- 简单使用
-
- 引入依赖
- requestBody参数校验
- requestParam/PathVariable参数校验
- 统一异常处理
- 进阶使用
-
- 分组校验
- 嵌套校验
- 集合校验
- 自定义校验
- 编程式校验
- 快速失败(Fail Fast)
- @Valid和@Validated区别
- 实现原理
-
-
requestBody参数校验实现原理
-
方法级别的参数校验实现原理
简单使用
-
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>
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
public class UserDTO {
private Long userId;
@NotNull
@Length(min = 2, max = 10)
private String userName;
@NotNull
@Length(min = 6, max = 20)
private String account;
@NotNull
@Length(min = 6, max = 20)
private String password;
在方法参数上声明校验注解
@PostMapping("/save")
public Result saveUser(@RequestBody @Validated UserDTO userDTO) {
// 校验通过,才会执行业务逻辑处理
return Result.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\
public class UserController {\
// 路径变量\
@GetMapping("{userId}")\
public Result detail(@PathVariable("userId") @Min(10000000000000000L) Long userId) {\
// 校验通过,才会执行业务逻辑处理\
UserDTO userDTO = new UserDTO();\
userDTO.setUserId(userId);\
userDTO.setAccount("11111111111111111");\
userDTO.setUserName("xixi");\
userDTO.setAccount("11111111111111111");\
return Result.ok(userDTO);\
}\
\
// 查询参数\
@GetMapping("getByAccount")\
public Result getByAccount(@Length(min = 6, max = 20) @NotNull String account) {\
// 校验通过,才会执行业务逻辑处理\
UserDTO userDTO = new UserDTO();\
userDTO.setUserId(10000000000000003L);\
userDTO.setAccount(account);\
userDTO.setUserName("xixi");\
userDTO.setAccount("11111111111111111");\
return Result.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\
public class CommonExceptionHandler {\
\
@ExceptionHandler({MethodArgumentNotValidException.class})\
@ResponseStatus(HttpStatus.OK)\
@ResponseBody\
public Result handleMethodArgumentNotValidException(MethodArgumentNotValidException ex) {\
BindingResult bindingResult = ex.getBindingResult();\
StringBuilder sb = new StringBuilder("校验失败:");\
for (FieldError fieldError : bindingResult.getFieldErrors()) {\
sb.append(fieldError.getField()).append(":").append(fieldError.getDefaultMessage()).append(", ");\
}\
String msg = sb.toString();\
return Result.fail(BusinessCode.参数校验失败, msg);\
}\
\
@ExceptionHandler({ConstraintViolationException.class})\
@ResponseStatus(HttpStatus.OK)\
@ResponseBody\
public Result handleConstraintViolationException(ConstraintViolationException ex) {\
return Result.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\
public class UserDTO {\
\
@Min(value = 10000000000000000L, groups = Update.class)\
private Long userId;\
\
@NotNull(groups = {Save.class, Update.class})\
@Length(min = 2, max = 10, groups = {Save.class, Update.class})\
private String userName;\
\
@NotNull(groups = {Save.class, Update.class})\
@Length(min = 6, max = 20, groups = {Save.class, Update.class})\
private String account;\
\
@NotNull(groups = {Save.class, Update.class})\
@Length(min = 6, max = 20, groups = {Save.class, Update.class})\
private String password;\
\
/**\
* 保存的时候校验分组\
*/\
public interface Save {\
}\
\
/**\
* 更新的时候校验分组\
*/\
public interface Update {\
}\
}
@Validated注解上指定校验分组
@PostMapping("/save")\
public Result saveUser(@RequestBody @Validated(UserDTO.Save.class) UserDTO userDTO) {\
// 校验通过,才会执行业务逻辑处理\
return Result.ok();\
}\
\
@PostMapping("/update")\
public Result updateUser(@RequestBody @Validated(UserDTO.Update.class) UserDTO userDTO) {\
// 校验通过,才会执行业务逻辑处理\
return Result.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\
public class UserDTO {\
\
@Min(value = 10000000000000000L, groups = Update.class)\
private Long userId;\
\
@NotNull(groups = {Save.class, Update.class})\
@Length(min = 2, max = 10, groups = {Save.class, Update.class})\
private String userName;\
\
@NotNull(groups = {Save.class, Update.class})\
@Length(min = 6, max = 20, groups = {Save.class, Update.class})\
private String account;\
\
@NotNull(groups = {Save.class, Update.class})\
@Length(min = 6, max = 20, groups = {Save.class, Update.class})\
private String password;\
\
@NotNull(groups = {Save.class, Update.class})\
@Valid\
private Job job;\
\
@Data\
public static class Job {\
\
@Min(value = 1, groups = Update.class)\
private Long jobId;\
\
@NotNull(groups = {Save.class, Update.class})\
@Length(min = 2, max = 10, groups = {Save.class, Update.class})\
private String jobName;\
\
@NotNull(groups = {Save.class, Update.class})\
@Length(min = 2, max = 10, groups = {Save.class, Update.class})\
private String position;\
}\
\
/**\
* 保存的时候校验分组\
*/\
public interface Save {\
}\
\
/**\
* 更新的时候校验分组\
*/\
public interface Update {\
}\
}
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
public class ValidationList<E> implements List<E> {\
\
@Delegate // @Delegate是lombok注解\
@Valid // 一定要加@Valid注解\
public List<E> list = new ArrayList<>();\
\
// 一定要记得重写toString方法\
@Override\
public String toString() {\
return list.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<UserDTO> userList) {\
// 校验通过,才会执行业务逻辑处理\
return Result.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 @interface EncryptId {\
\
