JSR-303注解中的分组校验groups属性

简介

本篇介绍一个JSR303中校验注解的groups属性。

背景

关于groups的了解之路，来源于一个朋友的解决思路。
项目实际需要根据国家来区分用户，进而对用户资料进行验证。对来自不同国家的用户来说，其拥有不一样的验证字段，比如中国要求用户必须提供身份证信息，而日本可能不需要提供身份证信息。
在这个要求的基础上，无论如何进行验证操作，首先需要判断的都是该用户来自于哪个国家，进而才能根据所属的国家信息，指定相关的验证操作。
即通俗地讲，除非你在一个单独的Controller中使用@ModelAttribute注解的方法判断用户来自于哪个国家，并为每个国家编写特定的实体类，才能在Controller的验证方法入参中使用@Valid或@Validated注解进行一步到位的验证操作。
稍作考虑，则目前的解决方案可能有以下两种：
1. 为来自于不同国家的用户建立不同的用于记录该国家用户信息的Bean对象，在这些Bean对象中使用验证注解注释字段；
2. 将用户信息集中在同一个Bean对象中，使用验证类提供的groups属性进行验证分组。
关于第一种方式，大部分的人应该都知道该如何编写，因此本篇将考虑第二种方式。
在使用这种方式前，需要首先了解一下什么是标记接口Java Marker Interface。

标记接口

什么是Java Marker Interface标记接口呢？类似于Serializable，它就是JDK中的一个标记接口。
对于标记接口来说，需要明确这不是Java语言所特有的，而是计算机科学中一种通用的设计理念。
程序往往可以通过判断对象是否实现了某些标记接口，而判定该对象是否具有某些特征，使程序编写更为灵活。
标记接口不具有任何的字段或方法，是一个空接口。

groups属性

在介绍JSR303时，细心的人一定会发现一个细节，所有的验证注解中都存在两个属性：groups和payload。
以下为@NotNull注解的源码：
- 由于源码贴到此处的markdown中会出现错误的代码颜色，这里只贴截图不贴源码了。

本篇不关注payload的用法，可以发现@NotNull中的确包含了groups属性。
groups属性用作分组校验，在使用Validator对实体类进行校验时，可以传入的参数不仅仅是实体类对象。
结合参考Validator类中提供的validate()方法的源码：

/**
 * Validates all constraints on {@code object}.
 *
 * @param object object to validate
 * @param groups the group or list of groups targeted for validation (defaults to
 *        {@link Default})
 * @param <T> the type of the object to validate
 * @return constraint violations or an empty set if none
 * @throws IllegalArgumentException if object is {@code null}
 *         or if {@code null} is passed to the varargs groups
 * @throws ValidationException if a non recoverable error happens
 *         during the validation process
 */
<T> Set<ConstraintViolation<T>> validate(T object, Class<?>... groups);

可以从源码中清晰地看到，validate可以接收Class对象作为额外的参数，而这个Class对象指的就是groups。
程序在对object进行校验前，会首先根据groups信息提前筛选出需要进行校验的字段，然后再对object进行校验操作。
即groups所要完成的使命，就是标记该验证类注解所在字段的分组详情。

简单案例

在对groups进行初步剖析后，可能仍然不太明白其中的工作原理。
考虑问题：假如学校有一个人员信息类Person，其中记录着学生Student和老师Teacher的信息，但对于学生来说，需要提供名字、学号和班级的信息，而对于老师来说只需要提供名字信息即可。不考虑现实合理性问题，此时如何编写Person类？
无疑在Person类中，我们需要添加验证类注解，以确保字段的合法性，同时通过注解的groups属性，将验证字段分为两组，一组为Student，另一组为Teacher；另一方面，在验证环节需要告诉验证器此时验证的对象是Student还是Teacher。
标记接口Student和Teacher如下：

package cn.dylanphang.mark;

public interface Student {
}

package cn.dylanphang.mark;

public interface Teacher {
}

实体类Person如下：

package cn.dylanphang.pojo;

import cn.dylanphang.mark.Student;
import cn.dylanphang.mark.Teacher;
import lombok.Data;

import javax.validation.constraints.NotBlank;

/**
 * @author dylan
 */
@Data
public class Person {

    @NotBlank(groups = {Student.class, Teacher.class})
    private String name;

