SpringBoot实现接口的各种参数校验的示例
目录
- 1.添加依赖
- 2.接口参数校验
- 2.1 requestBody参数校验
- 2.2 requestParam/PathVariable参数校验
- 3.统一异常处理
- 4.进阶使用
- 4.1 分组校验
- 4.2 嵌套校验
- 4.3 集合校验
- 4.4 自定义校验
- 5.快速失败 (Fail Fast)
- 6.@Valid和@Validated区别
- 7.实现原理
- 7.1 requestBody参数校验实现原理
- 7.2 方法级别的参数校验实现原理
在我们进行接口开发时,在对参数的接收时,我们需要冗余复杂的校验规则 来进行接口参数的校验,接下来推荐一个好用的校验工具Spring Validation。
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。
1.添加依赖
<!--新增validator--> <!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.hibernate.validator/hibernate-validator --> <dependency> <groupId>org.hibernate.validator</groupId> <artifactId>hibernate-validator</artifactId> </dependency> <!--添加lombok--> <!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.projectlombok/lombok --> <dependency> <groupId>org.projectlombok</groupId> <artifactId>lombok</artifactId> </dependency>
2.接口参数校验
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!
2.1 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。
我们只需要两步就可以实现刚刚对user对象参数的需求
1.在实体类上声明约束注解
import lombok.Data; import org.hibernate.validator.constraints.Length; import javax.validation.constraints.NotNull; @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; }
2.在接口方法参数上声明校验注解
import org.springframework.validation.annotation.Validated; import org.springframework.web.bind.annotation.PostMapping; import org.springframework.web.bind.annotation.RequestBody; import org.springframework.web.bind.annotation.RestController; import java.util.HashMap; import java.util.Map; @RestController public class UserController { @PostMapping("/save") public Map<String, Object> saveUser(@RequestBody @Validated UserDTO userDTO) { Map<String, Object> result = new HashMap<>(); result.put("code", 20000); return result; } }
接下来我们进行一下测试
我们可以看到密码位数不对时会转为400请求参数不对的错误
2.2 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:
package com.example.code.controller; import com.example.code.po.UserDTO; import org.hibernate.validator.constraints.Length; import org.springframework.validation.annotation.Validated; import org.springframework.web.bind.annotation.*; import javax.validation.constraints.Min; import javax.validation.constraints.NotNull; import java.util.HashMap; import java.util.Map; @RestController public class UserController { @GetMapping("{userId}") public Map<String, Object> detail(@PathVariable("userId") @Min(10000000000000000L) Long userId) { Map<String, Object> result = new HashMap<>(); UserDTO userDTO = new UserDTO(); userDTO.setUserId(userId); userDTO.setAccount("11111111111111111"); userDTO.setUserName("xixi"); userDTO.setAccount("11111111111111111"); result.put("code", 20000); result.put("data", userDTO); return result; } @GetMapping("getByAccount") public Map<String, Object> getByAccount(@Length(min = 6, max = 20) @NotNull String account) { Map<String, Object> result = new HashMap<>(); UserDTO userDTO = new UserDTO(); userDTO.setUserId(10000000000000003L); userDTO.setAccount(account); userDTO.setUserName("xixi"); userDTO.setAccount(account); result.put("code", 20000); result.put("data", userDTO); return result; } }
3.统一异常处理
在我们刚刚的测试中会发现如果校验失败,会抛出MethodArgumentNotValidException或者ConstraintViolationException异常。
但是在实际项目开发中,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。
import org.springframework.http.HttpStatus; import org.springframework.validation.BindingResult; import org.springframework.validation.FieldError; import org.springframework.web.bind.MethodArgumentNotValidException; import org.springframework.web.bind.annotation.ExceptionHandler; import org.springframework.web.bind.annotation.ResponseBody; import org.springframework.web.bind.annotation.ResponseStatus; import org.springframework.web.bind.annotation.RestControllerAdvice; import javax.validation.ConstraintViolationException; import java.util.HashMap; import java.util.Map; @RestControllerAdvice public class CommonExceptionHandler { @ExceptionHandler({MethodArgumentNotValidException.class}) @ResponseStatus(HttpStatus.OK) @ResponseBody public Map<String, Object> handleMethodArgumentNotValidException(MethodArgumentNotValidException ex) { Map<String, Object> result = new HashMap<>(); 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(); result.put("code", 500); result.put("msg", msg); return result; } @ExceptionHandler({ConstraintViolationException.class}) @ResponseStatus(HttpStatus.OK) @ResponseBody public Map<String, Object> handleConstraintViolationException(ConstraintViolationException ex) { Map<String, Object> result = new HashMap<>(); result.put("code", 500); result.put("msg", ex.getMessage()); return result; } }
