• Java 数据校验自动化(validation)


    后端数据校验(JSR303/JSR-349、javax validation、hibernate validation、spring validation)

    后端数据校验如:请求参数不能为null、数值至少为5、email参数符合邮箱地址规则等,通常涉及到上述几种工具,其区别:

    • JSR303/JSR-349、javax validation:JSR303是一项标准、JSR-349是其升级版本,添加了一些新特性,他们规定一些校验规范即校验注解,如@Null,@NotNull,@Pattern,他们位于javax.validation.constraints包下,只提供规范不提供实现
    • hibernate validation是对该规范的实践(不要将hibernate和数据库orm框架联系在一起),他提供了相应的实现,并增加了一些其他校验注解,如@Email,@Length,@Range等等,他们位于org.hibernate.validator.constraints包下
    • spring对hibernate validation进行了二次封装以方便使用,其在springmvc模块中添加了自动校验并将校验信息封装进了特定的类中、还支持指定groups以进行分组校验。以此可见,下面说到的分组是Spring validation提供的功能

    在使用时最好用规范,这样可以在不改变代码的情况下选用其他具体实现。

    maven依赖

            <dependency>
                <groupId>javax.validation</groupId>
                <artifactId>validation-api</artifactId>
            </dependency>
    
    <!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.springframework.boot/spring-boot-starter-validation -->
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-validation</artifactId>
        <version>2.2.5.RELEASE</version>
    </dependency>
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    约束注解:(大多为 javax.validation.constraints 下的注解)

    javax Validation v2.0规范中已经定义了22个常用的标记。包括:@NotNull、@NotBlank、@Email、@Pattern、@AssertTrue、@Min、@DecimalMin、@Negative、@Size、@Past、@Future等

    启用校验:通常是针对Controller Handler(即Controller中接收http request的方法)启用参数校验,当然也可以对自己创建的对象启用参数校验

    启用自动校验可以通过@Validated( org.springframework.validation.annotation.Validated )或@Valid( javax.validation.constraints.Valid )完成

    也可通过 Validation.buildDefaultValidatorFactory().getValidator() 获取一个Validator来手动启用校验

    使用

    1、指定约束:在Bean中的字段上加上@NotNull等约束注解(若方法参数是一个Bean对象如courseEntityDTO,注解可以放在字段声明上,也可以放在字段的get方法上),或直接对方法参数加上约束注解(如 public void test(@NotNull String courseId) {...} );

    2、启用约束:

    若是对请求体的值(@RequestBody 参数)做验证,则在Controller请求方法的Bean参数前加上@Validated即可(也可用@Valid,但多用@Validated)。示例:

        @PostMapping("/courses")
        public ApiBaseResp<Boolean> importCourses(@Validated @RequestBody ImportCoursesDto importCoursesDto);
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    若是对非请求体值(如@RequestParam 参数)的验证,则将@Validated放在方法所在的类上,示例:

    @Validated
    @Data
    @Configuration
    @ConfigurationProperties(prefix = "sensestudy.security.jwt")
    public class JwtSettings {
    
        @NotBlank
        private String tokenIssuer;
    
        @NotBlank
        private String tokenSigningKey;
    
        @NotNull
        private Integer tokenExpirationTimeMinutes;
    
        @NotNull
        private Integer refreshTokenExpireTimeMinutes;
    
        /***/
        @NotBlank
        private String domainForCookie = "*";
    
        @Valid
        private Cookie cookie=new Cookie();
    
    }
    @Data
    class Cookie {
        @NotBlank
        private String domain;
    }
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    消息:

    message参数用于指定出错时的提示信息。如果是{xxxx}的格式,则可用于本地化,如果找不到,就作为一般性描述。如果没有大括号,就是一般性的描述。

    缺省的内置的限制标记都有相应的{xxxx}说明,例如{javax.validation.constraints.NotNull.message}。

    未指定则会用注解的默认值,如{javax.validation.constraints.NotNull.message};若自己指定,则值(可以用EL表达式):