    @NotBlank(groups = {Student.class})
    private String className;

    @NotBlank(groups = {Student.class})
    private String studentNo;
}

实体类Person的字段上，使用groups进行分组，groups所接收的参数为Class<?>[]。
对应地，在进行验证时，需要提前判定需要验证的数据的分组情况。
在此基础上，编写测试类如下：

package cn.dylanphang.controller;

import cn.dylanphang.mark.Student;
import cn.dylanphang.mark.Teacher;
import cn.dylanphang.pojo.Person;
import org.junit.Assert;
import org.junit.Before;
import org.junit.Test;

import javax.validation.ConstraintViolation;
import javax.validation.Validation;
import javax.validation.Validator;
import javax.validation.ValidatorFactory;
import java.util.Set;

/**
 * @author dylan
 */
public class PersonValidateTest {

    private Person person;
    private Validator validator;

    @Before
    public void init() {
        this.person = new Person();

        final ValidatorFactory validatorFactory = Validation.buildDefaultValidatorFactory();
        this.validator = validatorFactory.getValidator();
    }

    @Test
    public void testStudent() {
        this.person.setName("dylan");
        this.person.setClassName("anyClass");
        this.person.setStudentNo("11250401128");

        final Set<ConstraintViolation<Person>> validate = this.validator.validate(this.person, Student.class);
        Assert.assertEquals(0, validate.size());
    }

    @Test
    public void testTeacher() {
        this.person.setName("kevin");

        final Set<ConstraintViolation<Person>> validate = this.validator.validate(this.person, Teacher.class);
        Assert.assertEquals(0, validate.size());
    }

    @Test
    public void testEmpty() {
        final Set<ConstraintViolation<Person>> validateA = this.validator.validate(this.person, Student.class);
        Assert.assertEquals(3, validateA.size());

        final Set<ConstraintViolation<Person>> validateB = this.validator.validate(this.person, Teacher.class);
        Assert.assertEquals(1, validateB.size());
    }

    /**
     * 值得注意，此时Person对象不为null，但其中的各项字段均为null。由于没有指定groups，对this.person来说，等于没有任何需要验证的字段。
     */
    @Test
    public void testNoGroups() {
        final Set<ConstraintViolation<Person>> validate = this.validator.validate(this.person);
        Assert.assertEquals(0, validate.size());
    }
}

运行测试，均通过：

值得注意的是，当实体类中的所有字段均进行分组操作后，使用validate方法进行验证时，如果不传入相关的分组信息，则表明当前传入的对象不需要进行验证。
即传入对象中所有的字段均可以为null，此时验证也能通过。那么如何避免这种情况呢？其实在此前的validate()源码中就已经出现了答案。我们再看一次validate()的源码：

/**
 * Validates all constraints on {@code object}.
 *
 * @param object object to validate
 * @param groups the group or list of groups targeted for validation (defaults to
 *        {@link Default})
 * @param <T> the type of the object to validate
 * @return constraint violations or an empty set if none
 * @throws IllegalArgumentException if object is {@code null}
 *         or if {@code null} is passed to the varargs groups
 * @throws ValidationException if a non recoverable error happens
 *         during the validation process
 */
<T> Set<ConstraintViolation<T>> validate(T object, Class<?>... groups);

在注释中，可以发现这样一行信息：
- @param groups the group or list of groups targeted for validation (defaults to{@link Default})
即在分组信息属性groups没有值的时候，它具有默认值Default.class。在此前没有加入分组信息，使用validate()进行校验时，程序都会自动地添加一个默认的分组Default.class。
在知道了原理之后，只需要稍微修改Person实体类中的groups属性：

package cn.dylanphang.pojo;

import cn.dylanphang.mark.Student;
import cn.dylanphang.mark.Teacher;
import lombok.Data;

import javax.validation.constraints.NotBlank;

/**
 * @author dylan
 */
@Data
public class Person {

    @NotBlank(groups = {Student.class, Teacher.class, Default.class})
    private String name;

    @NotBlank(groups = {Student.class, Default.class})
    private String className;

    @NotBlank(groups = {Student.class, Default.class})
    private String studentNo;
}

