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SpringBoot 替换 if 的参数校验

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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:


  
  1. <dependency>  
  2.     <groupId>org.hibernate</groupId>  
  3.     <artifactId>hibernate-validator</artifactId>  
  4.     <version> 6.0 .1.Final</version>  
  5. </dependency>  

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requestBodyrequestParam/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


  
  1. @Data  
  2. public  class  UserDTO {  
  3.   
  4.      private Long userId;  
  5.   
  6.      @NotNull  
  7.      @Length(min = 2, max = 10)  
  8.      private String userName;  
  9.   
  10.      @NotNull  
  11.      @Length(min = 6, max = 20)  
  12.      private String account;  
  13.   
  14.      @NotNull  
  15.      @Length(min = 6, max = 20)  
  16.      private String password;  
  17. }  

在方法参数上声明校验注解


  
  1. @PostMapping("/save")  
  2. public Result  saveUser (@RequestBody @Validated UserDTO userDTO) {  
  3.      // 校验通过,才会执行业务逻辑处理  
  4.      return Result.ok();  
  5. }  

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:


  
  1. @RequestMapping("/api/user")  
  2. @RestController  
  3. @Validated  
  4. public  class  UserController {  
  5.      // 路径变量  
  6.      @GetMapping("{userId}")  
  7.      public Result  detail (@PathVariable("userId") @Min(10000000000000000L) Long userId) {  
  8.          // 校验通过,才会执行业务逻辑处理  
  9.          UserDTO  userDTO  =  new  UserDTO();  
  10.         userDTO.setUserId(userId);  
  11.         userDTO.setAccount( "11111111111111111");  
  12.         userDTO.setUserName( "xixi");  
  13.         userDTO.setAccount( "11111111111111111");  
  14.          return Result.ok(userDTO);  
  15.     }  
  16.   
  17.      // 查询参数  
  18.      @GetMapping("getByAccount")  
  19.      public Result  getByAccount (@Length(min = 6, max = 20) @NotNull String  account) {  
  20.          // 校验通过,才会执行业务逻辑处理  
  21.          UserDTO  userDTO  =  new  UserDTO();  
  22.         userDTO.setUserId( 10000000000000003L);  
  23.         userDTO.setAccount(account);  
  24.         userDTO.setUserName( "xixi");  
  25.         userDTO.setAccount( "11111111111111111");  
  26.          return Result.ok(userDTO);  
  27.     }  
  28. }  

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。


  
  1. @RestControllerAdvice  
  2. public  class  CommonExceptionHandler {  
  3.   
  4.      @ExceptionHandler({MethodArgumentNotValidException.class})  
  5.      @ResponseStatus(HttpStatus.OK)  
  6.      @ResponseBody  
  7.      public Result  handleMethodArgumentNotValidException (MethodArgumentNotValidException ex) {  
  8.          BindingResult  bindingResult  = ex.getBindingResult();  
  9.          StringBuilder  sb  =  new  StringBuilder( "校验失败:");  
  10.          for (FieldError fieldError : bindingResult.getFieldErrors()) {  
  11.             sb.append(fieldError.getField()).append( ":").append(fieldError.getDefaultMessage()).append( ", ");  
  12.         }  
  13.          String  msg  = sb.toString();  
  14.         return Result.fail(BusinessCode.参数校验失败, msg);  
  15.     }  
  16.   
  17.      @ExceptionHandler({ConstraintViolationException.class})  
  18.      @ResponseStatus(HttpStatus.OK)  
  19.      @ResponseBody  
  20.      public Result  handleConstraintViolationException (ConstraintViolationException ex) {  
  21.          return Result.fail(BusinessCode.参数校验失败, ex.getMessage());  
  22.     }  
  23. }  

