工作几年了,原来我只用了数据校验的皮毛

前言

不知不觉Spring Boot专栏文章已经写到第十四章了,工作无论写的年原好与不好,作者都在尽力写的只用详细,写的数据与其它的文章不同,每一章都不是校验浅尝辄止。如果前面的工作文章没有看过的朋友,点击这里前往。年原

今天介绍一下 Spring Boot 如何优雅的只用整合JSR-303进行参数校验,说到参数校验可能都用过,数据但是校验你真的会用吗?网上的教程很多,大多是工作简单的介绍。

什么是年原 JSR-303?

JSR-303 是 JAVA EE 6 中的一项子规范,叫做 Bean Validation。只用

Bean Validation 为 JavaBean 验证定义了相应的数据元数据模型和API。缺省的校验元数据是Java Annotations,服务器租用通过使用 XML 可以对原有的元数据信息进行覆盖和扩展。在应用程序中,通过使用Bean Validation 或是你自己定义的 constraint,例如 @NotNull, @Max, @ZipCode , 就可以确保数据模型(JavaBean)的正确性。constraint 可以附加到字段,getter 方法,类或者接口上面。对于一些特定的需求,用户可以很容易的开发定制化的 constraint。Bean Validation 是一个运行时的数据验证框架,在验证之后验证的错误信息会被马上返回。

添加依赖

Spring Boot整合JSR-303只需要添加一个starter即可,如下:

<dependency>     <groupId>org.springframework.boot</groupId>    <artifactId>spring-boot-starter-validation</artifactId> </dependency> 

内嵌的注解有哪些?

Bean Validation 内嵌的注解很多,基本实际开发中已经够用了,注解如下:

注解 详细信息 @Null 被注释的元素必须为 null @NotNull 被注释的元素必须不为 null @AssertTrue 被注释的元素必须为 true @AssertFalse 被注释的元素必须为 false @Min(value) 被注释的元素必须是亿华云计算一个数字,其值必须大于等于指定的最小值 @Max(value) 被注释的元素必须是一个数字,其值必须小于等于指定的最大值 @DecimalMin(value) 被注释的元素必须是一个数字,其值必须大于等于指定的最小值 @DecimalMax(value) 被注释的元素必须是一个数字,其值必须小于等于指定的最大值 @Size(max, min) 被注释的元素的大小必须在指定的范围内 @Digits (integer, fraction) 被注释的元素必须是一个数字,其值必须在可接受的范围内 @Past 被注释的元素必须是一个过去的日期 @Future 被注释的元素必须是一个将来的日期 @Pattern(value) 被注释的元素必须符合指定的正则表达式

以上是Bean Validation的内嵌的注解,服务器托管但是Hibernate Validator在原有的基础上也内嵌了几个注解,如下。

注解 详细信息 @Email 被注释的元素必须是电子邮箱地址 @Length 被注释的字符串的大小必须在指定的范围内 @NotEmpty 被注释的字符串的必须非空 @Range 被注释的元素必须在合适的范围内

如何使用?

参数校验分为简单校验、嵌套校验、分组校验。

简单校验

简单的校验即是没有嵌套属性,直接在需要的元素上标注约束注解即可。如下:

@Data public class ArticleDTO {      @NotNull(message = "文章id不能为空")     @Min(value = 1,message = "文章ID不能为负数")     private Integer id;     @NotBlank(message = "文章内容不能为空")     private String content;     @NotBlank(message = "作者Id不能为空")     private String authorId;     @Future(message = "提交时间不能为过去时间")     private Date submitTime; } 

同一个属性可以指定多个约束,比如@NotNull和@MAX,其中的message属性指定了约束条件不满足时的提示信息。

以上约束标记完成之后,要想完成校验,需要在controller层的接口标注@Valid注解以及声明一个BindingResult类型的参数来接收校验的结果。

下面简单的演示下添加文章的接口,如下:

