SpringBoot 如何进行参数校验,老鸟们都这么玩的!

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大家好,我是飘渺。

前几天写了一篇《SpringBoot如何统一后端返回格式?老鸟们都是这样玩的!》阅读效果还不错,而且被很多号主都转载过,今天我们继续第二篇,来聊聊在SprinBoot中如何集成参数校验Validator,以及参数校验的高阶技巧(自定义校验,分组校验)。

此文是依赖于前文的代码基础,已经在项目中加入了全局异常校验器。(代码仓库在文末)

首先我们来看看什么是Validator参数校验器,为什么需要参数校验?

为什么需要参数校验

在日常的接口开发中,为了防止非法参数对业务造成影响,经常需要对接口的参数做校验,例如登录的时候需要校验用户名密码是否为空,创建用户的时候需要校验邮件、手机号码格式是否准确。靠代码对接口参数一个个校验的话就太繁琐了,代码可读性极差。

Validator框架就是为了解决开发人员在开发的时候少写代码,提升开发效率;Validator专门用来进行接口参数校验,例如常见的必填校验,email格式校验,用户名必须位于6到12之间 等等...

Validator校验框架遵循了JSR-303验证规范(参数校验规范), JSR是 Java Specification Requests的缩写。

接下来我们看看在SpringbBoot中如何集成参数校验框架。

SpringBoot中集成参数校验

第一步,引入依赖

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

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

注:从 springboot-2.3开始,校验包被独立成了一个 starter组件,所以需要引入validation和web,而 springboot-2.3之前的版本只需要引入 web 依赖就可以了。

第二步,定义要参数校验的实体类

@Data
public class ValidVO {
    private String id;

    @Length(min = 6,max = 12,message = "appId长度必须位于6到12之间")
    private String appId;

    @NotBlank(message = "名字为必填项")
    private String name;

    @Email(message = "请填写正确的邮箱地址")
    private String email;

    private String sex;

    @NotEmpty(message = "级别不能为空")
    private String level;
}

在实际开发中对于需要校验的字段都需要设置对应的业务提示,即message属性。

常见的约束注解如下:

注解功能
@AssertFalse可以为null,如果不为null的话必须为false
@AssertTrue可以为null,如果不为null的话必须为true
@DecimalMax设置不能超过最大值
@DecimalMin设置不能超过最小值
@Digits设置必须是数字且数字整数的位数和小数的位数必须在指定范围内
@Future日期必须在当前日期的未来
@Past日期必须在当前日期的过去
@Max最大不得超过此最大值
@Min最大不得小于此最小值
@NotNull不能为null,可以是空
@Null必须为null
@Pattern必须满足指定的正则表达式
@Size集合、数组、map等的size()值必须在指定范围内
@Email必须是email格式
@Length长度必须在指定范围内
@NotBlank字符串不能为null,字符串trim()后也不能等于“”
@NotEmpty不能为null,集合、数组、map等size()不能为0;字符串trim()后可以等于“”
@Range值必须在指定范围内
@URL必须是一个URL

注:此表格只是简单的对注解功能的说明,并没有对每一个注解的属性进行说明;可详见源码。

第三步,定义校验类进行测试

@RestController
@Slf4j
@Validated
public class ValidController {

    @ApiOperation("RequestBody校验")
    @PostMapping("/valid/test1")   
    public String test1(@Validated @RequestBody ValidVO validVO){
        log.info("validEntity is {}", validVO);
        return "test1 valid success";
    }

    @ApiOperation("Form校验")
    @PostMapping(value = "/valid/test2")
    public String test2(@Validated ValidVO validVO){
        log.info("validEntity is {}", validVO);
        return "test2 valid success";
    }
  
  	@ApiOperation("单参数校验")
    @PostMapping(value = "/valid/test3")
    public String test3(@Email String email){
        log.info("email is {}", email);
        return "email valid success";
    }
}

这里我们先定义三个方法test1,test2,test3,test1使用了 @RequestBody注解,用于接受前端发送的json数据,test2模拟表单提交,test3模拟单参数提交。注意,当使用单参数校验时需要在Controller上加上@Validated注解,否则不生效

第四步,体验效果

  1. 调用test1方法,提示的是org.springframework.web.bind.MethodArgumentNotValidException异常
POST http://localhost:8080/valid/test1
Content-Type: application/json

{
  "id": 1,
  "level": "12",
  "email": "47693899",
  "appId": "ab1c"
}
{
  "status": 500,
  "message": "Validation failed for argument [0] in public java.lang.String com.jianzh5.blog.valid.ValidController.test1(com.jianzh5.blog.valid.ValidVO) with 3 errors: [Field error in object 'validVO' on field 'email': rejected value [47693899]; codes [Email.validVO.email,Email.email,Email.java.lang.String,Email]; arguments [org.springframework.context.support.DefaultMessageSourceResolvable: codes [validVO.email,email]; arguments []; default message [email],[Ljavax.validation.constraints.Pattern$Flag;@26139123,.*]; default message [不是一个合法的电子邮件地址]]...",
  "data": null,
  "timestamp": 1628239624332
}
  1. 调用test2方法,提示的是org.springframework.validation.BindException异常
POST http://localhost:8080/valid/test2
Content-Type: application/x-www-form-urlencoded