4.进阶使用
4.1 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。
还是继续使用上面的例子,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:
import lombok.Data; import org.hibernate.validator.constraints.Length; import javax.validation.constraints.Min; import javax.validation.constraints.NotNull; @Data public class UserDTO_Groups { @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; public interface Save { } public interface Update { } }
在@Validated注解上指定校验分组
import com.example.code.po.UserDTO; import com.example.code.po.UserDTO_Groups; import org.hibernate.validator.constraints.Length; import org.springframework.validation.annotation.Validated; import org.springframework.web.bind.annotation.*; import javax.validation.constraints.Min; import javax.validation.constraints.NotNull; import java.util.HashMap; import java.util.Map; @RestController public class UserController { @PostMapping("/save_group") public Map<String, Object> saveUser_Group(@RequestBody @Validated(UserDTO_Groups.Save.class) UserDTO_Groups userDTO) { Map<String, Object> result = new HashMap<>(); result.put("code", 20000); result.put("data", userDTO); return result; } @PostMapping("/update_group") public Map<String, Object> updateUser(@RequestBody @Validated(UserDTO_Groups.Update.class) UserDTO_Groups userDTO) { Map<String, Object> result = new HashMap<>(); result.put("code", 20000); result.put("data", userDTO); return result; } }
4.2 嵌套校验
在实际开发中,我们保存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。
import lombok.Data; import org.hibernate.validator.constraints.Length; import javax.validation.Valid; import javax.validation.constraints.Min; import javax.validation.constraints.NotNull; /** * 嵌套校验 */ @Data public class UserDTO_Nest { @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; public interface Save { } public interface Update { } }
import lombok.Data; import org.hibernate.validator.constraints.Length; import javax.validation.constraints.Min; import javax.validation.constraints.NotNull; @Data public class Job { @Min(value = 1, groups = UserDTO_Nest.Update.class) private Long jobId; @NotNull(groups = {UserDTO_Nest.Save.class, UserDTO_Nest.Update.class}) @Length(min = 2, max = 10, groups = {UserDTO_Nest.Save.class, UserDTO_Nest.Update.class}) private String jobName; @NotNull(groups = {UserDTO_Nest.Save.class, UserDTO_Nest.Update.class}) @Length(min = 2, max = 10, groups = {UserDTO_Nest.Save.class, UserDTO_Nest.Update.class}) private String position; }
package com.example.code.controller; import com.example.code.po.UserDTO; import com.example.code.po.UserDTO_Groups; import com.example.code.po.UserDTO_Nest; import com.example.code.validate.ValidationList; import org.hibernate.validator.constraints.Length; import org.springframework.validation.annotation.Validated; import org.springframework.web.bind.annotation.*; import javax.validation.constraints.Min; import javax.validation.constraints.NotNull; import java.util.HashMap; import java.util.Map; @RestController public class UserController { @PostMapping("/save1") public Map<String, Object> save1(@RequestBody @Validated(UserDTO_Nest.Save.class) UserDTO_Nest userList) { Map<String, Object> result = new HashMap<>(); result.put("code", 20000); result.put("data", userList); return result; } }
因为我们在代码中设置了嵌套校验要求job不能为空,所以:
我们在job类汇总设置了position最小长度为2,所以:
嵌套校验可以结合分组校验一起使用。
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。
4.3 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:
1.包装List类型,并声明@Valid注解
package com.example.code.validate; import lombok.experimental.Delegate; import javax.validation.Valid; import java.util.ArrayList; import java.util.List; public class ValidationList<E> implements List<E> { @Delegate @Valid public List<E> list = new ArrayList<>(); @Override public String toString() { return list.toString(); } }
注意:@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。
接下来我们开发接口,使其可以批量保存
