2.1脱敏器接口定义
package com.jd.ccmp.ctm.constraints.desensitization; /** * 脱敏器 * * @author zhangxiaoxu15 * @date 2022/2/8 10:56 */ public interface Desensitization{ /** * 脱敏实现 * * @param target 脱敏对象 * @return 脱敏返回结果 */ T desensitize(T target); }
3.2.2脱敏器工厂实现
package com.jd.ccmp.ctm.constraints.desensitization;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
/**
* 工厂方法
*
* @author zhangxiaoxu15
* @date 2022/2/8 10:58
*/
public class DesensitizationFactory {
private DesensitizationFactory() {
}
private static final Map, Desensitization> map = new HashMap<>();
@SuppressWarnings("all")
public static Desensitization getDesensitization(Class clazz) {
if (clazz.isInterface()) {
throw new UnsupportedOperationException("desensitization is interface, what is expected is an implementation class !");
}
return map.computeIfAbsent(clazz, key -> {
try {
return (Desensitization) clazz.newInstance();
} catch (InstantiationException | IllegalAccessException e) {
throw new UnsupportedOperationException(e.getMessage(), e);
}
}); 3.3常用的脱敏器实现
3.3.1默认脱敏实现
可基于默认实现，扩展实现个性化场景
package com.jd.ccmp.ctm.constraints.desensitization; /** * 默认脱敏实现 * * @author zhangxiaoxu15 * @date 2022/2/8 11:01 */ public interface DefaultDesensitization extends Desensitization{ }
3.3.2手机号脱敏器
实现对手机号中间4位号码脱敏
package com.jd.ccmp.ctm.constraints.desensitization;
import com.jd.ccmp.ctm.constraints.Symbol;
import java.util.regex.Matcher;
import java.util.regex.Pattern;
/**
* 手机号脱敏器，保留前3位和后4位
*
* @author zhangxiaoxu15
* @date 2022/2/8 11:02
*/
public class MobileNoDesensitization implements DefaultDesensitization {
/**
* 手机号正则
*/
private static final Pattern DEFAULT_PATTERN = Pattern.compile("(13[0-9]|14[579]|15[0-3,5-9]|16[6]|17[0135678]|18[0-9]|19[89])\d{8}");
@Override
public String desensitize(String target) {
Matcher matcher = DEFAULT_PATTERN.matcher(target);
while (matcher.find()) {
String group = matcher.group();
target = target.replace(group, group.substring(0, 3) + Symbol.getSymbol(4, Symbol.STAR) + group.substring(7, 11));
}
return target;3.4注解定义
通过@JacksonAnnotationsInside实现自定义注解，提高易用性
package com.jd.ccmp.ctm.constraints.annotation;
import com.fasterxml.jackson.annotation.JacksonAnnotationsInside;
import com.fasterxml.jackson.databind.annotation.JsonSerialize;
import com.jd.ccmp.ctm.constraints.desensitization.Desensitization;
import com.jd.ccmp.ctm.constraints.serializer.ObjectDesensitizeSerializer;
import java.lang.annotation.*;
/**
* 脱敏注解
*
* @author zhangxiaoxu15
* @date 2022/2/8 11:09
*/
@Target({ElementType.FIELD, ElementType.ANNOTATION_TYPE})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@JacksonAnnotationsInside
@JsonSerialize(using = ObjectDesensitizeSerializer.class)
@Documented
public @interface Desensitize {
/**
* 对象脱敏器实现
*/
@SuppressWarnings("all")