/**      * 添加文章      */     @PostMapping("/add")     public String add(@Valid @RequestBody ArticleDTO articleDTO, BindingResult bindingResult) throws JsonProcessingException {          //如果有错误提示信息         if (bindingResult.hasErrors()) {              Map<String , String> map = new HashMap<>();             bindingResult.getFieldErrors().forEach( (item) -> {                  String message = item.getDefaultMessage();                 String field = item.getField();                 map.put( field , message );             } );             //返回提示信息             return objectMapper.writeValueAsString(map);         }         return "success";     } 

仅仅在属性上添加了约束注解还不行,还需在接口参数上标注@Valid注解并且声明一个BindingResult类型的参数来接收校验结果。

分组校验

举个栗子:上传文章不需要传文章ID,但是修改文章需要上传文章ID,并且用的都是同一个DTO接收参数,此时的约束条件该如何写呢?

此时就需要对这个文章ID进行分组校验,上传文章接口是一个分组,不需要执行@NotNull校验,修改文章的接口是一个分组,需要执行@NotNull的校验。

所有的校验注解都有一个groups属性用来指定分组,Class[]类型,没有实际意义,因此只需要定义一个或者多个接口用来区分即可。

@Data public class ArticleDTO {      /**      * 文章ID只在修改的时候需要检验,因此指定groups为修改的分组      */     @NotNull(message = "文章id不能为空",groups = UpdateArticleDTO.class )     @Min(value = 1,message = "文章ID不能为负数",groups = UpdateArticleDTO.class)     private Integer id;     /**      * 文章内容添加和修改都是必须校验的,groups需要指定两个分组      */     @NotBlank(message = "文章内容不能为空",groups = { AddArticleDTO.class,UpdateArticleDTO.class})     private String content;     @NotBlank(message = "作者Id不能为空",groups = AddArticleDTO.class)     private String authorId;     /**      * 提交时间是添加和修改都需要校验的,因此指定groups两个      */     @Future(message = "提交时间不能为过去时间",groups = { AddArticleDTO.class,UpdateArticleDTO.class})     private Date submitTime;     //修改文章的分组     public interface UpdateArticleDTO{ }     //添加文章的分组     public interface AddArticleDTO{ } } 

JSR303本身的@Valid并不支持分组校验,但是Spring在其基础提供了一个注解@Validated支持分组校验。@Validated这个注解value属性指定需要校验的分组。

/**      * 添加文章      * @Validated:这个注解指定校验的分组信息      */     @PostMapping("/add")     public String add(@Validated(value = ArticleDTO.AddArticleDTO.class) @RequestBody ArticleDTO articleDTO, BindingResult bindingResult) throws JsonProcessingException {          //如果有错误提示信息         if (bindingResult.hasErrors()) {              Map<String , String> map = new HashMap<>();             bindingResult.getFieldErrors().forEach( (item) -> {                  String message = item.getDefaultMessage();                 String field = item.getField();                 map.put( field , message );             } );             //返回提示信息             return objectMapper.writeValueAsString(map);         }         return "success";     } 

嵌套校验

嵌套校验简单的解释就是一个实体中包含另外一个实体,并且这两个或者多个实体都需要校验。

举个栗子:文章可以有一个或者多个分类,作者在提交文章的时候必须指定文章分类,而分类是单独一个实体,有分类ID、名称等等。大致的结构如下:

public class ArticleDTO{    ...文章的一些属性.....   //分类的信息   private CategoryDTO categoryDTO; } 

此时文章和分类的属性都需要校验,这种就叫做嵌套校验。

嵌套校验很简单,只需要在嵌套的实体属性标注@Valid注解,则其中的属性也将会得到校验,否则不会校验。

如下文章分类实体类校验:

/**  * 文章分类  */ @Data public class CategoryDTO {      @NotNull(message = "分类ID不能为空")     @Min(value = 1,message = "分类ID不能为负数")     private Integer id;     @NotBlank(message = "分类名称不能为空")     private String name; } 