id=1&level=12&email=476938977&appId=ab1c
{
  "status": 500,
  "message": "org.springframework.validation.BeanPropertyBindingResult: 3 errors\nField error in object 'validVO' on field 'name': rejected value [null]; codes [NotBlank.validVO.name,NotBlank.name,NotBlank.java.lang.String,NotBlank]; arguments [org.springframework.context.support.DefaultMessageSourceResolvable: codes [validVO.name,name]; arguments []; default message [name]]; default message [名字为必填项]...",
  "data": null,
  "timestamp": 1628239301951
}
  1. 调用test3方法,提示的是javax.validation.ConstraintViolationException异常
POST http://localhost:8080/valid/test3
Content-Type: application/x-www-form-urlencoded

email=476938977
{
  "status": 500,
  "message": "test3.email: 不是一个合法的电子邮件地址",
  "data": null,
  "timestamp": 1628239281022
}

通过加入 Validator校验框架可以帮助我们自动实现参数的校验。

参数异常加入全局异常处理器

虽然我们之前定义了全局异常拦截器,也看到了拦截器确实生效了,但是 Validator校验框架返回的错误提示太臃肿了,不便于阅读,为了方便前端提示,我们需要将其简化一下。

直接修改之前定义的 RestExceptionHandler,单独拦截参数校验的三个异常:javax.validation.ConstraintViolationExceptionorg.springframework.validation.BindExceptionorg.springframework.web.bind.MethodArgumentNotValidException,代码如下:

@ExceptionHandler(value = {BindException.class, ValidationException.class, MethodArgumentNotValidException.class})
public ResponseEntity<ResultData<String>> handleValidatedException(Exception e) {
  ResultData<String> resp = null;

  if (e instanceof MethodArgumentNotValidException) {
    // BeanValidation exception
    MethodArgumentNotValidException ex = (MethodArgumentNotValidException) e;
    resp = ResultData.fail(HttpStatus.BAD_REQUEST.value(),
                           ex.getBindingResult().getAllErrors().stream()
                           .map(ObjectError::getDefaultMessage)
                           .collect(Collectors.joining("; "))
                          );
  } else if (e instanceof ConstraintViolationException) {
    // BeanValidation GET simple param
    ConstraintViolationException ex = (ConstraintViolationException) e;
    resp = ResultData.fail(HttpStatus.BAD_REQUEST.value(),
                           ex.getConstraintViolations().stream()
                           .map(ConstraintViolation::getMessage)
                           .collect(Collectors.joining("; "))
                          );
  } else if (e instanceof BindException) {
    // BeanValidation GET object param
    BindException ex = (BindException) e;
    resp = ResultData.fail(HttpStatus.BAD_REQUEST.value(),
                           ex.getAllErrors().stream()
                           .map(ObjectError::getDefaultMessage)
                           .collect(Collectors.joining("; "))
                          );
  }

  return new ResponseEntity<>(resp,HttpStatus.BAD_REQUEST);
}

体验效果

POST http://localhost:8080/valid/test1
Content-Type: application/json

{
  "id": 1,
  "level": "12",
  "email": "47693899",
  "appId": "ab1c"
}
{
  "status": 400,
  "message": "名字为必填项; 不是一个合法的电子邮件地址; appId长度必须位于6到12之间",
  "data": null,
  "timestamp": 1628435116680
}

是不是感觉清爽多了?

自定义参数校验

虽然Spring Validation 提供的注解基本上够用,但是面对复杂的定义,我们还是需要自己定义相关注解来实现自动校验。

比如上面实体类中的sex性别属性,只允许前端传递传 M,F 这2个枚举值,如何实现呢?

第一步,创建自定义注解

@Target({METHOD, FIELD, ANNOTATION_TYPE, CONSTRUCTOR, PARAMETER, TYPE_USE})
@Retention(RUNTIME)
@Repeatable(EnumString.List.class)
@Documented
@Constraint(validatedBy = EnumStringValidator.class)//标明由哪个类执行校验逻辑
public @interface EnumString {
    String message() default "value not in enum values.";

    Class<?>[] groups() default {};

    Class<? extends Payload>[] payload() default {};

    /**
     * @return date must in this value array
     */
    String[] value();

    /**
     * Defines several {@link EnumString} annotations on the same element.
     *
     * @see EnumString
     */
    @Target({METHOD, FIELD, ANNOTATION_TYPE, CONSTRUCTOR, PARAMETER, TYPE_USE})
    @Retention(RUNTIME)
    @Documented
    @interface List {

        EnumString[] value();
    }
}

第二步,自定义校验逻辑

public class EnumStringValidator implements ConstraintValidator<EnumString, String> {
    private List<String> enumStringList;

    @Override
    public void initialize(EnumString constraintAnnotation) {
        enumStringList = Arrays.asList(constraintAnnotation.value());
    }

    @Override
    public boolean isValid(String value, ConstraintValidatorContext context) {
        if(value == null){
            return true;
        }
        return enumStringList.contains(value);
    }
}