    既可以是字面值,如"name is not present"

    也可以包含EL表达式,如 @Size(min=0, max=5, message="value ${validatedValue} should be between [{min},{max}]") ,message中可以引用变量:

    对于注解自身有的属性的值可以通过 {属性名} 引用

    引用所传的值用 ${validatedValue} 

     若要进行消息国际化显示,则可通过LocalValidatorFactoryBean指定消息配置源,如:

    @Configuration
    public class ValidationConfig{
    
        @Value(value = "${spring.messages.basename}")
        private String basename;
    
        @Bean(name = "messageSource")
        public ResourceBundleMessageSource messageSource() {
            ResourceBundleMessageSource messageSource = new ResourceBundleMessageSource();
            String[] basenames=basename.split(",");
            messageSource.setBasenames(basenames);
            messageSource.setDefaultEncoding("UTF-8");
            return messageSource;
        }
    
    
        @Bean
        public LocalValidatorFactoryBean getValidator() {
            LocalValidatorFactoryBean bean = new LocalValidatorFactoryBean();
            bean.setValidationMessageSource(messageSource());
                return bean;
        }
    }
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    示例:

    @AssertTrue:用于修饰方法或属性,要求方法名或属性名必须以 is 开头

    //用于修饰方法或属性,要求方法名或属性名必须以 is 开头
    
    //用于方法
    @AssertTrue(message = "the value of grant type parameter must be 'clientcredentials'")//校验失败时默认报'grantType只能为true',可以通过message指定自定义消息    
    private boolean isGrantTypeRight() {
            return getGrant_type().equals(GrantTypeEnum.clientcredentials);
        }
    
    
    //用于属性
    @AssertTrue    
    private boolean isCourseDisabled;
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    进阶

    • 嵌套的内部对象的验证:在Person p有个字段List<Car> cars,若在验证p时同时要验证Car的price等字段,可以在cars前加上 @Valid 即可
    • 分组:在Bean中可以指定字段验证所属的groups、在请求参数中可以指定应用哪种groups进行验证,只会触发相应的groups进行验证;若未指定groups则默认属于组javax.validation.groups.Default,更多可参阅(分组)示例:
      //Bean中的定义
          @Min(value = 18, groups = { Adult.class ,Default.class}) // groups限制触发此约束的条件,groups中无元素则默认为Default.class
          private Integer age;
      
      
      //Controller中的验证
          @PostMapping("/foo1")
          public String foo1(@RequestBody @Validated({ Adult.class }) Foo foo1) {
              System.out.println("------- res1 -------");
              return "foo1 done.";
          }
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    • 分组顺序验证:通过@GroupSequence定义一个组SeqGroup,里面包含若干其他组,则SeqGroup可起顺序验证若干组的作用。示例:
      public interface GroupA {}
       
      public interface GroupB {}
       
      @GroupSequence( { Default.class, GroupA.class, GroupB.class })
      public interface SeqGroup {}
      View Code
    • 可以不用在方法中与每个请求参数都对应一个BindingResult,而是拦截Controller异常进行处理:违背约束时会抛MethodArgumentNotValidException异常。示例:
      @Slf4j
      @ControllerAdvice
      class GlobalControllerExceptionHandler {
      
          @ResponseBody
          @ExceptionHandler(Throwable.class)
          public String handleApiBindException(Throwable e) {
              String msg = e.getLocalizedMessage();
      
              log.error("param validation error", e);
      
              if (e instanceof BindException) {
      //            return handleApiBindException((BindException) e);
              }
              if (e instanceof MethodArgumentNotValidException) {
                  BindingResult bindingResult2 = ((MethodArgumentNotValidException) e).getBindingResult();
                  if (bindingResult2.hasErrors()) {
                      for (FieldError fieldError : bindingResult2.getFieldErrors()) {
                          System.out.println(String.format("%s %s %s %s", fieldError.getCode(), fieldError.getField(),
                                  fieldError.getDefaultMessage(), fieldError.getRejectedValue()));
                      }
      