Class> desensitization();3.4.1默认脱敏注解
package com.jd.ccmp.ctm.constraints.annotation;
import com.fasterxml.jackson.annotation.JacksonAnnotationsInside;
import com.jd.ccmp.ctm.constraints.desensitization.DefaultDesensitization;
import java.lang.annotation.*;
/**
* 默认脱敏注解
*
* @author zhangxiaoxu15
* @date 2022/2/8 11:14
*/
@Target({ElementType.FIELD})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@JacksonAnnotationsInside
@Desensitize(desensitization = DefaultDesensitization.class)
@Documented
public @interface DefaultDesensitize {3.4.2手机号脱敏注解
package com.jd.ccmp.ctm.constraints.annotation;
import com.fasterxml.jackson.annotation.JacksonAnnotationsInside;
import com.jd.ccmp.ctm.constraints.desensitization.MobileNoDesensitization;
import java.lang.annotation.*;
/**
* 手机号脱敏
*
* @author zhangxiaoxu15
* @date 2022/2/8 11:18
*/
@Target({ElementType.FIELD})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@JacksonAnnotationsInside
@Desensitize(desensitization = MobileNoDesensitization.class)
@Documented
public @interface MobileNoDesensitize {
}3.5定义脱敏符号
支持指定脱敏符号，例如* 或是 ^_^
package com.jd.ccmp.ctm.constraints;
import java.util.stream.Collectors;
import java.util.stream.IntStream;
/**
* 脱敏符号
*
* @author zhangxiaoxu15
* @date 2022/2/8 10:53
*/
public class Symbol {
/**
* '*'脱敏符
*/
public static final String STAR = "*";
private Symbol() {}
/**
* 获取符号
*
* @param number 符号个数
* @param symbol 符号
*/
public static String getSymbol(int number, String symbol) {
return IntStream.range(0, number).mapToObj(i -> symbol).collect(Collectors.joining());
}4.使用样例&执行流程剖析
程序类图
**执行流程剖析**
1.调用JsonUtil.toJsonString()开始执行序列化
2.识别属性mobile上的注解@MobileNoDesensitize(上文3.4.2)
3.调用ObjectDesensitizeSerializer#createContextual(上文3.1 & 3.2)，返回JsonSerializer
4.调用手机号脱敏实现MobileNoDesensitization#desensitize(上文3.3.2)
5.输出脱敏后的序列化结果，{"mobile":"133****5678"}
不难发现核心执行流程是第3步，但是@MobileNoDesensitize与ObjectDesensitizeSerializer又是如何联系起来的呢？
尝试梳理下引用链路：@MobileNoDesensitize -> @Desensitize -> @JsonSerialize -> ObjectDesensitizeSerializer
但是，在ObjectDesensitizeSerializer的实现中，我们似乎却没有发现上述链路的直接调用关系
这就不得不说下Jackson元注解的概念
//**Jackson元注解**
//1.提到元注解这个词，大家会想到@Target、@Retention、@Documented、@Inherited
//2.Jackson也以同样的思路设计了@JacksonAnnotationsInside
/**
* Meta-annotation (annotations used on other annotations)
* used for indicating that instead of using target annotation
* (annotation annotated with this annotation),
* Jackson should use meta-annotations it has.
* This can be useful in creating "combo-annotations" by having
* a container annotation, which needs to be annotated with this
* annotation as well as all annotations it 'contains'.
*
* @since 2.0
*/
@Target({ElementType.ANNOTATION_TYPE})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@JacksonAnnotation
public @interface JacksonAnnotationsInside
