之前也写过一篇关于Spring Validation使用的文章,不过自我感觉还是浮于表面,本次打算彻底搞懂Spring Validation。
本文会详细介绍Spring Validation各种场景下的最佳实践及其实现原理,死磕到底!
项目源码:spring-validation(https://github.com/chentianming11/spring-validation)
简单使用
Java API规范(JSR303)定义了Bean校验的标准validation-api,但没有提供实现。hibernate validation是对这个规范的实现,并增加了校验注解如@Email、@Length等。
Spring Validation是对hibernate validation的二次封装,用于支持spring mvc参数自动校验。接下来,我们以spring-boot项目为例,介绍Spring Validation的使用。
引入依赖
如果spring-boot版本小于2.3.x,spring-boot-starter-web会自动传入hibernate-validator依赖。如果spring-boot版本大于2.3.x,则需要手动引入依赖:
<dependency><groupId>org.hibernate</groupId><artifactId>hibernate-validator</artifactId><version>6.0.1.Final</version></dependency>
推荐一个 Spring Boot 基础教程及实战示例: https://github.com/javastacks/spring-boot-best-practice
对于web服务来说,为防止非法参数对业务造成影响,在Controller层一定要做参数校验的!大部分情况下,请求参数分为如下两种形式:
POST、PUT请求,使用requestBody传递参数;
GET请求,使用requestParam/PathVariable传递参数。
下面我们简单介绍下requestBody和requestParam/PathVariable的参数校验实战!
requestBody参数校验
POST、PUT请求一般会使用requestBody传递参数,这种情况下,后端使用DTO对象进行接收。只要给DTO对象加上@Validated注解就能实现自动参数校验。
比如,有一个保存User的接口,要求userName长度是2-10,account和password字段长度是6-20。如果校验失败,会抛出MethodArgumentNotValidException异常,Spring默认会将其转为400(Bad Request)请求。
DTO表示数据传输对象(Data Transfer Object),用于服务器和客户端之间交互传输使用的。在spring-web项目中可以表示用于接收请求参数的
Bean对象。
在DTO字段上声明约束注解
@DatapublicclassUserDTO{privateLonguserId;@NotNull@Length(min=2,max=10)privateStringuserName;@NotNull@Length(min=6,max=20)privateStringaccount;@NotNull@Length(min=6,max=20)privateStringpassword;}在方法参数上声明校验注解
@PostMapping("/save")publicResultsaveUser(@RequestBody@ValidatedUserDTOuserDTO){//校验通过,才会执行业务逻辑处理returnResult.ok();}这种情况下,使用
@Valid和@Validated都可以。
requestParam/PathVariable参数校验
GET请求一般会使用requestParam/PathVariable传参。如果参数比较多(比如超过6个),还是推荐使用DTO对象接收。否则,推荐将一个个参数平铺到方法入参中。
在这种情况下,必须在Controller类上标注@Validated注解,并在入参上声明约束注解(如@Min等)。如果校验失败,会抛出ConstraintViolationException异常。代码示例如下:
@RequestMapping("/api/user")@RestController@ValidatedpublicclassUserController{//路径变量@GetMapping("{userId}")publicResultdetail(@PathVariable("userId")@Min(10000000000000000L)LonguserId){//校验通过,才会执行业务逻辑处理UserDTOuserDTO=newUserDTO();userDTO.setUserId(userId);userDTO.setAccount("11111111111111111");userDTO.setUserName("xixi");userDTO.setAccount("11111111111111111");returnResult.ok(userDTO);}//查询参数@GetMapping("getByAccount")publicResultgetByAccount(@Length(min=6,max=20)@NotNullStringaccount){//校验通过,才会执行业务逻辑处理UserDTOuserDTO=newUserDTO();userDTO.setUserId(10000000000000003L);userDTO.setAccount(account);userDTO.setUserName("xixi");userDTO.setAccount("11111111111111111");returnResult.ok(userDTO);}}统一异常处理
前面说过,如果校验失败,会抛出MethodArgumentNotValidException或者ConstraintViolationException异常。在实际项目开发中,通常会用统一异常处理来返回一个更友好的提示。
比如我们系统要求无论发送什么异常,http的状态码必须返回200,由业务码去区分系统的异常情况。
@RestControllerAdvicepublicclassCommonExceptionHandler{@ExceptionHandler({MethodArgumentNotValidException.class})@ResponseStatus(HttpStatus.OK)@ResponseBodypublicResulthandleMethodArgumentNotValidException(MethodArgumentNotValidExceptionex){BindingResultbindingResult=ex.getBindingResult();StringBuildersb=newStringBuilder("校验失败:");for(FieldErrorfieldError:bindingResult.getFieldErrors()){sb.append(fieldError.getField()).append(":").append(fieldError.getDefaultMessage()).append(",");}Stringmsg=sb.toString();returnResult.fail(BusinessCode.参数校验失败,msg);}@ExceptionHandler({ConstraintViolationException.class})@ResponseStatus(HttpStatus.OK)@ResponseBodypublicResulthandleConstraintViolationException(ConstraintViolationExceptionex){returnResult.fail(BusinessCode.参数校验失败,ex.getMessage());}}进阶使用