                  }
                  msg = ((MethodArgumentNotValidException) e).getBindingResult().getFieldErrors().stream()
                          .map(fe -> String.format("'%s'%s", fe.getField(), fe.getDefaultMessage()))
                          .collect(Collectors.joining(","));
              }
              if (e instanceof ConstraintViolationException) {
      //            return handleApiConstraintViolationException((ConstraintViolationException) e);
              }
      
              return msg;
          }
      }
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    • 手动启用验证:通过javax.validation.ValidatorFactory获取一个Validator然后进行验证。此法支持分组但对部分约束(如@Email)不生效。该Validator可针对整个类或指定部分字段进行验证,还支持指定分组等。
      1         Validator validator = Validation.buildDefaultValidatorFactory().getValidator();
      2         validator.validate(new Foo(), Default.class).forEach(e -> {
      3             System.err.println(e.getPropertyPath() + " " + e.getMessage());//+ " " + e.getInvalidValue() 
      4         });
      View Code
    • 自定义注解:
      • 定义自定义注解,该注解须被@Constraint修饰以指定该自定义注解对应的注解处理器
        package com.marchon.learning.validation.custom_annotation;
        
        import java.lang.annotation.Documented;
        import java.lang.annotation.ElementType;
        import java.lang.annotation.Retention;
        import java.lang.annotation.RetentionPolicy;
        import java.lang.annotation.Target;
        
        import javax.validation.Constraint;
        import javax.validation.Payload;
        
        @Target({ ElementType.METHOD, ElementType.FIELD, ElementType.ANNOTATION_TYPE })
        @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
        @Constraint(validatedBy = CheckCaseValidator.class)
        @Documented
        public @interface CheckCase {
        
            // @Constraint要求必须有以下三个方法
            String message() default "'${validatedValue}' not {caseMode} case";// "com.marchon.learning.validation.constraintts.checkcase";
        
            Class<?>[] groups() default {};
        
            Class<? extends Payload>[] payload() default {};
        
            // 以下方法为其他自定义方法
            CaseMode caseMode();
        
            public enum CaseMode {
                UPPER, LOWER
            }
        }
        CheckCase
      • 定义自定义注解的处理器,该处理器须实现ConstraintValidator接口
        package com.marchon.learning.validation.custom_annotation;
        
        import javax.validation.ConstraintValidator;
        import javax.validation.ConstraintValidatorContext;
        
        import com.marchon.learning.validation.custom_annotation.CheckCase.CaseMode;
        
        public class CheckCaseValidator implements ConstraintValidator<CheckCase, String> {//两参数分别为注解类型、注解作用目标的属性类型
        
            private CaseMode caseMode;
        
            @Override
            public void initialize(CheckCase constraintAnnotation) {
                this.caseMode = constraintAnnotation.caseMode();
            }
        
            @Override
            public boolean isValid(String value, ConstraintValidatorContext constraintContext) {
        
                if (null == value)
                    return true;
        
                if (caseMode == CaseMode.UPPER)
                    return value.equals(value.toUpperCase());
                else
                    return value.equals(value.toLowerCase());
            }
        
        }
        CheckCase Validator
      • 使用示例
            @CheckCase(caseMode = CaseMode.UPPER)
            @NotBlank
            private String name;
        View Code

    总结

    可见用的最多的是spring的 @Validated 、其次是javax的 @Valid ,其多数基本功能相似,但在注解适用位置、分组、嵌套验证支持上有区别。

    注解适用位置:前者可用于修饰类型、方法、方法参数上,不能修饰成员变量;后者可用于方法、方法参数、成员变量、构造函数上。能否用于成员属性决定了是否支持嵌套验证。

    分组:前者支持,后者不支持。

    嵌套验证:前者不支持,后者支持。

    更多详情参阅:

    https://www.cnkirito.moe/spring-validation/

    https://blog.csdn.net/qq_27680317/article/details/79970590

    https://blog.csdn.net/flowingflying/article/details/78150015

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