JAVA 参数校验的几种高级用法

在 Java 开发过程中，参数校验是一个非常关键的部分。简单的校验规则，如通过 @NotNull、@NotBlank、@Size 等注解能够很方便地实现常见的校验逻辑，但对于稍微复杂一些的场景，比如多个参数之间的逻辑关系依赖，或者业务上下文相关的校验，注解往往无法胜任。为了能够优雅地处理这些复杂的校验场景，我们需要采用更加灵活且扩展性强的方案。

背景问题解读

让我们具体看一下你提到的场景。假设有一个接口，包含以下两个参数：

private boolean switch;
private String str;

根据业务逻辑，当 switch 为 true 时，str 必须不为 null，否则接口请求应被视为无效。这样的逻辑在注解中难以直接实现，因为 @NotNull 只适用于单一字段，而无法根据其他字段的值来决定当前字段是否应该校验为非空。这就是为什么我们需要探索更加灵活的校验策略。

解决方案探讨

为了优雅地解决类似的参数校验问题，我们可以采用以下几种策略：

1. 手动编写逻辑校验

最直接的方法是在业务逻辑层中手动编写校验规则。通过简单的 if 语句，可以实现对参数之间逻辑关系的验证。这种方式是最常见、最基础的实现方式。代码如下：

public void validateInput(boolean switch, String str) {
    if (switch && str == null) {
        throw new IllegalArgumentException("When switch is true, str must not be null.");
    }
}

优点在于它非常直观，逻辑清晰，适合一些简单的场景。但缺点同样显而易见，手动校验的方式分散在代码中，容易造成重复校验逻辑，并且随着业务复杂度的增加，代码的可读性和可维护性都会下降。

2. 定制校验注解

为了更好地分离校验逻辑和业务逻辑，Java 提供了自定义注解的功能，结合 javax.validation 中的 Constraint 注解，能够实现基于注解的复杂校验。

步骤如下：

1. 定义自定义注解：

@Target({ ElementType.TYPE })
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Constraint(validatedBy = { SwitchStrValidator.class })
public @interface ValidSwitchStr {
    String message() default "Invalid parameters";
    Class<?>[] groups() default {};
    Class<? extends Payload>[] payload() default {};
}

这里定义了一个新的注解 @ValidSwitchStr，它将作用于类级别（ElementType.TYPE），并且通过 Constraint 指定了一个验证器 SwitchStrValidator。

2. 编写验证器：

public class SwitchStrValidator implements ConstraintValidator<ValidSwitchStr, MyRequest> {

    @Override
    public boolean isValid(MyRequest request, ConstraintValidatorContext context) {
        if (request.isSwitch() && request.getStr() == null) {
            return false;
        }
        return true;
    }
}

这里的 SwitchStrValidator 实现了 ConstraintValidator 接口，并将 isValid 方法的逻辑定义为：当 switch 为 true 时，str 必须不为 null。

3. 在类上使用自定义注解：

@ValidSwitchStr
public class MyRequest {
    private boolean switch;
    private String str;

    // getters and setters
}

通过这样的方式，我们可以将校验逻辑封装到注解和验证器中，业务代码中只需要声明 @ValidSwitchStr，校验逻辑会自动生效。这种方式的好处在于分离了业务逻辑和校验逻辑，使得代码更加模块化，校验规则清晰明确。

3. 使用 Spring Validator 机制

在 Spring 框架中，Validator 是一个常见的校验机制。相比于简单的手动校验逻辑，Validator 提供了更好的可扩展性和复用性。我们可以通过实现 org.springframework.validation.Validator 接口，编写复杂的校验逻辑。

1. 编写自定义 Validator：

@Component
public class MyRequestValidator implements Validator {

    @Override
    public boolean supports(Class<?> clazz) {
        return MyRequest.class.equals(clazz);
    }

    @Override
    public void validate(Object target, Errors errors) {
        MyRequest request = (MyRequest) target;

        if (request.isSwitch() && request.getStr() == null) {
            errors.rejectValue("str", "str.null", "When switch is true, str must not be null.");
        }
    }
}

2. 在 Controller 中使用 Validator：

@RestController
public class MyController {

    @Autowired
    private MyRequestValidator myRequestValidator;

