使用 Spring Validation 优雅地进行参数校验
引言
不知道大家平时的业务开发过程中 controller 层的参数校验都是怎么写的？是否也存在下面这样的直接判断？
public String add(UserVO userVO) {
if(userVO.getAge() == null){
return "年龄不能为空";
}
if(userVO.getAge() > 120){
return "年龄不能超过120";
}
if(userVO.getName().isEmpty()){
return "用户名不能为空";
}
// 省略一堆参数校验...
return "OK";
}
业务代码还没开始写呢，光参数校验就写了一堆判断。这样写虽然没什么错，但是给人的感觉就是：不优雅，不专业。
其实Spring框架已经给我们封装了一套校验组件：validation。其特点是简单易用，自由度高。接下来课代表使用springboot-2.3.1.RELEASE搭建一个简单的 Web 工程，给大家一步一步讲解在开发过程中如何优雅地做参数校验。
1. 环境搭建
从springboot-2.3开始，校验包被独立成了一个starter组件，所以需要引入如下依赖：
<!--校验组件-->
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-validation</artifactId>
</dependency>
<!--web组件-->
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
</dependency>
而springboot-2.3之前的版本只需要引入 web 依赖就可以了。
2.小试牛刀
参数校验非常简单，首先在待校验字段上增加校验规则注解
public class UserVO {
@NotNull(message = "age 不能为空")
private Integer age;
}
然后在controller方法中添加@Validated和用于接收错误信息的BindingResult就可以了，于是有了第一版：
public String add1(@Validated UserVO userVO, BindingResult result) {
List<FieldError> fieldErrors = result.getFieldErrors();
if(!fieldErrors.isEmpty()){
return fieldErrors.get(0).getDefaultMessage();
}
return "OK";
}
通过工具(postman)去请求接口，如果参数不符合规则，会将相应的 message信息返回：
age 不能为空
内置的校验注解有很多，罗列如下：
| 注解 | 校验功能 |
|---|---|
| @AssertFalse | 必须是false |
| @AssertTrue | 必须是true |
| @DecimalMax | 小于等于给定的值 |
| @DecimalMin | 大于等于给定的值 |
| @Digits | 可设定最大整数位数和最大小数位数 |
| 校验是否符合Email格式 | |
| @Future | 必须是将来的时间 |
| @FutureOrPresent | 当前或将来时间 |
| @Max | 最大值 |
| @Min | 最小值 |
| @Negative | 负数（不包括0） |
| @NegativeOrZero | 负数或0 |
| @NotBlank | 不为null并且包含至少一个非空白字符 |
| @NotEmpty | 不为null并且不为空 |
| @NotNull | 不为null |
| @Null | 为null |
| @Past | 必须是过去的时间 |
| @PastOrPresent | 必须是过去的时间，包含现在 |
| @PositiveOrZero | 正数或0 |
| @Size | 校验容器的元素个数 |
3. 规范返回值
待校验参数多了之后我们希望一次返回所有校验失败信息，方便接口调用方进行调整，这就需要统一返回格式，常见的就是封装一个结果类。
public class ResultInfo<T>{
private Integer status;
private String message;
private T response;
// 省略其他代码...
}
改造一下controller 方法，第二版：
public ResultInfo add2(@Validated UserVO userVO, BindingResult result) {
List<FieldError> fieldErrors = result.getFieldErrors();
List<String> collect = fieldErrors.stream()
.map(o -> o.getDefaultMessage())
.collect(Collectors.toList());
return new ResultInfo<>().success(400,"请求参数错误",collect);
}
请求该方法时，所有的错误参数就都返回了：
{
"status": 400,
"message": "请求参数错误",
"response": [
"年龄必须在[1,120]之间",
"bg 字段的整数位最多为3位，小数位最多为1位",
"name 不能为空",
"email 格式错误"
]
}
4. 全局异常处理
每个Controller方法中如果都写一遍BindingResult信息的处理，使用起来还是很繁琐。可以通过全局异常处理的方式统一处理校验异常。
当我们写了@validated注解，不写BindingResult的时候，Spring 就会抛出异常。由此，可以写一个全局异常处理类来统一处理这种校验异常，从而免去重复组织异常信息的代码。
全局异常处理类只需要在类上标注@RestControllerAdvice，并在处理相应异常的方法上使用@ExceptionHandler注解，写明处理哪个异常即可。
@RestControllerAdvice
public class GlobalControllerAdvice {
private static final String BAD_REQUEST_MSG = "客户端请求参数错误";
// <1> 处理 form data方式调用接口校验失败抛出的异常
@ExceptionHandler(BindException.class)
public ResultInfo bindExceptionHandler(BindException e) {
List<FieldError> fieldErrors = e.getBindingResult().getFieldErrors();
List<String> collect = fieldErrors.stream()
.map(o -> o.getDefaultMessage())
.collect(Collectors.toList());
return new ResultInfo().success(HttpStatus.BAD_REQUEST.value(), BAD_REQUEST_MSG, collect);
}
// <2> 处理 json 请求体调用接口校验失败抛出的异常
@ExceptionHandler(MethodArgumentNotValidException.class)
public ResultInfo methodArgumentNotValidExceptionHandler(MethodArgumentNotValidException e) {
List<FieldError> fieldErrors = e.getBindingResult().getFieldErrors();
List<String> collect = fieldErrors.stream()
.map(o -> o.getDefaultMessage())
.collect(Collectors.toList());
return new ResultInfo().success(HttpStatus.BAD_REQUEST.value(), BAD_REQUEST_MSG, collect);
}
// <3> 处理单个参数校验失败抛出的异常
@ExceptionHandler(ConstraintViolationException.class)
public ResultInfo constraintViolationExceptionHandler(ConstraintViolationException e) {
Set<ConstraintViolation<?>> constraintViolations = e.getConstraintViolations();
List<String> collect = constraintViolations.stream()
.map(o -> o.getMessage())
.collect(Collectors.toList());
return new ResultInfo().success(HttpStatus.BAD_REQUEST.value(), BAD_REQUEST_MSG, collect);
}
}
事实上，在全局异常处理类中，我们可以写多个异常处理方法，课代表总结了三种参数校验时可能引发的异常：
- 使用form data方式调用接口，校验异常抛出 BindException
- 使用 json 请求体调用接口，校验异常抛出 MethodArgumentNotValidException
- 单个参数校验异常抛出ConstraintViolationException
注：单个参数校验需要在参数上增加校验注解，并在类上标注
@Validated。
全局异常处理类可以添加各种需要处理的异常，比如添加一个对Exception.class的异常处理，当所有ExceptionHandler都无法处理时，由其记录异常信息，并返回友好提示。
5.分组校验
如果同一个参数，需要在不同场景下应用不同的校验规则，就需要用到分组校验了。比如：新注册用户还没起名字，我们允许name字段为空，但是不允许将名字更新为空字符。
分组校验有三个步骤：
- 定义一个分组类（或接口）
- 在校验注解上添加
groups属性指定分组 Controller方法的@Validated注解添加分组类
public interface Update extends Default{}
public class UserVO {
@NotBlank(message = "name 不能为空",groups = Update.class)
private String name;
// 省略其他代码...