分组校验
在实际项目中,可能多个方法需要使用同一个DTO类来接收参数,而不同方法的校验规则很可能是不一样的。这个时候,简单地在DTO类的字段上加约束注解无法解决这个问题。
因此,spring-validation支持了分组校验的功能,专门用来解决这类问题。还是上面的例子,比如保存User的时候,UserId是可空的,但是更新User的时候,UserId的值必须>=10000000000000000L;其它字段的校验规则在两种情况下一样。这个时候使用分组校验的代码示例如下:
约束注解上声明适用的分组信息groups
@DatapublicclassUserDTO{@Min(value=10000000000000000L,groups=Update.class)privateLonguserId;@NotNull(groups={Save.class,Update.class})@Length(min=2,max=10,groups={Save.class,Update.class})privateStringuserName;@NotNull(groups={Save.class,Update.class})@Length(min=6,max=20,groups={Save.class,Update.class})privateStringaccount;@NotNull(groups={Save.class,Update.class})@Length(min=6,max=20,groups={Save.class,Update.class})privateStringpassword;/***保存的时候校验分组*/publicinterfaceSave{}/***更新的时候校验分组*/publicinterfaceUpdate{}}@Validated注解上指定校验分组
@PostMapping("/save")publicResultsaveUser(@RequestBody@Validated(UserDTO.Save.class)UserDTOuserDTO){//校验通过,才会执行业务逻辑处理returnResult.ok();}@PostMapping("/update")publicResultupdateUser(@RequestBody@Validated(UserDTO.Update.class)UserDTOuserDTO){//校验通过,才会执行业务逻辑处理returnResult.ok();}嵌套校验
前面的示例中,DTO类里面的字段都是基本数据类型和String类型。但是实际场景中,有可能某个字段也是一个对象,这种情况先,可以使用嵌套校验。
比如,上面保存User信息的时候同时还带有Job信息。需要注意的是,此时DTO类的对应字段必须标记@Valid注解。
@DatapublicclassUserDTO{@Min(value=10000000000000000L,groups=Update.class)privateLonguserId;@NotNull(groups={Save.class,Update.class})@Length(min=2,max=10,groups={Save.class,Update.class})privateStringuserName;@NotNull(groups={Save.class,Update.class})@Length(min=6,max=20,groups={Save.class,Update.class})privateStringaccount;@NotNull(groups={Save.class,Update.class})@Length(min=6,max=20,groups={Save.class,Update.class})privateStringpassword;@NotNull(groups={Save.class,Update.class})@ValidprivateJobjob;@DatapublicstaticclassJob{@Min(value=1,groups=Update.class)privateLongjobId;@NotNull(groups={Save.class,Update.class})@Length(min=2,max=10,groups={Save.class,Update.class})privateStringjobName;@NotNull(groups={Save.class,Update.class})@Length(min=2,max=10,groups={Save.class,Update.class})privateStringposition;}/***保存的时候校验分组*/publicinterfaceSave{}/***更新的时候校验分组*/publicinterfaceUpdate{}}嵌套校验可以结合分组校验一起使用。还有就是
嵌套集合校验会对集合里面的每一项都进行校验,例如List<Job>字段会对这个list里面的每一个Job对象都进行校验。
集合校验
如果请求体直接传递了json数组给后台,并希望对数组中的每一项都进行参数校验。此时,如果我们直接使用java.util.Collection下的list或者set来接收数据,参数校验并不会生效!我们可以使用自定义list集合来接收参数:
包装List类型,并声明@Valid注解
publicclassValidationList<E>implementsList<E>{@Delegate//@Delegate是lombok注解@Valid//一定要加@Valid注解publicList<E>list=newArrayList<>();//一定要记得重写toString方法@OverridepublicStringtoString(){returnlist.toString();}}
@Delegate注解受lombok版本限制,1.18.6以上版本可支持。如果校验不通过,会抛出NotReadablePropertyException,同样可以使用统一异常进行处理。
比如,我们需要一次性保存多个User对象,Controller层的方法可以这么写:
@PostMapping("/saveList")publicResultsaveList(@RequestBody@Validated(UserDTO.Save.class)ValidationList<UserDTO>userList){//校验通过,才会执行业务逻辑处理returnResult.ok();}推荐一个 Spring Boot 基础教程及实战示例: https://github.com/javastacks/spring-boot-best-practice
自定义校验
业务需求总是比框架提供的这些简单校验要复杂的多,我们可以自定义校验来满足我们的需求。自定义spring validation非常简单,假设我们自定义加密id(由数字或者a-f的字母组成,32-256长度)校验,主要分为两步:
自定义约束注解
@DatapublicclassUserDTO{privateLonguserId;@NotNull@Length(min=2,max=10)privateStringuserName;@NotNull@Length(min=6,max=20)privateStringaccount;@NotNull@Length(min=6,max=20)privateStringpassword;}0实现ConstraintValidator接口编写约束校验器
@DatapublicclassUserDTO{privateLonguserId;@NotNull@Length(min=2,max=10)privateStringuserName;@NotNull@Length(min=6,max=20)privateStringaccount;@NotNull@Length(min=6,max=20)privateStringpassword;}1这样我们就可以使用@EncryptId进行参数校验了!