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


  
  1. @Data  
  2. public  class  UserDTO {  
  3.   
  4.      @Min(value = 10000000000000000L, groups = Update.class)  
  5.      private Long userId;  
  6.   
  7.      @NotNull(groups = {Save.class, Update.class})  
  8.      @Length(min = 2, max = 10, groups = {Save.class, Update.class})  
  9.      private String userName;  
  10.   
  11.      @NotNull(groups = {Save.class, Update.class})  
  12.      @Length(min = 6, max = 20, groups = {Save.class, Update.class})  
  13.      private String account;  
  14.   
  15.      @NotNull(groups = {Save.class, Update.class})  
  16.      @Length(min = 6, max = 20, groups = {Save.class, Update.class})  
  17.      private String password;  
  18.   
  19.      /**  
  20.      * 保存的时候校验分组  
  21.      */  
  22.      public  interface  Save {  
  23.     }  
  24.   
  25.      /**  
  26.      * 更新的时候校验分组  
  27.      */  
  28.      public  interface  Update {  
  29.     }  
  30. }  

@Validated注解上指定校验分组


  
  1. @PostMapping("/save")  
  2. public Result  saveUser (@RequestBody @Validated(UserDTO.Save.class) UserDTO userDTO) {  
  3.      // 校验通过,才会执行业务逻辑处理  
  4.      return Result.ok();  
  5. }  
  6.   
  7. @PostMapping("/update")  
  8. public Result  updateUser (@RequestBody @Validated(UserDTO.Update.class) UserDTO userDTO) {  
  9.      // 校验通过,才会执行业务逻辑处理  
  10.      return Result.ok();  
  11. }  

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。


  
  1. @Data  
  2. public  class  UserDTO {  
  3.   
  4.      @Min(value = 10000000000000000L, groups = Update.class)  
  5.      private Long userId;  
  6.   
  7.      @NotNull(groups = {Save.class, Update.class})  
  8.      @Length(min = 2, max = 10, groups = {Save.class, Update.class})  
  9.      private String userName;  
  10.   
  11.      @NotNull(groups = {Save.class, Update.class})  
  12.      @Length(min = 6, max = 20, groups = {Save.class, Update.class})  
  13.      private String account;  
  14.   
  15.      @NotNull(groups = {Save.class, Update.class})  
  16.      @Length(min = 6, max = 20, groups = {Save.class, Update.class})  
  17.      private String password;  
  18.   
  19.      @NotNull(groups = {Save.class, Update.class})  
  20.      @Valid  
  21.      private Job job;  
  22.   
  23.      @Data  
  24.      public  static  class  Job {  
  25.   
  26.          @Min(value = 1, groups = Update.class)  
  27.          private Long jobId;  
  28.   
  29.          @NotNull(groups = {Save.class, Update.class})  
  30.          @Length(min = 2, max = 10, groups = {Save.class, Update.class})  
  31.          private String jobName;  
  32.   
  33.          @NotNull(groups = {Save.class, Update.class})  
  34.          @Length(min = 2, max = 10, groups = {Save.class, Update.class})  
  35.          private String position;  
  36.     }  
  37.   
  38.      /**  
  39.      * 保存的时候校验分组  
  40.      */  
  41.      public  interface  Save {  
  42.     }  
  43.   
  44.      /**  
  45.      * 更新的时候校验分组  
  46.      */  
  47.      public  interface  Update {  
  48.     }  
  49. }  

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


  
  1. public  class  ValidationList<E>  implements  List<E> {  
  2.   
  3.      @Delegate  // @Delegate是lombok注解  
  4.      @Valid  // 一定要加@Valid注解  
  5.      public List<E> list =  new  ArrayList<>();  
  6.   
  7.      // 一定要记得重写toString方法  
  8.      @Override  
  9.      public String  toString () {  
  10.          return list.toString();  
  11.     }  
  12. }  

@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:


  
  1. @PostMapping("/saveList")  
  2. public Result  saveList (@RequestBody @Validated(UserDTO.Save.class) ValidationList<UserDTO> userList) {  
  3.      // 校验通过,才会执行业务逻辑处理  
  4.      return Result.ok();  
  5. }  