}
@PostMapping("update")
public ResultInfo update(@Validated({Update.class}) UserVO userVO) {
return new ResultInfo().success(userVO);
}
细心的同学可能已经注意到，自定义的Update分组接口继承了Default接口。校验注解(如：@NotBlank)和@validated默认都属于Default.class分组，这一点在javax.validation.groups.Default注释中有说明
/**
* Default Jakarta Bean Validation group.
* <p>
* Unless a list of groups is explicitly defined:
* <ul>
* <li>constraints belong to the {@code Default} group</li>
* <li>validation applies to the {@code Default} group</li>
* </ul>
* Most structural constraints should belong to the default group.
*
* @author Emmanuel Bernard
*/
public interface Default {}
在编写Update分组接口时，如果继承了Default，下面两个写法就是等效的：
@Validated({Update.class})
@Validated({Update.class,Default.class})
请求一下/update接口可以看到，不仅校验了name字段，也校验了其他默认属于Default.class分组的字段
{
"status": 400,
"message": "客户端请求参数错误",
"response": [
"name 不能为空",
"age 不能为空",
"email 不能为空"
]
}
如果Update不继承Default，@Validated({Update.class})就只会校验属于Update.class分组的参数字段，修改后再次请求该接口得到如下结果，可以看到， 其他字段没有参与校验：
{
"status": 400,
"message": "客户端请求参数错误",
"response": [
"name 不能为空"
]
}
6.递归校验
如果 UserVO 类中增加一个 OrderVO 类的属性，而 OrderVO 中的属性也需要校验，就用到递归校验了，只要在相应属性上增加@Valid注解即可实现（对于集合同样适用）
OrderVO类如下
public class OrderVO {
@NotNull
private Long id;
@NotBlank(message = "itemName 不能为空")
private String itemName;
// 省略其他代码...
}
在 UserVO 类中增加一个 OrderVO 类型的属性
public class UserVO {
@NotBlank(message = "name 不能为空",groups = Update.class)
private String name;
//需要递归校验的OrderVO
@Valid
private OrderVO orderVO;
// 省略其他代码...
}
调用请求验证如下：
7. 自定义校验
Spring 的 validation 为我们提供了这么多特性，几乎可以满足日常开发中绝大多数参数校验场景了。但是，一个好的框架一定是方便扩展的。有了扩展能力，就能应对更多复杂的业务场景，毕竟在开发过程中，唯一不变的就是变化本身。
Spring Validation允许用户自定义校验，实现很简单，分两步：
- 自定义校验注解
- 编写校验者类
代码也很简单，结合注释你一看就能懂
@Target({METHOD, FIELD, ANNOTATION_TYPE, CONSTRUCTOR, PARAMETER})
@Retention(RUNTIME)
@Documented
@Constraint(validatedBy = {HaveNoBlankValidator.class})// 标明由哪个类执行校验逻辑
public @interface HaveNoBlank {
// 校验出错时默认返回的消息
String message() default "字符串中不能含有空格";
Class<?>[] groups() default { };
Class<? extends Payload>[] payload() default { };
/**
* 同一个元素上指定多个该注解时使用
*/
@Target({ METHOD, FIELD, ANNOTATION_TYPE, CONSTRUCTOR, PARAMETER, TYPE_USE })
@Retention(RUNTIME)
@Documented
public @interface List {
NotBlank[] value();
}
}
public class HaveNoBlankValidator implements ConstraintValidator<HaveNoBlank, String> {
@Override
public boolean isValid(String value, ConstraintValidatorContext context) {
// null 不做检验
if (value == null) {
return true;
}
if (value.contains(" ")) {
// 校验失败
return false;
}
// 校验成功
return true;
}
}
自定义校验注解使用起来和内置注解无异，在需要的字段上添加相应注解即可，同学们可以自行验证
回顾
以上就是如何使用 Spring Validation 优雅地校验参数的全部内容，下面重点总结一下文中提到的校验特性
- 内置多种常用校验注解
- 支持单个参数校验
- 结合全局异常处理自动组装校验异常
- 分组校验
- 支持递归校验
- 自定义校验
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本文转自微信公众号-Java课代表
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参考资料
- Java课代表的 GitHub: *https://github.com/zhengxl5566/springboot-demo*