同时测试类也稍作修改：

@Test
public void testNoGroups() {
    final Set<ConstraintViolation<Person>> validate = this.validator.validate(this.person);
    Assert.assertEquals(3, validate.size());
}

单独运行testNoGroups()查看结果：

测试通过。
当存在必要的其他分组信息时，需要在分组属性groups中添加Default.class以确保在validate()不提供任何标记接口的情况下，也会对当前传入对象的字段进行合法性校验。此时对象字段所属的校验组别为Default.class。

案例编写

对标记接口异或groups用法都了解后，可以开始针对开篇的案例进行代码的编写。
对于第一种解决方案不再多做赘述。本篇主要为了展示验证类注解中groups属性用法，因此案例编写将针对第二种解决方案。
假设此时有中国China、日本Japan和美国USA三个国家的用户的信息需要进行校验，那么首先应该具备三个标记接口，这三个标记接口均继承了名为Country的标记接口。（提示：接口是无法实现接口的哟。）
Country标记接口：

package cn.dylanphang.mark.supers;

public interface Country {
}

China标记接口：

package cn.dylanphang.mark.supers;

public interface China extends Country {
}

Japan标记接口：

package cn.dylanphang.mark.supers;

public interface Japan extends Country {
}

USA标记接口：

package cn.dylanphang.mark.supers;

public interface USA extends Country {
}

标记接口编写完毕后，可以编写用户存放用户信息的PersonInfo类，同时在验证注解中列举分组信息：

package cn.dylanphang.pojo;

import cn.dylanphang.mark.China;
import cn.dylanphang.mark.Japan;
import cn.dylanphang.mark.USA;
import lombok.Data;
import org.hibernate.validator.constraints.Length;
import org.hibernate.validator.constraints.Range;

import javax.validation.constraints.NotBlank;

/**
 * 测试标记接口分组。
 * 即使某一个国家提供了额外的验证信息，数据库也不会写入，只要必要信息提供即可，也只会写入必要的数据到MySQL中。
 *
 * @author dylan
 */
@Data
public class PersonInfo {

    @NotBlank(message = "名字不能为空。", groups = {China.class, Japan.class, USA.class, Default.class})
    @Length(min = 1, max = 16, message = "名字最大长度不可超过16.", groups = {China.class, Japan.class, USA.class, Default.class})
    private String name;

    @NotBlank(message = "身份编号不能为空。", groups = {China.class, USA.class, Default.class})
    @Length(min = 18, max = 18, message = "China身份编号只能是18位的。", groups = {China.class, Default.class})
    @Length(min = 12, max = 12, message = "USA身份编号只能是12位的。", groups = {USA.class})
    private String id;

    @Range(min = 0, max = 99, message = "非法年龄！", groups = {China.class, Japan.class, Default.class})
    private Integer age;

    @NotBlank(message = "兴趣没有填，快写！", groups = {Japan.class})
    private String hobby;
}

从验证类注解中，可以看出不同国家的用户，所需要提供的信息是不同的：
- China.class：用户需提供1~16位的用户名name、18位的身份证号id、0~99之间的年龄age，无需提供爱好；
- Japan.class：用户需提供1~16位的用户名name、0~99之间的年龄age、不为空的爱好，无需提供身份证号；
- USA.class：用户需提供1~16位的用户名name、12位的身份证号id、0~99之间的年龄age，无需提供爱好；
以上代码中，Default.class与China.class均被置于同一个groups中。如果validate()默认不提供校验分组时，默认需要校验的是分组则为Default.class的字段，即等同于校验分组为China.class的字段。
除了设定默认校验情况外，也可以不使用Default.class进行分组标记。
因为程序代码总是由开发人员进行编写的，不会说出现validate()要求groups信息时，编写代码却不提供groups的情况。
甚至一般情况下，开发人员会强制使用validate()时必须携带groups信息。此时可以使用工具类包装validate()方法，提供一个必须携带groups信息的验证方法以供开发人员使用。
为了对验证类是否生效进行测试，此处提供了一个ValidateInfoController，进一步模拟当需要验证的参数来源于提交的数据时，应该如何编写：

package cn.dylanphang.controller;

import cn.dylanphang.mark.supers.Country;
import cn.dylanphang.pojo.PersonInfo;
import cn.dylanphang.util.CountryUtils;
import org.springframework.stereotype.Controller;
import org.springframework.web.bind.annotation.PathVariable;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

import javax.validation.ConstraintViolation;
import javax.validation.Validation;
import javax.validation.Validator;
import javax.validation.ValidatorFactory;
import java.util.Set;

