SpringBoot中自定义注解实现参数非空校验的示例

前言

由于刚写项目不久，在写 web 后台接口时，经常会对前端传入的参数进行一些规则校验，如果入参较少还好，一旦需要校验的参数比较多，那么使用 if 校验会带来大量的重复性工作，并且代码看起来会非常冗余，所以我首先想到能否通过一些手段改进这点，让 Controller 层减少参数校验的冗余代码，提升代码的可阅读性。

经过阅读他人的代码，发现使用 annotation 注解是一个比较方便的手段，SpringBoot 自带的 @RequestParam 注解只会校验请求中该参数是否存在，但是该参数是否符合一些规格比如不为 null 且不为空就无法进行判断的，所以我们可以尝试一下增强请求参数中的注解。

准备工作

有了前面的思路，我们先搭一个架子出来。

• SpringBoot 2.3.5.REALEASE
• JDK 1.8

pom.xml 文件如下：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
     xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 https://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
  <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
  <parent>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
    <version>2.3.5.RELEASE</version>
    <relativePath/> <!-- lookup parent from repository -->
  </parent>
  <groupId>cn.bestzuo</groupId>
  <artifactId>springboot-annotation</artifactId>
  <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
  <name>springboot-annotation</name>
  <description>Demo project for Spring Boot</description>

  <properties>
    <java.version>1.8</java.version>
  </properties>

  <dependencies>
    <dependency>
      <groupId>org.springframework.boot</groupId>
      <artifactId>spring-boot-starter-thymeleaf</artifactId>
    </dependency>
    <dependency>
      <groupId>org.springframework.boot</groupId>
      <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
    </dependency>

    <dependency>
      <groupId>org.projectlombok</groupId>
      <artifactId>lombok</artifactId>
      <optional>true</optional>
    </dependency>
    <!--引入AOP相应的注解-->
    <dependency>
      <groupId>org.aspectj</groupId>
      <artifactId>aspectjweaver</artifactId>
      <version>1.8.5</version>
    </dependency>
    <dependency>
      <groupId>org.springframework.boot</groupId>
      <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
      <scope>test</scope>
      <exclusions>
        <exclusion>
          <groupId>org.junit.vintage</groupId>
          <artifactId>junit-vintage-engine</artifactId>
        </exclusion>
      </exclusions>
    </dependency>
  </dependencies>

  <build>
    <plugins>
      <plugin>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
      </plugin>
    </plugins>
  </build>

</project>

其中 aspectjweaver 用于引入 AOP 的相关的注解，如 @Aspect、@Pointcut 等.

使用自定义注解实现统一非空校验

总体思路：自定义一个注解，对必填的参数加上该注解，然后定义一个切面，校验该参数是否为空，如果为空则抛出自定义的异常，该异常被自定义的异常处理器捕获，然后返回相应的错误信息。

1.自定义注解

创建一个名为 ParamCheck 的注解，代码如下：

package cn.bestzuo.springbootannotation.annotation;

import java.lang.annotation.ElementType;
import java.lang.annotation.Retention;
import java.lang.annotation.RetentionPolicy;
import java.lang.annotation.Target;

/**
 * 参数不能为空注解，作用于方法参数上
 *
 * @author zuoxiang
 * @since 2020-11-11
 */
@Target(ElementType.PARAMETER)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface ParamCheck {
  /**
   * 是否非空,默认不能为空
   */
  boolean notNull() default true;
}

其中 @Target 注解中的 ElementType.PARAMETER 表示该注解的作用范围，我们查看源码可以看到，注解的作用范围定义比较广泛，可以作用于方法、参数、构造方法、本地变量、枚举等等。

public enum ElementType {
  /** Class, interface (including annotation type), or enum declaration */
  TYPE,

  /** Field declaration (includes enum constants) */
  FIELD,

  /** Method declaration */
  METHOD,

  /** Formal parameter declaration */
  PARAMETER,

  /** Constructor declaration */
  CONSTRUCTOR,

  /** Local variable declaration */
  LOCAL_VARIABLE,

  /** Annotation type declaration */
  ANNOTATION_TYPE,

  /** Package declaration */
  PACKAGE,

  /**
   * Type parameter declaration
   *
   * @since 1.8
   */
  TYPE_PARAMETER,

  /**
   * Use of a type
   *
   * @since 1.8
   */
  TYPE_USE
}

当然，我们定义的注解可以扩展，不仅仅去校验参数是否为空，比如我们可以增加字符串长度的校验。

2.自定义异常类

我们在这里自定义异常的原因，是为了配合自定义注解使用，一旦校验出不符合我们自定义注解规格的参数，可以直接抛出自定义异常返回。代码如下：

package cn.bestzuo.springbootannotation.exception;

public class ParamIsNullException extends RuntimeException {
  private final String parameterName;
  private final String parameterType;

  public ParamIsNullException(String parameterName, String parameterType) {
    super("");
    this.parameterName = parameterName;
    this.parameterType = parameterType;
  }