第三步,在字段上增加注解

@ApiModelProperty(value = "性别")
@EnumString(value = {"F","M"}, message="性别只允许为F或M")
private String sex;

第四步,体验效果

POST http://localhost:8080/valid/test2
Content-Type: application/x-www-form-urlencoded

id=1&name=javadaily&level=12&email=476938977@qq.com&appId=ab1cdddd&sex=N
{
  "status": 400,
  "message": "性别只允许为F或M",
  "data": null,
  "timestamp": 1628435243723
}

分组校验

一个VO对象在新增的时候某些字段为必填,在更新的时候又非必填。如上面的 ValidVO中 id 和 appId 属性在新增操作时都是非必填,而在编辑操作时都为必填,name在新增操作时为必填,面对这种场景你会怎么处理呢?

在实际开发中我见到很多同学都是建立两个VO对象,ValidCreateVOValidEditVO来处理这种场景,这样确实也能实现效果,但是会造成类膨胀,而且极其容易被开发老鸟们嘲笑。

image-20210716084136689

其实 Validator校验框架已经考虑到了这种场景并且提供了解决方案,就是分组校验,只不过很多同学不知道而已。要使用分组校验,只需要三个步骤:

第一步:定义分组接口

public interface ValidGroup extends Default {
  
    interface Crud extends ValidGroup{
        interface Create extends Crud{

        }

        interface Update extends Crud{

        }

        interface Query extends Crud{

        }

        interface Delete extends Crud{

        }
    }
}

这里我们定义一个分组接口ValidGroup让其继承 javax.validation.groups.Default,再在分组接口中定义出多个不同的操作类型,Create,Update,Query,Delete。至于为什么需要继承Default我们稍后再说。

第二步,在模型中给参数分配分组

@Data
@ApiModel(value = "参数校验类")
public class ValidVO {
    @ApiModelProperty("ID")
    @Null(groups = ValidGroup.Crud.Create.class)
    @NotNull(groups = ValidGroup.Crud.Update.class, message = "应用ID不能为空")
    private String id;

    @Null(groups = ValidGroup.Crud.Create.class)
    @NotNull(groups = ValidGroup.Crud.Update.class, message = "应用ID不能为空")
    @ApiModelProperty(value = "应用ID",example = "cloud")
    private String appId;

    @ApiModelProperty(value = "名字")
    @NotBlank(groups = ValidGroup.Crud.Create.class,message = "名字为必填项")
    private String name;
  
  	@ApiModelProperty(value = "邮箱")
    @Email(message = "请填写正取的邮箱地址")
    privte String email;

   	...

}

给参数指定分组,对于未指定分组的则使用的是默认分组。

第三步,给需要参数校验的方法指定分组

@RestController
@Api("参数校验")
@Slf4j
@Validated
public class ValidController {

    @ApiOperation("新增")
    @PostMapping(value = "/valid/add")
    public String add(@Validated(value = ValidGroup.Crud.Create.class) ValidVO validVO){
        log.info("validEntity is {}", validVO);
        return "test3 valid success";
    }


    @ApiOperation("更新")
    @PostMapping(value = "/valid/update")
    public String update(@Validated(value = ValidGroup.Crud.Update.class) ValidVO validVO){
        log.info("validEntity is {}", validVO);
        return "test4 valid success";
    }
}

这里我们通过 value属性给 add()update()方法分别指定Create和Update分组。

第四步,体验效果

POST http://localhost:8080/valid/add
Content-Type: application/x-www-form-urlencoded

name=javadaily&level=12&email=476938977@qq.com&sex=F

在Create时我们没有传递id和appId参数,校验通过。

当我们使用同样的参数调用update方法时则提示参数校验错误。

{
  "status": 400,
  "message": "ID不能为空; 应用ID不能为空",
  "data": null,
  "timestamp": 1628492514313
}

由于email属于默认分组,而我们的分组接口 ValidGroup已经继承了 Default分组,所以也是可以对email字段作参数校验的。如:

POST http://localhost:8080/valid/add
Content-Type: application/x-www-form-urlencoded

name=javadaily&level=12&email=476938977&sex=F
{
  "status": 400,
  "message": "请填写正取的邮箱地址",
  "data": null,
  "timestamp": 1628492637305
}

当然如果你的ValidGroup没有继承Default分组,那在代码属性上就需要加上 @Validated(value = {ValidGroup.Crud.Create.class, Default.class}才能让 email字段的校验生效。

小结

参数校验在实际开发中使用频率非常高,但是很多同学还只是停留在简单的使用上,像分组校验,自定义参数校验这2个高阶技巧基本没怎么用过,经常出现譬如建立多个VO用于接受Create,Update场景的情况,很容易被老鸟被所鄙视嘲笑,希望大家好好掌握。

最后,我是飘渺Jam,一名写代码的架构师,做架构的程序员,期待您的转发与关注,当然也可以添加我的个人微信 jianzh5,咱们一起聊技术!

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标题:SpringBoot 如何进行参数校验,老鸟们都这么玩的!
作者:jianzh5
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