    @InitBinder
    protected void initBinder(WebDataBinder binder) {
        binder.addValidators(myRequestValidator);
    }

    @PostMapping("/submit")
    public ResponseEntity<String> submit(@Valid @RequestBody MyRequest request, BindingResult result) {
        if (result.hasErrors()) {
            return ResponseEntity.badRequest().body(result.getAllErrors().toString());
        }

        // 处理业务逻辑
        return ResponseEntity.ok("Success");
    }
}

通过 @InitBinder 方法将 Validator 绑定到 WebDataBinder 上，我们可以在请求处理之前进行自定义校验。这样做不仅能够实现灵活的校验逻辑，还可以将错误信息集中处理。

4. 使用 Bean Validation API 进行高级校验

如果项目使用的是 Java EE 或者 Spring 框架，Bean Validation（即 JSR 303/JSR 380）提供了强大的校验支持。通过结合 @Valid 和自定义约束注解，能够解决复杂的参数校验问题。这里我们以组合式校验为例，演示如何使用 Bean Validation 进行高级参数校验。

1. 定义类级别的校验：

   假设有一个接口，包含多个相关参数，而这些参数之间的约束逻辑相对复杂，如下所示：

   public class AdvancedRequest {
   
       @NotNull
       private Boolean switch;
   
       private String str;
   
       // getters and setters
   }
   

   switch 决定了 str 的合法性。为了处理这种场景，可以使用类级别的校验注解：

   @Target({ElementType.TYPE})
   @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
   @Constraint(validatedBy = AdvancedRequestValidator.class)
   public @interface ValidAdvancedRequest {
       String message() default "Invalid request parameters";
       Class<?>[] groups() default {};
       Class<? extends Payload>[] payload() default {};
   }
   

2. 实现验证逻辑：

   编写对应的验证器，实现 isValid 方法，来完成实际的校验逻辑：

   public class AdvancedRequestValidator implements ConstraintValidator<ValidAdvancedRequest, AdvancedRequest> {
   
       @Override
       public boolean isValid(AdvancedRequest request, ConstraintValidatorContext context) {
           if (request.getSwitch() != null && request.getSwitch() && request.getStr() == null) {
               return false;
           }
           return true;
       }
   }
   

3. 使用注解：

   最后，将这个校验注解应用到 AdvancedRequest 类上：

   @ValidAdvancedRequest
   public class AdvancedRequest {
       // Fields, getters, and setters
   }
   

5. 使用第三方库：如 Apache Commons 或 Google Guava

除了手动编写逻辑或使用框架自带的工具，还可以引入一些第三方库来简化参数校验。比如 Apache Commons 提供了 Validate 类，可以帮助我们快速进行常见的校验。

示例代码如下：

public void validateInput(boolean switch, String str) {
    if (switch) {
        Validate.notNull(str, "When switch is true, str must not be null");
    }
}

这种方式虽然简单，但仍然只是手动校验的一个变种，没有解决复用和可维护性的问题。它适合那些项目较为简单的场景，如果项目规模较大，建议还是采用更正式的校验机制。

6. 在大型项目中的应用案例

在一个真实的企业级项目中，假设你正在开发一个电商平台的订单服务。订单创建时，用户需要提供支付方式和支付凭证。但有些支付方式（如信用卡支付）要求提供完整的支付凭证，而其他支付方式（如货到付款）则不需要提供这些信息。这就类似于上述的 switch 和 str 的问题。

在这种情况下，如果我们用手动校验或者简单的注解来处理，代码会变得非常繁琐。因此，采用定制化的注解和验证器机制是更好的选择。在订单创建的请求对象上，我们

可以创建一个类似 @ValidPayment 的注解，用于根据支付方式动态验证支付凭证是否为必填字段。

这不仅让代码更加清晰，也让团队能够快速扩展和维护相关的校验逻辑。

结语

通过以上几种方法，复杂的参数校验问题可以在 Java 中得到优雅的解决。无论是手动校验、自定义注解、Spring Validator 机制，还是使用 Bean Validation API，每种方案都有其独特的优势和适用场景。在实际项目中，选择适合的方案需要根据具体的业务需求和项目规模来决定。

无论采用哪种方式，都要注意保持校验逻辑的简洁、模块化和可维护性，使代码在应对复杂的业务变化时能够轻松应对。