文章的实体类中有个嵌套的文章分类CategoryDTO属性,需要使用@Valid标注才能嵌套校验,如下:

@Data public class ArticleDTO {      @NotBlank(message = "文章内容不能为空")     private String content;     @NotBlank(message = "作者Id不能为空")     private String authorId;     @Future(message = "提交时间不能为过去时间")     private Date submitTime;     /**      * @Valid这个注解指定CategoryDTO中的属性也需要校验      */     @Valid     @NotNull(message = "分类不能为空")     private CategoryDTO categoryDTO;   } 

Controller层的添加文章的接口同上,需要使用@Valid或者@Validated标注入参,同时需要定义一个BindingResult的参数接收校验结果。

嵌套校验针对分组查询仍然生效,如果嵌套的实体类(比如CategoryDTO)中的校验的属性和接口中@Validated注解指定的分组不同,则不会校验。

JSR-303针对集合的嵌套校验也是可行的,比如List的嵌套校验,同样需要在属性上标注一个@Valid注解才会生效,如下:

@Data public class ArticleDTO {      /**      * @Valid这个注解标注在集合上,将会针对集合中每个元素进行校验      */     @Valid     @Size(min = 1,message = "至少一个分类")     @NotNull(message = "分类不能为空")     private List<CategoryDTO> categoryDTOS;   } 

总结:嵌套校验只需要在需要校验的元素(单个或者集合)上添加@Valid注解,接口层需要使用@Valid或者@Validated注解标注入参。

如何接收校验结果?

接收校验的结果的方式很多,不过实际开发中最好选择一个优雅的方式,下面介绍常见的两种方式。

BindingResult 接收

这种方式需要在Controller层的每个接口方法参数中指定,Validator会将校验的信息自动封装到其中。这也是上面例子中一直用的方式。如下:

@PostMapping("/add")     public String add(@Valid @RequestBody ArticleDTO articleDTO, BindingResult bindingResult){ } 

这种方式的弊端很明显,每个接口方法参数都要声明,同时每个方法都要处理校验信息,显然不现实,舍弃。

此种方式还有一个优化的方案:使用AOP,在Controller接口方法执行之前处理BindingResult的消息提示,不过这种方案仍然不推荐使用。

全局异常捕捉

参数在校验失败的时候会抛出的MethodArgumentNotValidException或者BindException两种异常,可以在全局的异常处理器中捕捉到这两种异常,将提示信息或者自定义信息返回给客户端。

全局异常捕捉之前有单独写过一篇文章,不理解的可以看满屏的try-catch,你不瘆得慌?。

作者这里就不再详细的贴出其他的异常捕获了,仅仅贴一下参数校验的异常捕获(仅仅举个例子,具体的返回信息需要自己封装),如下:

@RestControllerAdvice public class ExceptionRsHandler {      @Autowired     private ObjectMapper objectMapper;     /**      * 参数校验异常步骤      */     @ExceptionHandler(value= { MethodArgumentNotValidException.class , BindException.class})     public String onException(Exception e) throws JsonProcessingException {          BindingResult bindingResult = null;         if (e instanceof MethodArgumentNotValidException) {              bindingResult = ((MethodArgumentNotValidException)e).getBindingResult();         } else if (e instanceof BindException) {              bindingResult = ((BindException)e).getBindingResult();         }         Map<String,String> errorMap = new HashMap<>(16);         bindingResult.getFieldErrors().forEach((fieldError)->                 errorMap.put(fieldError.getField(),fieldError.getDefaultMessage())         );         return objectMapper.writeValueAsString(errorMap);     } } 

spring-boot-starter-validation做了什么?

