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Spring Boot 实现各种参数校验,建议收藏!

Spring Boot 实现各种参数校验,建议收藏!

作者: 星辰大海的精灵 | 来源:发表于2024-02-20 13:54 被阅读0次

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:

org.hibernate

hibernate-validator

6.0.1.Final

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

@Data

publicclass UserDTO {

privateLong userId;

@NotNull

@Length(min = 2, max = 10)

privateString userName;

@NotNull

@Length(min = 6, max = 20)

privateString account;

@NotNull

@Length(min = 6, max = 20)

privateString password;

}

在方法参数上声明校验注解

@PostMapping("/save")

public Result saveUser(@RequestBody@ValidatedUserDTO userDTO){

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

@Validated

publicclass UserController {

@GetMapping("{userId}")

public Result detail(@PathVariable("userId")@Min(10000000000000000L)Long userId){

UserDTO userDTO =newUserDTO();

userDTO.setUserId(userId);

userDTO.setAccount("11111111111111111");

userDTO.setUserName("xixi");

userDTO.setAccount("11111111111111111");

returnResult.ok(userDTO);

}

@GetMapping("getByAccount")

public Result getByAccount(@Length(min = 6, max = 20)@NotNullString  account){

UserDTO userDTO =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。

@RestControllerAdvice

publicclass CommonExceptionHandler {

@ExceptionHandler({MethodArgumentNotValidException.class})

@ResponseStatus(HttpStatus.OK)

@ResponseBody

public Result handleMethodArgumentNotValidException(MethodArgumentNotValidException ex) {

BindingResult bindingResult = ex.getBindingResult();

StringBuilder sb =newStringBuilder("校验失败:");

for(FieldError fieldError : bindingResult.getFieldErrors()) {

sb.append(fieldError.getField()).append(":").append(fieldError.getDefaultMessage()).append(", ");

}

String msg = sb.toString();

returnResult.fail(BusinessCode.参数校验失败, msg);

}

@ExceptionHandler({ConstraintViolationException.class})

@ResponseStatus(HttpStatus.OK)

@ResponseBody

public Result handleConstraintViolationException(ConstraintViolationException ex) {

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

@Data

publicclass UserDTO {

@Min(value = 10000000000000000L, groups = Update.class)

privateLong userId;

@NotNull(groups = {Save.class, Update.class})

@Length(min = 2, max = 10, groups = {Save.class, Update.class})

privateString userName;

@NotNull(groups = {Save.class, Update.class})

@Length(min = 6, max = 20, groups = {Save.class, Update.class})

privateString account;

@NotNull(groups = {Save.class, Update.class})

@Length(min = 6, max = 20, groups = {Save.class, Update.class})

privateString password;

publicinterface Save {

}

publicinterfaceUpdate{

}

}

@Validated注解上指定校验分组

@PostMapping("/save")

public Result saveUser(@RequestBody@Validated(UserDTO.Save.class)UserDTO userDTO){

returnResult.ok();

}

@PostMapping("/update")

public Result updateUser(@RequestBody@Validated(UserDTO.Update.class)UserDTO userDTO){

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

@Data

publicclass UserDTO {

@Min(value = 10000000000000000L, groups = Update.class)

privateLong userId;

@NotNull(groups = {Save.class, Update.class})

@Length(min = 2, max = 10, groups = {Save.class, Update.class})

privateString userName;

@NotNull(groups = {Save.class, Update.class})

@Length(min = 6, max = 20, groups = {Save.class, Update.class})

privateString account;

@NotNull(groups = {Save.class, Update.class})

@Length(min = 6, max = 20, groups = {Save.class, Update.class})

privateString password;

@NotNull(groups = {Save.class, Update.class})

@Valid

privateJob job;

@Data

publicstaticclass Job {

@Min(value = 1, groups = Update.class)

privateLong jobId;

@NotNull(groups = {Save.class, Update.class})

@Length(min = 2, max = 10, groups = {Save.class, Update.class})

privateString jobName;

@NotNull(groups = {Save.class, Update.class})

@Length(min = 2, max = 10, groups = {Save.class, Update.class})

privateString position;

}

publicinterface Save {

}

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

publicclass ValidationList<E> implements List<E> {

@Delegate

@Valid

publicList list =newArrayList<>();

@Override

public String toString() {

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")

public Result saveList(@RequestBody@Validated(UserDTO.Save.class)ValidationList userList){

returnResult.ok();

}

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

@Target({METHOD, FIELD, ANNOTATION_TYPE, CONSTRUCTOR, PARAMETER})

@Retention(RUNTIME)

@Documented

@Constraint(validatedBy = {EncryptIdValidator.class})

public@interfaceEncryptId {

String message() default "加密id格式错误";

Class[] groups()default{};

Class[] payload()default{};

}

实现ConstraintValidator接口编写约束校验器

publicclass EncryptIdValidator implements ConstraintValidator<EncryptId, String> {

privatestaticfinalPattern PATTERN = Pattern.compile("^[a-f\\d]{32,256}$");