/**
 * @author dylan
 */
@Controller
@RestController
public class ValidateInfoController {
	
    @RequestMapping("/validate/{country}")
    public boolean validate(@PathVariable("country") String country, PersonInfo person) {
        final Class<? extends Country> countryClass = CountryUtils.getCountry(country);
        if (countryClass == null) {
            return false;
        }

        final ValidatorFactory validatorFactory = Validation.buildDefaultValidatorFactory();
        final Validator validator = validatorFactory.getValidator();
        final Set<ConstraintViolation<PersonInfo>> validate = validator.validate(person, countryClass);

        return validate.size() == 0;
    }
}

其中CountryUtils用于根据country的字符串数据，获取相应的标记接口的类对象：

package cn.dylanphang.util;

import cn.dylanphang.mark.China;
import cn.dylanphang.mark.Japan;
import cn.dylanphang.mark.USA;
import cn.dylanphang.mark.supers.Country;

import java.util.HashMap;

/**
 * @author dylan
 */
public class CountryUtils {

    private static final HashMap<String, Class<? extends Country>> HASH_MAP;

    static {
        HASH_MAP = new HashMap<>();
        HASH_MAP.put("CHINA", China.class);
        HASH_MAP.put("JAPAN", Japan.class);
        HASH_MAP.put("USA", USA.class);
    }

    public static Class<? extends Country> getCountry(String country) {
        return country == null ? null : HASH_MAP.get(country.toUpperCase());
    }
}

最后编写测试类：

package cn.dylanphang.controller;

import cn.dylanphang.pojo.PersonInfo;
import org.junit.Assert;
import org.junit.Before;
import org.junit.Test;

public class ValidateInfoControllerTest {
    private ValidateInfoController validateInfoController;
    private PersonInfo person;

    @Before
    public void init() {
        // *.测试为了免去启动SpringBoot，直接使用new关键字创建ValidateInfoController对象，目的是调用其validate方法
        this.validateInfoController = new ValidateInfoController();
        this.person = new PersonInfo();
    }

    @Test
    public void testChina() {
        this.person.setName("dylan");
        this.person.setId("442648399474623047");
        this.person.setAge(18);

        boolean result = this.validateInfoController.validate("china", this.person);
        Assert.assertTrue(result);

        this.person.setId("648204658392");
        result = this.validateInfoController.validate("china", this.person);
        Assert.assertFalse(result);
    }

    @Test
    public void testJapan() {
        this.person.setName("dylan");
        this.person.setAge(18);
        this.person.setHobby("coding.");

        boolean result = this.validateInfoController.validate("japan", this.person);
        Assert.assertTrue(result);

        this.person.setHobby(null);
        result = this.validateInfoController.validate("japan", this.person);
        Assert.assertFalse(result);
    }

    @Test
    public void testUSA() {
        this.person.setName("dylan");
        this.person.setId("648204658392");

        boolean result = this.validateInfoController.validate("usa", this.person);
        Assert.assertTrue(result);

        this.person.setName(null);
        result = this.validateInfoController.validate("usa", this.person);
        Assert.assertFalse(result);
    }

    @Test
    public void test() {
        boolean result = this.validateInfoController.validate("", this.person);
        Assert.assertFalse(result);

        result = this.validateInfoController.validate(null, this.person);
        Assert.assertFalse(result);

        this.person.setName("dylan");
        this.person.setId("442648399474623047");
        this.person.setAge(18);

        result = this.validateInfoController.validate("china", this.person);
        Assert.assertTrue(result);
    }
}

运行测试：

所有校验均通过，实验完毕。

总结

校验注解中提供groups信息，可以完成分组校验的操作。
启用分组校验，需要在相应字段的校验注解中提供groups属性信息，同时在校验对象时，一并携带groups信息。
在validate()中如果未携带任何校验分组groups信息，程序将自动赋予一个默认的Default.class分组。

posted @ 2020-11-02 01:34 phax-ccc 阅读(2453) 评论(2) 编辑收藏举报

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