编程式校验
上面的示例都是基于注解来实现自动校验的,在某些情况下,我们可能希望以编程方式调用验证。这个时候可以注入javax.validation.Validator对象,然后再调用其api。
@DatapublicclassUserDTO{privateLonguserId;@NotNull@Length(min=2,max=10)privateStringuserName;@NotNull@Length(min=6,max=20)privateStringaccount;@NotNull@Length(min=6,max=20)privateStringpassword;}2快速失败(Fail Fast)
Spring Validation默认会校验完所有字段,然后才抛出异常。可以通过一些简单的配置,开启Fali Fast模式,一旦校验失败就立即返回。
@DatapublicclassUserDTO{privateLonguserId;@NotNull@Length(min=2,max=10)privateStringuserName;@NotNull@Length(min=6,max=20)privateStringaccount;@NotNull@Length(min=6,max=20)privateStringpassword;}3@Valid和@Validated区别
实现原理
requestBody参数校验实现原理
在spring-mvc中,RequestResponseBodyMethodProcessor是用于解析@RequestBody标注的参数以及处理@ResponseBody标注方法的返回值的。显然,执行参数校验的逻辑肯定就在解析参数的方法resolveArgument()中:
@DatapublicclassUserDTO{privateLonguserId;@NotNull@Length(min=2,max=10)privateStringuserName;@NotNull@Length(min=6,max=20)privateStringaccount;@NotNull@Length(min=6,max=20)privateStringpassword;}4可以看到,resolveArgument()调用了validateIfApplicable()进行参数校验。
@DatapublicclassUserDTO{privateLonguserId;@NotNull@Length(min=2,max=10)privateStringuserName;@NotNull@Length(min=6,max=20)privateStringaccount;@NotNull@Length(min=6,max=20)privateStringpassword;}5看到这里,大家应该能明白为什么这种场景下@Validated、@Valid两个注解可以混用。我们接下来继续看WebDataBinder.validate()实现。
@DatapublicclassUserDTO{privateLonguserId;@NotNull@Length(min=2,max=10)privateStringuserName;@NotNull@Length(min=6,max=20)privateStringaccount;@NotNull@Length(min=6,max=20)privateStringpassword;}6最终发现底层最终还是调用了Hibernate Validator进行真正的校验处理。
方法级别的参数校验实现原理
上面提到的将参数一个个平铺到方法参数中,然后在每个参数前面声明约束注解的校验方式,就是方法级别的参数校验。实际上,这种方式可用于任何Spring Bean的方法上,比如Controller/Service等。
其底层实现原理就是AOP,具体来说是通过MethodValidationPostProcessor动态注册AOP切面,然后使用MethodValidationInterceptor对切点方法织入增强。
@DatapublicclassUserDTO{privateLonguserId;@NotNull@Length(min=2,max=10)privateStringuserName;@NotNull@Length(min=6,max=20)privateStringaccount;@NotNull@Length(min=6,max=20)privateStringpassword;}7接着看一下MethodValidationInterceptor:
@DatapublicclassUserDTO{privateLonguserId;@NotNull@Length(min=2,max=10)privateStringuserName;@NotNull@Length(min=6,max=20)privateStringaccount;@NotNull@Length(min=6,max=20)privateStringpassword;}8实际上,不管是requestBody参数校验还是方法级别的校验,最终都是调用Hibernate Validator执行校验,Spring Validation只是做了一层封装。
作者:伍陆七