@Override

public boolean isValid(String value, ConstraintValidatorContext context) {

if(value !=null) {

Matcher matcher = PATTERN.matcher(value);

returnmatcher.find();

}

returntrue;

}

}

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。

@Autowired

privatejavax.validation.Validator globalValidator;

@PostMapping("/saveWithCodingValidate")

public Result saveWithCodingValidate(@RequestBodyUserDTO userDTO){

Set> validate = globalValidator.validate(userDTO, UserDTO.Save.class);

if(validate.isEmpty()) {

}else{

for(ConstraintViolation userDTOConstraintViolation : validate) {

System.out.println(userDTOConstraintViolation);

}

}

returnResult.ok();

}

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。

@Bean

public Validator validator() {

ValidatorFactory validatorFactory = Validation.byProvider(HibernateValidator.class)

.configure()

.failFast(true)

.buildValidatorFactory();

returnvalidatorFactory.getValidator();

}

@Valid和@Validated区别

区别@Valid@Validated

提供者JSR-303 规范Spring

是否支持分组不支持支持

标注位置METHOD, FIELD, CONSTRUCTOR, PARAMETER, TYPE_USETYPE, METHOD, PARAMETER

嵌套校验支持不支持

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:

publicclass RequestResponseBodyMethodProcessor extends AbstractMessageConverterMethodProcessor {

@Override

public Object resolveArgument(MethodParameter parameter,@NullableModelAndViewContainer mavContainer,

NativeWebRequest webRequest,@NullableWebDataBinderFactory binderFactory) throws Exception

{

parameter = parameter.nestedIfOptional();

Object arg = readWithMessageConverters(webRequest, parameter, parameter.getNestedGenericParameterType());

String name = Conventions.getVariableNameForParameter(parameter);

if(binderFactory !=null) {

WebDataBinder binder = binderFactory.createBinder(webRequest, arg, name);

if(arg !=null) {

validateIfApplicable(binder, parameter);

if(binder.getBindingResult().hasErrors() && isBindExceptionRequired(binder, parameter)) {

thrownewMethodArgumentNotValidException(parameter, binder.getBindingResult());

}

}

if(mavContainer !=null) {

mavContainer.addAttribute(BindingResult.MODEL_KEY_PREFIX + name, binder.getBindingResult());

}

}

returnadaptArgumentIfNecessary(arg, parameter);

}

}

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

protected void validateIfApplicable(WebDataBinder binder, MethodParameter parameter) {

Annotation[] annotations = parameter.getParameterAnnotations();

for(Annotation ann : annotations) {

Validated validatedAnn = AnnotationUtils.getAnnotation(ann, Validated.class);

if(validatedAnn !=null|| ann.annotationType().getSimpleName().startsWith("Valid")) {

Object hints = (validatedAnn !=null? validatedAnn.value() : AnnotationUtils.getValue(ann));

Object[] validationHints = (hintsinstanceofObject[] ? (Object[]) hints :newObject[] {hints});

binder.validate(validationHints);

break;

}

}

}

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。

@Override

public void validate(Object target, Errors errors, Object... validationHints) {

if(this.targetValidator !=null) {

processConstraintViolations(

this.targetValidator.validate(target, asValidationGroups(validationHints)), errors);

}

}

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

publicclass MethodValidationPostProcessor extends AbstractBeanFactoryAwareAdvisingPostProcessorimplements InitializingBean {

@Override

public void afterPropertiesSet() {

Pointcut pointcut =newAnnotationMatchingPointcut(this.validatedAnnotationType,true);

this.advisor =newDefaultPointcutAdvisor(pointcut, createMethodValidationAdvice(this.validator));

}

protected Advice createMethodValidationAdvice(@NullableValidator validator){

return(validator !=null?newMethodValidationInterceptor(validator) :newMethodValidationInterceptor());

}

}

接着看一下MethodValidationInterceptor:

publicclass MethodValidationInterceptor implements MethodInterceptor {

@Override

public Object invoke(MethodInvocation invocation) throws Throwable {

if(isFactoryBeanMetadataMethod(invocation.getMethod())) {

returninvocation.proceed();

}

Class[] groups = determineValidationGroups(invocation);

ExecutableValidator execVal =this.validator.forExecutables();

Method methodToValidate = invocation.getMethod();

Set> result;

try{

result = execVal.validateParameters(

invocation.getThis(), methodToValidate, invocation.getArguments(), groups);

}

catch(IllegalArgumentException ex) {

...

}

if(!result.isEmpty()) {

thrownewConstraintViolationException(result);

}

Object returnValue = invocation.proceed();

result = execVal.validateReturnValue(invocation.getThis(), methodToValidate, returnValue, groups);

if(!result.isEmpty()) {

thrownewConstraintViolationException(result);

}

returnreturnValue;

}

}

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

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