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


  
  1. @Target({METHOD, FIELD, ANNOTATION_TYPE, CONSTRUCTOR, PARAMETER})
  2. @Retention(RUNTIME)
  3. @Documented
  4. @Constraint(validatedBy = {EncryptIdValidator.class})
  5. public  @interface EncryptId {
  6.      // 默认错误消息
  7.     String  message ()  default  "加密id格式错误";
  8.      // 分组
  9.     Class<?>[] groups()  default {};
  10.      // 负载
  11.     Class<?  extends  Payload>[] payload()  default {};
  12. }

实现ConstraintValidator接口编写约束校验器


  
  1. public  class  EncryptIdValidator  implements  ConstraintValidator<EncryptId, String> {
  2.      private  static  final  Pattern  PATTERN  = Pattern.compile( "^[a-f\\d]{32,256}$");
  3.      @Override
  4.      public  boolean  isValid (String value, ConstraintValidatorContext context) {
  5.          // 不为null才进行校验
  6.          if (value !=  null) {
  7.              Matcher  matcher  = PATTERN.matcher(value);
  8.              return matcher.find();
  9.         }
  10.          return  true;
  11.     }
  12. }

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。


  
  1. @Autowired
  2. private javax.validation.Validator globalValidator;
  3. // 编程式校验
  4. @PostMapping("/saveWithCodingValidate")
  5. public Result  saveWithCodingValidate (@RequestBody UserDTO userDTO) {
  6.     Set<ConstraintViolation<UserDTO>> validate = globalValidator.validate(userDTO, UserDTO.Save.class);
  7.      // 如果校验通过,validate为空;否则,validate包含未校验通过项
  8.      if (validate.isEmpty()) {
  9.          // 校验通过,才会执行业务逻辑处理
  10.     }  else {
  11.          for (ConstraintViolation<UserDTO> userDTOConstraintViolation : validate) {
  12.              // 校验失败,做其它逻辑
  13.             System.out.println(userDTOConstraintViolation);
  14.         }
  15.     }
  16.      return Result.ok();
  17. }

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。


  
  1. @Bean
  2. public Validator  validator () {
  3.      ValidatorFactory  validatorFactory  = Validation.byProvider(HibernateValidator.class)
  4.             .configure()
  5.              // 快速失败模式
  6.             .failFast( true)
  7.             .buildValidatorFactory();
  8.      return validatorFactory.getValidator();
  9. }

@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:


  
  1. public  class  RequestResponseBodyMethodProcessor  extends  AbstractMessageConverterMethodProcessor {
  2.      @Override
  3.      public Object  resolveArgument (MethodParameter parameter, @Nullable ModelAndViewContainer mavContainer,
  4.                                   NativeWebRequest webRequest, @Nullable WebDataBinderFactory binderFactory)  throws Exception {
  5.         parameter = parameter.nestedIfOptional();
  6.          //将请求数据封装到DTO对象中
  7.          Object  arg  = readWithMessageConverters(webRequest, parameter, parameter.getNestedGenericParameterType());
  8.          String  name  = Conventions.getVariableNameForParameter(parameter);
  9.          if (binderFactory !=  null) {
  10.              WebDataBinder  binder  = binderFactory.createBinder(webRequest, arg, name);
  11.              if (arg !=  null) {
  12.                  // 执行数据校验
  13.                 validateIfApplicable(binder, parameter);
  14.                  if (binder.getBindingResult().hasErrors() && isBindExceptionRequired(binder, parameter)) {
  15.                      throw  new  MethodArgumentNotValidException(parameter, binder.getBindingResult());
  16.                 }
  17.             }
  18.              if (mavContainer !=  null) {
  19.                 mavContainer.addAttribute(BindingResult.MODEL_KEY_PREFIX + name, binder.getBindingResult());
  20.             }
  21.         }
  22.          return adaptArgumentIfNecessary(arg, parameter);
  23.     }
  24. }