  /**
   * 重写了该方法
   *
   * @return 异常消息通知
   */
  @Override
  public String getMessage() {
    return "Required " + this.parameterType + " parameter \'" + this.parameterName + "\' must be not null !";
  }

  public final String getParameterName() {
    return this.parameterName;
  }

  public final String getParameterType() {
    return this.parameterType;
  }
}

该异常继承 RuntimeException，并定义了两个成员属性、重写了 getMessage() 方法
之所以自定义该异常，而不用现有的 org.springframework.web.bind.MissingServletRequestParameterException 类，是因为 MissingServletRequestParameterException为Checked 异常,在动态代理过程中，很容易引发 java.lang.reflect.UndeclaredThrowableException 异常。

3.自定义 AOP

代码如下：

package cn.bestzuo.springbootannotation.aop;

import cn.bestzuo.springbootannotation.annotation.ParamCheck;
import cn.bestzuo.springbootannotation.exception.ParamIsNullException;
import org.aspectj.lang.JoinPoint;
import org.aspectj.lang.ProceedingJoinPoint;
import org.aspectj.lang.annotation.*;
import org.aspectj.lang.reflect.MethodSignature;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
import org.springframework.stereotype.Component;

import java.lang.annotation.Annotation;
import java.lang.reflect.Method;

@Component
@Aspect
public class ParamCheckAop {
  private static final Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger(ParamCheckAop.class);

  /**
   * 定义有一个切入点，范围为 controller 包下的类
   */
  @Pointcut("execution(public * cn.bestzuo.controller..*.*(..))")
  public void checkParam() {

  }

  @Before("checkParam()")
  public void doBefore(JoinPoint joinPoint) {
  }

  /**
   * 检查参数是否为空
   *
   * @param pjp 连接点
   * @return 对象
   * @throws Throwable 异常
   */
  @Around("checkParam()")
  public Object doAround(ProceedingJoinPoint pjp) throws Throwable {
    MethodSignature signature = ((MethodSignature) pjp.getSignature());
    //得到拦截的方法
    Method method = signature.getMethod();
    //获取方法参数注解，返回二维数组是因为某些参数可能存在多个注解
    Annotation[][] parameterAnnotations = method.getParameterAnnotations();
    if (parameterAnnotations.length == 0) {
      return pjp.proceed();
    }
    //获取方法参数名
    String[] paramNames = signature.getParameterNames();
    //获取参数值
    Object[] paramValues = pjp.getArgs();
    //获取方法参数类型
    Class<?>[] parameterTypes = method.getParameterTypes();
    for (int i = 0; i < parameterAnnotations.length; i++) {
      for (int j = 0; j < parameterAnnotations[i].length; j++) {
        //如果该参数前面的注解是ParamCheck的实例，并且notNull()=true,则进行非空校验
        if (parameterAnnotations[i][j] != null && parameterAnnotations[i][j] instanceof ParamCheck && ((ParamCheck) parameterAnnotations[i][j]).notNull()) {
          paramIsNull(paramNames[i], paramValues[i], parameterTypes[i] == null ? null : parameterTypes[i].getName());
          break;
        }
      }
    }
    return pjp.proceed();
  }

  /**
   * 在切入点return内容之后切入内容（可以用来对处理返回值做一些加工处理）
   *
   * @param joinPoint 连接点
   */
  @AfterReturning("checkParam()")
  public void doAfterReturning(JoinPoint joinPoint) {
  }

  /**
   * 参数非空校验，如果参数为空，则抛出ParamIsNullException异常
   *
   * @param paramName   参数名称
   * @param value     参数值
   * @param parameterType 参数类型
   */
  private void paramIsNull(String paramName, Object value, String parameterType) {
    if (value == null || "".equals(value.toString().trim())) {
      throw new ParamIsNullException(paramName, parameterType);
    }
  }
}

4.全局异常处理器

该异常处理器捕获在 ParamCheckAop 类中抛出的 ParamIsNullException 异常，并进行处理,代码如下:

import cn.bestzuo.springbootannotation.common.Result;
import cn.bestzuo.springbootannotation.enums.EnumResultCode;
import cn.bestzuo.springbootannotation.utils.ResponseMsgUtil;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
import org.springframework.web.bind.MissingServletRequestParameterException;
import org.springframework.web.bind.annotation.ExceptionHandler;

import javax.servlet.http.HttpServletRequest;

public class GlobalExceptionHandler {
  private static final Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger(GlobalExceptionHandler.class);