import com.example.code.po.UserDTO; import com.example.code.po.UserDTO_Groups; import com.example.code.po.UserDTO_Nest; import com.example.code.validate.ValidationList; import org.hibernate.validator.constraints.Length; import org.springframework.validation.annotation.Validated; import org.springframework.web.bind.annotation.*; import javax.validation.constraints.Min; import javax.validation.constraints.NotNull; import java.util.HashMap; import java.util.Map; @RestController public class UserController { @PostMapping("/saveList") public Map<String, Object> saveList(@RequestBody @Validated(UserDTO_Nest.Save.class) ValidationList<UserDTO_Nest> userList) { Map<String, Object> result = new HashMap<>(); result.put("code", 20000); result.put("data", userList); return result; } }
4.4 自定义校验
在我们实际的业务开发中,我们的需求总是比框架提供的这些简单校验要复杂的多,我们可以通过自定义校验来满足我们的需求。
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:
1.自定义约束注解
import javax.validation.Constraint; import javax.validation.Payload; import java.lang.annotation.Documented; import java.lang.annotation.Retention; import java.lang.annotation.Target; import static java.lang.annotation.ElementType.*; import static java.lang.annotation.RetentionPolicy.RUNTIME; @Target({METHOD, FIELD, ANNOTATION_TYPE, CONSTRUCTOR, PARAMETER}) @Retention(RUNTIME) @Documented @Constraint(validatedBy = {EncryptIdValidator.class}) public @interface EncryptId { String message() default "加密id格式错误"; Class<?>[] groups() default {}; Class<? extends Payload>[] payload() default {}; }
2.实现ConstraintValidator接口编写约束校验器
import javax.validation.ConstraintValidator; import javax.validation.ConstraintValidatorContext; import java.util.regex.Matcher; import java.util.regex.Pattern; 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) { if (value != null) { Matcher matcher = PATTERN.matcher(value); return matcher.find(); } return true; } }
3.在实体类上的字段中进行使用
import com.example.code.validate.EncryptId; import lombok.Data; import org.hibernate.validator.constraints.Length; import javax.validation.constraints.NotNull; @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 @EncryptId private String password; }
4.测试
import com.example.code.validate.ValidationList; import org.hibernate.validator.constraints.Length; import org.springframework.validation.annotation.Validated; import org.springframework.web.bind.annotation.*; import javax.validation.constraints.Min; import javax.validation.constraints.NotNull; import java.util.HashMap; import java.util.Map; @RestController public class UserController { @PostMapping("/save2") public Map<String, Object> save2(@RequestBody @Validated UserDTO userDTO) { Map<String, Object> result = new HashMap<>(); result.put("code", 20000); result.put("data", userDTO); return result; } }
结果如下:
我们可以看到自定义的校验已经应用成功了
5.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。此时如果需要校验字段过多则会影响前后端交互的速度,我们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。
import org.hibernate.validator.HibernateValidator; import org.springframework.context.annotation.Bean; import org.springframework.stereotype.Component; import javax.validation.Validation; import javax.validation.Validator; import javax.validation.ValidatorFactory; @Component public class ValidatorConfig { @Bean public Validator validator() { ValidatorFactory validatorFactory = Validation.byProvider(HibernateValidator.class) .configure() .failFast(true) .buildValidatorFactory(); return validatorFactory.getValidator(); } }
6.@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_USE | TYPE, METHOD, PARAMETER |
嵌套校验 | 支持 | 不支持 |
7.实现原理
7.1 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:
于是我们看一下RequestResponseBodyMethodProcessor的resolveArgument()方法
可以看到调用了validateIfApplicable()进行参数校验,我们在看看validateIfApplicable()具体是如何校验的
我们可以看到真正的校验,无论是@Validated、@Valid都是通过binder.validate(validationHints);实现,所以我们在接着往下看看WebDataBinder.validate()实现
最终发现底层最终还是调用了Hibernate Validator进行真正的校验处理
7.2 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,如下图所示:
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。
我们看一下MethodValidationPostProcessor中源码的实现
最终调用的是MethodValidationInterceptor(),那么我们进入到该类看一下
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。
至此对于接口参数的校验就到此结束了,有问题欢迎大家来下方讨论,谢谢。
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