{
}正是通过”combo-annotations”(组合注解、捆绑注解)的机制，实现了指示Jackson应该使用其拥有的元注释，而不是使用目标注释，从而实现了自定义脱敏实现设计目标。
Postman是一套面向API全生命周期的开发与测试平台，可在Mac上发送和调试多种协议请求，管理集合、环境及认证信息，并完成脚本测试、模拟服务、监控、文档发布和团队协作。它适合开发、测试及运维人员使用，提供个人免费方案。
Docker Desktop 是 Docker 官方为 Mac 提供的容器开发环境，集成 Docker Engine、命令行工具、Compose、Build、Kubernetes 与图形化管理界面。
Android Studio 是 Google 面向安卓应用开发提供的官方集成开发环境，基于 IntelliJ IDEA 构建。它整合智能代码编辑、Gradle 构建、界面预览、设备模拟、性能分析、调试测试及 APK 分析等工具。
Xcode 是苹果面向 Mac 提供的官方集成开发环境，将代码编辑、项目构建、SwiftUI 实时预览、设备模拟、自动化测试、断点调试、性能分析和应用分发整合在同一套工作流中，适合开发与维护 iPhone、iPad、Mac、Apple Wa
JetBrains WebStorm 是面向 JavaScript、TypeScript 和现代 Web 技术的专业集成开发环境，可智能理解项目结构，提供代码补全、重构、错误检查、运行调试、测试及 Git 工具。
PhpStorm 是 JetBrains 推出的专业 PHP 集成开发环境，可在 Mac 上完成代码编写、智能检查、重构、调试、测试和数据库管理。它支持主流 PHP 框架、Composer、Git、Docker 与远程解释器。
JetBrains PyCharm 是面向 Python 开发者的集成开发环境，提供智能补全、代码检查、重构、调试、测试、版本控制及虚拟环境管理功能。Mac 版兼容 Intel 与 Apple 芯片，核心功能可免费使用。
IntelliJ IDEA 是 JetBrains 推出的专业集成开发环境，重点服务于 Java、Kotlin 与 JVM 项目开发。软件集成代码补全、静态检查、重构、调试、测试、版本控制及构建工具，并可借助插件扩展语言和框架支持。
Visual Studio Code 是微软提供的免费代码编辑器，支持 macOS，并为 Intel 与 Apple 芯片 Mac 提供适配版本。软件集代码编辑、调试、Git 源代码管理、集成终端和扩展市场于一体。
REAPER是Cockos开发的数字音频工作站，提供多轨音频与MIDI录制、剪辑、处理、混音和母带制作工具。Mac版兼容Intel与Apple芯片，支持AU、VST、VST3、CLAP等插件格式，并提供高度可定制的工作流程。
Adobe Audition 是面向播客、影视后期、音乐制作及内容创作者的专业音频工作站，提供波形精修、多轨录制与混音、频谱编辑、降噪修复、响度匹配和效果处理工具，并可与 Adobe Premiere 协同完成视频声音制作。
Pro Tools 是 Avid 推出的专业数字音频工作站，覆盖多轨录音、无损剪辑、MIDI 编曲、插件处理、自动化混音及声音与画面同步等工作。它拥有 Intro、Artist、Studio 和 Ultimate 等方案。
PixPix 是面向品牌、卖家和内容团队的在线 AI 图片视频创作平台，提供图视频 Agent、无限画布、图片生成、视频生成、自然语言编辑及商品套图、产品精修和带货视频等电商工具。
Postman 是面向 API 全生命周期的开发与协作平台。Windows 桌面版可用于构建和发送 HTTP、GraphQL、gRPC、WebSocket、MQTT 等请求，并提供环境变量、集合、脚本测试、模拟服务、监控、文档及团队工作区等
Docker Desktop 为 Windows 开发者提供集成式容器环境，内置 Docker Engine、命令行工具、Compose、Build 与 Kubernetes 等组件，可在本机完成镜像构建、容器运行、日志查看和资源管理。
Android Studio 是 Google 面向 Android 应用开发提供的官方集成开发环境，以 IntelliJ IDEA 为基础，集成智能代码编辑、Gradle 构建、设备模拟、界面预览、调试测试及性能分析工具，
WebStorm 是 JetBrains 面向 JavaScript、TypeScript 和现代 Web 技术打造的集成开发环境。它提供项目级代码分析、智能补全、安全重构、导航搜索，并集成调试、测试、终端、Git 与常用前端工具，
PhpStorm 是 JetBrains 面向 PHP 与现代 Web 开发打造的专业集成开发环境，提供代码补全、静态检查、重构、调试、测试、数据库、版本控制及前端语言支持。Windows 用户可直接下载安装程序，
PyCharm 是 JetBrains 推出的 Python 集成开发环境，提供智能代码补全、错误检查、重构、调试、测试、Git、终端及 Jupyter Notebook 支持。统一版安装后可体验 30 天 Pro 功能，
JetBrains IntelliJ IDEA 是以 Java、Kotlin 和 JVM 项目为核心的专业集成开发环境，提供智能补全、代码检查、安全重构、调试、测试、版本控制及构建工具集成。统一发行版的核心功能可免费用于商业和非商业项目，
Visual Studio Code 是微软推出的免费代码编辑器，Windows 版集成智能补全、代码导航、调试、终端和版本控制，并可通过扩展添加语言、格式化及远程开发能力。它启动较快、配置灵活，
REAPER 是 Cockos 推出的数字音频工作站，适用于录音、MIDI 编曲、音频编辑、混音、母带制作及声音设计。软件安装包小巧，支持多轨录制、灵活路由、自动化、第三方插件和脚本扩展，并提供完整功能的 60 天免费评估期。
Adobe Audition 是面向播客、影视后期、广播与音乐制作的专业音频工作站，提供波形编辑、多轨混音、频谱分析、录音、降噪修复和效果处理等功能。Windows 版通过 Adobe Creative Cloud 安装和管理，
Pro Tools 是 Avid 推出的专业数字音频工作站，提供多轨录音、音频剪辑、MIDI编曲、插件处理、自动化混音及影视声音制作能力。它适合音乐人、录音师、制作人和音频后期团队使用，并提供免费入门版、订阅方案及永久授权选择。