这个启动器的自动配置类是ValidationAutoConfiguration,最重要的代码就是注入了一个Validator(校验器)的实现类,代码如下:

@Bean  @Role(BeanDefinition.ROLE_INFRASTRUCTURE)  @ConditionalOnMissingBean(Validator.class)  public static LocalValidatorFactoryBean defaultValidator() {    LocalValidatorFactoryBean factoryBean = new LocalValidatorFactoryBean();   MessageInterpolatorFactory interpolatorFactory = new MessageInterpolatorFactory();   factoryBean.setMessageInterpolator(interpolatorFactory.getObject());   return factoryBean;  } 

这个有什么用呢?Validator这个接口定义了校验的方法,如下:

<T> Set<ConstraintViolation<T>> validate(T object, Class<?>... groups); <T> Set<ConstraintViolation<T>> validateProperty(T object,               String propertyName,               Class<?>... groups); <T> Set<ConstraintViolation<T>> validateValue(Class<T> beanType,               String propertyName,               Object value,               Class<?>... groups); ...... 

这个Validator可以用来自定义实现自己的校验逻辑,有些大公司完全不用JSR-303提供的@Valid注解,而是有一套自己的实现,其实本质就是利用Validator这个接口的实现。

如何自定义校验?

虽说在日常的开发中内置的约束注解已经够用了,但是仍然有些时候不能满足需求,需要自定义一些校验约束。

举个栗子:有这样一个例子,传入的数字要在列举的值范围中,否则校验失败。

自定义校验注解

首先需要自定义一个校验注解,如下:

@Documented @Constraint(validatedBy = {  EnumValuesConstraintValidator.class}) @Target({  METHOD, FIELD, ANNOTATION_TYPE }) @Retention(RUNTIME) @NotNull(message = "不能为空") public @interface EnumValues {      /**      * 提示消息      */     String message() default "传入的值不在范围内";     /**      * 分组      * @return      */     Class<?>[] groups() default {  };     Class<? extends Payload>[] payload() default {  };     /**      * 可以传入的值      * @return      */     int[] values() default {  }; } 

根据Bean Validation API 规范的要求有如下三个属性是必须的:

message:定义消息模板,校验失败时输出 groups:用于校验分组 payload:Bean Validation API 的使用者可以通过此属性来给约束条件指定严重级别. 这个属性并不被API自身所使用。

除了以上三个必须要的属性,添加了一个values属性用来接收限制的范围。

该校验注解头上标注的如下一行代码:

@Constraint(validatedBy = {  EnumValuesConstraintValidator.class}) 

这个@Constraint注解指定了通过哪个校验器去校验。

自定义校验注解可以复用内嵌的注解,比如@EnumValues注解头上标注了一个@NotNull注解,这样@EnumValues就兼具了@NotNull的功能。

自定义校验器

@Constraint注解指定了校验器为EnumValuesConstraintValidator,因此需要自定义一个。

自定义校验器需要实现ConstraintValidator这个接口,第一个泛型是校验注解,第二个是参数类型。代码如下:

/**  * 校验器  */ public class EnumValuesConstraintValidator implements ConstraintValidator<EnumValues,Integer> {      /**      * 存储枚举的值      */     private  Set<Integer> ints=new HashSet<>();     /**      * 初始化方法      * @param enumValues 校验的注解      */     @Override     public void initialize(EnumValues enumValues) {          for (int value : enumValues.values()) {              ints.add(value);         }     }     /**      *      * @param value  入参传的值      * @param context      * @return      */     @Override     public boolean isValid(Integer value, ConstraintValidatorContext context) {          //判断是否包含这个值         return ints.contains(value);     } } 

如果约束注解需要对其他数据类型进行校验,则可以的自定义对应数据类型的校验器,然后在约束注解头上的@Constraint注解中指定其他的校验器。

演示

校验注解和校验器自定义成功之后即可使用,如下:

@Data public class AuthorDTO {      @EnumValues(values = { 1,2},message = "性别只能传入1或者2")     private Integer gender; } 

总结 

数据校验作为客户端和服务端的一道屏障,有着重要的作用,通过这篇文章希望能够对JSR-303数据校验有着全面的认识。

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