// 默认错误消息\
String message() default "加密id格式错误";\
\
// 分组\
Class<?>[] groups() default {};\
\
// 负载\
Class<? extends Payload>[] payload() default {};\
}
实现ConstraintValidator接口编写约束校验器
public class EncryptIdValidator implements ConstraintValidator<EncryptId, String> {\
\
private static final Pattern PATTERN = Pattern.compile("^[a-f\\d]{32,256}$");\
\
@Override\
public boolean isValid(String value, ConstraintValidatorContext context) {\
// 不为null才进行校验\
if (value != null) {\
Matcher matcher = PATTERN.matcher(value);\
return matcher.find();\
}\
return true;\
}\
}
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\
private javax.validation.Validator globalValidator;\
\
// 编程式校验\
@PostMapping("/saveWithCodingValidate")\
public Result saveWithCodingValidate(@RequestBody UserDTO userDTO) {\
Set<ConstraintViolation<UserDTO>> validate = globalValidator.validate(userDTO, UserDTO.Save.class);\
// 如果校验通过,validate为空;否则,validate包含未校验通过项\
if (validate.isEmpty()) {\
// 校验通过,才会执行业务逻辑处理\
\
} else {\
for (ConstraintViolation<UserDTO> userDTOConstraintViolation : validate) {\
// 校验失败,做其它逻辑\
System.out.println(userDTOConstraintViolation);\
}\
}\
return Result.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()\
// 快速失败模式\
.failFast(true)\
.buildValidatorFactory();\
return validatorFactory.getValidator();\
}
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
public class RequestResponseBodyMethodProcessor extends AbstractMessageConverterMethodProcessor {\
@Override\
public Object resolveArgument(MethodParameter parameter, @Nullable ModelAndViewContainer mavContainer,\
NativeWebRequest webRequest, @Nullable WebDataBinderFactory binderFactory) throws Exception {\
\
parameter = parameter.nestedIfOptional();\
//将请求数据封装到DTO对象中\
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) {\
// 执行数据校验\
validateIfApplicable(binder, parameter);\
if (binder.getBindingResult().hasErrors() && isBindExceptionRequired(binder, parameter)) {\
throw new MethodArgumentNotValidException(parameter, binder.getBindingResult());\
}\
}\
if (mavContainer != null) {\
mavContainer.addAttribute(BindingResult.MODEL_KEY_PREFIX + name, binder.getBindingResult());\
}\
}\
return adaptArgumentIfNecessary(arg, parameter);\
}\
}
可以看到,resolveArgument()调用了validateIfApplicable()进行参数校验。
protected void validateIfApplicable(WebDataBinder binder, MethodParameter parameter) {\
// 获取参数注解,比如@RequestBody、@Valid、@Validated\
Annotation[] annotations = parameter.getParameterAnnotations();\
for (Annotation ann : annotations) {\
// 先尝试获取@Validated注解\
Validated validatedAnn = AnnotationUtils.getAnnotation(ann, Validated.class);\
//如果直接标注了@Validated,那么直接开启校验。\
//如果没有,那么判断参数前是否有Valid起头的注解。\
if (validatedAnn != null || ann.annotationType().getSimpleName().startsWith("Valid")) {\
Object hints = (validatedAnn != null ? validatedAnn.value() : AnnotationUtils.getValue(ann));\
Object[] validationHints = (hints instanceof Object[] ? (Object[]) hints : new Object[] {hints});\
//执行校验\
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(\
//此处调用Hibernate Validator执行真正的校验\
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。
public class MethodValidationPostProcessor extends AbstractBeanFactoryAwareAdvisingPostProcessorimplements InitializingBean {\
@Override\
public void afterPropertiesSet() {\
//为所有`@Validated`标注的Bean创建切面\
Pointcut pointcut = new AnnotationMatchingPointcut(this.validatedAnnotationType, true);\
//创建Advisor进行增强\
this.advisor = new DefaultPointcutAdvisor(pointcut, createMethodValidationAdvice(this.validator));\
}\
\
//创建Advice,本质就是一个方法拦截器\
protected Advice createMethodValidationAdvice(@Nullable Validator validator) {\
return (validator != null ? new MethodValidationInterceptor(validator) : new MethodValidationInterceptor());\
}\
}
接着看一下MethodValidationInterceptor:
public class MethodValidationInterceptor implements MethodInterceptor {\
@Override\
public Object invoke(MethodInvocation invocation) throws Throwable {\
//无需增强的方法,直接跳过\
if (isFactoryBeanMetadataMethod(invocation.getMethod())) {\
return invocation.proceed();\
}\
//获取分组信息\
Class<?>[] groups = determineValidationGroups(invocation);\
ExecutableValidator execVal = this.validator.forExecutables();\
Method methodToValidate = invocation.getMethod();\
Set<ConstraintViolation<Object>> result;\
try {\
//方法入参校验,最终还是委托给Hibernate Validator来校验\
result = execVal.validateParameters(\
invocation.getThis(), methodToValidate, invocation.getArguments(), groups);\
}\
catch (IllegalArgumentException ex) {\
...\
}\
//有异常直接抛出\
if (!result.isEmpty()) {\
throw new ConstraintViolationException(result);\
}\
//真正的方法调用\
Object returnValue = invocation.proceed();\
//对返回值做校验,最终还是委托给Hibernate Validator来校验\
result = execVal.validateReturnValue(invocation.getThis(), methodToValidate, returnValue, groups);\
//有异常直接抛出\
if (!result.isEmpty()) {\
throw new ConstraintViolationException(result);\
}\
return returnValue;\
}\
}
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。