  /**
   * 参数为空异常处理
   *
   * @param ex 异常
   * @return 返回的异常
   */
  @ExceptionHandler({MissingServletRequestParameterException.class, ParamIsNullException.class})
  public Result<String> requestMissingServletRequest(Exception ex) {
    LOGGER.error("request Exception:", ex);
    return ResponseMsgUtil.builderResponse(EnumResultCode.FAIL.getCode(), ex.getMessage(), null);
  }

  /**
   * 特别说明： 可以配置指定的异常处理,这里处理所有
   *
   * @param request 请求
   * @param e    异常体
   * @return 返回的异常
   */
  @ExceptionHandler(value = Exception.class)
  public Result<String> errorHandler(HttpServletRequest request, Exception e) {
    LOGGER.error("request Exception:", e);
    return ResponseMsgUtil.exception();
  }
}

5.测试

首先定义一个 Controller 进行测试：

@RestController
public class HelloController {
  /**
   * 测试@RequestParam注解
   *
   * @param name 测试参数
   * @return 包装结果
   */
  @GetMapping("/hello1")
  public Result<String> hello1(@RequestParam String name) {
    return ResponseMsgUtil.builderResponse(EnumResultCode.SUCCESS.getCode(), "请求成功", "Hello," + name);
  }

  /**
   * 测试@ParamCheck注解
   *
   * @param name 测试参数
   * @return 包装结果
   */
  @GetMapping("/hello2")
  public Result<String> hello2(@ParamCheck String name) {
    return ResponseMsgUtil.builderResponse(EnumResultCode.SUCCESS.getCode(), "请求成功", "Hello," + name);
  }

  /**
   * 测试@ParamCheck与@RequestParam一起时
   *
   * @param name 测试参数
   * @return 包装结果
   */
  @GetMapping("/hello3")
  public Result<String> hello3(@ParamCheck @RequestParam String name) {
    return ResponseMsgUtil.builderResponse(EnumResultCode.SUCCESS.getCode(), "请求成功", "Hello," + name);
  }
}

测试访问 http://localhost:8080/hello1，此时只有 @RequestParam 注解，如果不加 name 参数，会请求得到一个异常：

并且控制台会报 MissingServletRequestParameterException: Required String parameter 'name' is not present] 异常

如果访问 http://localhost:8080/hello2?name=，此时使用的是我们自定义的 @ParamCheck 注解，此时没有参数输入，那么也会捕获输入的异常：

如果访问 http://localhost:8080/hello3?name=，此时既有参数存在校验，又有我们自定义的 ParamCheck 不为空校验，所以此时访问不加参数会抛出异常：

控制台抛出我们自定义的异常：

测试总结：

当参数名为空时，分别添加两个注解的接口都会提示参数不能为空
当参数名不为空，值为空时，@RequestParam注解不会报错，但@ParamCheck注解提示参数'name'的值为空

6.总结

• 经过以上的测试也验证了 @RequestParam 只会验证对应的参数是否存在，而不会验证值是否为空
• ParamCheck 还可以进行拓展，比如参数值长度、是否含有非法字符等校验

7.代码附录

上述使用到的代码：

package cn.bestzuo.springbootannotation.common;

import lombok.Getter;
import lombok.Setter;

@Getter
@Setter
public class Result<T> {
  private Integer resCode;
  private String resMsg;
  private T data;
}

package cn.bestzuo.springbootannotation.enums;

/**
 * 枚举参数结果
 *
 * @author zuoxiang
 * @since 2020-11-11
 */
public enum EnumResultCode {
  SUCCESS(200),

  FAIL(400),

  UNAUTHORIZED(401),

  NOT_FOUND(404),

  INTERNAL_SERVER_ERROR(500);

  private final int code;

  EnumResultCode(int code) {
    this.code = code;
  }

  public int getCode() {
    return code;
  }
}

package cn.bestzuo.springbootannotation.utils;

import cn.bestzuo.springbootannotation.common.Result;
import cn.bestzuo.springbootannotation.enums.EnumResultCode;

public class ResponseMsgUtil {
  /**
   * 根据消息码等生成接口返回对象
   *
   * @param code 结果返回码
   * @param msg 结果返回消息
   * @param data 数据对象
   * @param <T> 泛型
   * @return 包装对象
   */
  public static <T> Result<T> builderResponse(int code, String msg, T data) {
    Result<T> res = new Result<>();
    res.setResCode(code);
    res.setResMsg(msg);
    res.setData(data);
    return res;
  }

  /**
   * 请求异常返回结果
   *
   * @param <T> 泛型
   * @return 包装对象
   */
  public static <T> Result<T> exception() {
    return builderResponse(EnumResultCode.INTERNAL_SERVER_ERROR.getCode(), "服务异常", null);
  }
}

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