可以看到,resolveArgument()调用了validateIfApplicable()进行参数校验。


  
  1. protected  void  validateIfApplicable (WebDataBinder binder, MethodParameter parameter) {
  2.      // 获取参数注解,比如@RequestBody、@Valid、@Validated
  3.     Annotation[] annotations = parameter.getParameterAnnotations();
  4.      for (Annotation ann : annotations) {
  5.          // 先尝试获取@Validated注解
  6.          Validated  validatedAnn  = AnnotationUtils.getAnnotation(ann, Validated.class);
  7.          //如果直接标注了@Validated,那么直接开启校验。
  8.          //如果没有,那么判断参数前是否有Valid起头的注解。
  9.          if (validatedAnn !=  null || ann.annotationType().getSimpleName().startsWith( "Valid")) {
  10.              Object  hints  = (validatedAnn !=  null ? validatedAnn.value() : AnnotationUtils.getValue(ann));
  11.             Object[] validationHints = (hints  instanceof Object[] ? (Object[]) hints :  new  Object[] {hints});
  12.              //执行校验
  13.             binder.validate(validationHints);
  14.              break;
  15.         }
  16.     }
  17. }

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。


  
  1. @Override
  2. public  void  validate (Object target, Errors errors, Object... validationHints) {
  3.      if ( this.targetValidator !=  null) {
  4.         processConstraintViolations(
  5.              //此处调用Hibernate Validator执行真正的校验
  6.              this.targetValidator.validate(target, asValidationGroups(validationHints)), errors);
  7.     }
  8. }

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。


  
  1. public  class  MethodValidationPostProcessor  extends  AbstractBeanFactoryAwareAdvisingPostProcessorimplements InitializingBean {
  2.      @Override
  3.      public  void  afterPropertiesSet () {
  4.          //为所有`@Validated`标注的Bean创建切面
  5.          Pointcut  pointcut  =  new  AnnotationMatchingPointcut( this.validatedAnnotationType,  true);
  6.          //创建Advisor进行增强
  7.          this.advisor =  new  DefaultPointcutAdvisor(pointcut, createMethodValidationAdvice( this.validator));
  8.     }
  9.      //创建Advice,本质就是一个方法拦截器
  10.      protected Advice  createMethodValidationAdvice (@Nullable Validator validator) {
  11.          return (validator !=  null ?  new  MethodValidationInterceptor(validator) :  new  MethodValidationInterceptor());
  12.     }
  13. }

接着看一下MethodValidationInterceptor


  
  1. public  class  MethodValidationInterceptor  implements  MethodInterceptor {
  2.      @Override
  3.      public Object  invoke (MethodInvocation invocation)  throws Throwable {
  4.          //无需增强的方法,直接跳过
  5.          if (isFactoryBeanMetadataMethod(invocation.getMethod())) {
  6.              return invocation.proceed();
  7.         }
  8.          //获取分组信息
  9.         Class<?>[] groups = determineValidationGroups(invocation);
  10.          ExecutableValidator  execVal  =  this.validator.forExecutables();
  11.          Method  methodToValidate  = invocation.getMethod();
  12.         Set<ConstraintViolation<Object>> result;
  13.          try {
  14.              //方法入参校验,最终还是委托给Hibernate Validator来校验
  15.             result = execVal.validateParameters(
  16.                 invocation.getThis(), methodToValidate, invocation.getArguments(), groups);
  17.         }
  18.          catch (IllegalArgumentException ex) {
  19.             ...
  20.         }
  21.          //有异常直接抛出
  22.          if (!result.isEmpty()) {
  23.              throw  new  ConstraintViolationException(result);
  24.         }
  25.          //真正的方法调用
  26.          Object  returnValue  = invocation.proceed();
  27.          //对返回值做校验,最终还是委托给Hibernate Validator来校验
  28.         result = execVal.validateReturnValue(invocation.getThis(), methodToValidate, returnValue, groups);
  29.          //有异常直接抛出
  30.          if (!result.isEmpty()) {
  31.              throw  new  ConstraintViolationException(result);
  32.         }
  33.          return returnValue;
  34.     }
  35. }

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。

 


转载:https://blog.csdn.net/liu59412/article/details/128302026
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