数据的校验的重要性就不用说了，即使在前端对数据进行校验的情况下，我们还是要对传入后端的数据再进行一遍校验，避免用户绕过浏览器直接通过一些 HTTP 工具直接向后端请求一些违法数据。
我个人觉得这个和统一异常处理一样是后端很容易做好的一件事情，同时也是很有必要的事情。如果对后端如何统一异常处理不太清楚的朋友，也可以留言一下，我后面会分享自己在项目中学到的统一异常处理的方法。
本文结合自己在项目中的实际使用经验，可以说文章介绍的内容很实用，不了解的朋友可以学习一下，后面可以立马实践到项目上去。
下面我会通过实例程序演示如何在 Java 程序中尤其是 Spring 程序中优雅地的进行参数验证。
基础设施搭建
相关依赖
如果开发普通 Java 程序的的话，你需要可能需要像下面这样依赖：
<dependency> <groupId>org.hibernate.validator</groupId> <artifactId>hibernate-validator</artifactId> <version>6.0.9.Final</version> </dependency> <dependency> <groupId>javax.el</groupId> <artifactId>javax.el-api</artifactId> <version>3.0.0</version> </dependency> <dependency> <groupId>org.glassfish.web</groupId> <artifactId>javax.el</artifactId> <version>2.2.6</version> </dependency>使用 Spring Boot 程序的话只需要spring-boot-starter-web 就够了，它的子依赖包含了我们所需要的东西。除了这个依赖，下面的演示还用到了 lombok ，所以不要忘记添加上相关依赖。
<dependencies> <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> <dependency> <groupId>org.springframework.boot</groupId> <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId> <scope>test</scope> </dependency> </dependencies>实体类
下面这个是示例用到的实体类。
@Data@AllArgsConstructor@NoArgsConstructorpublic class Person { @NotNull(message = "classId 不能为空") private String classId; @Size(max = 33) @NotNull(message = "name 不能为空") private String name; @Pattern(regexp = "((^Man$|^Woman$|^UGM$))", message = "sex 值不在可选范围") @NotNull(message = "sex 不能为空") private String sex; @Email(message = "email 格式不正确") @NotNull(message = "email 不能为空") private String email;}正则表达式说明：
- ^string : 匹配以 string 开头的字符串
- string$ ：匹配以 string 结尾的字符串
- ^string$ ：精确匹配 string 字符串
- ((^Man$|^Woman$|^UGM$)) : 值只能在 Man,Woman,UGM 这三个值中选择扫描二维码关注公众号，回复： 8684376 查看本文章
下面这部分校验注解说明内容参考自：https://www.cnkirito.moe/spring-validation/ ，感谢@徐靖峰。
JSR提供的校验注解:
- @Null 被注释的元素必须为 null
- @NotNull 被注释的元素必须不为 null
- @AssertTrue 被注释的元素必须为 true
- @AssertFalse 被注释的元素必须为 false
- @Min(value) 被注释的元素必须是一个数字，其值必须大于等于指定的最小值
- @Max(value) 被注释的元素必须是一个数字，其值必须小于等于指定的最大值
- @DecimalMin(value) 被注释的元素必须是一个数字，其值必须大于等于指定的最小值
- @DecimalMax(value) 被注释的元素必须是一个数字，其值必须小于等于指定的最大值
- @Size(max=, min=) 被注释的元素的大小必须在指定的范围内
- @Digits (integer, fraction) 被注释的元素必须是一个数字，其值必须在可接受的范围内
- @Past 被注释的元素必须是一个过去的日期
- @Future 被注释的元素必须是一个将来的日期
- @Pattern(regex=,flag=) 被注释的元素必须符合指定的正则表达式
Hibernate Validator提供的校验注解：
- @NotBlank(message =) 验证字符串非null，且长度必须大于0
- @Email 被注释的元素必须是电子邮箱地址
- @Length(min=,max=) 被注释的字符串的大小必须在指定的范围内
- @NotEmpty 被注释的字符串的必须非空
- @Range(min=,max=,message=) 被注释的元素必须在合适的范围内
验证Controller的输入
验证请求体(RequestBody)
Controller：
我们在需要验证的参数上加上了@Valid注解，如果验证失败，它将抛出MethodArgumentNotValidException。默认情况下，Spring会将此异常转换为HTTP Status 400（错误请求）。
@RestController@RequestMapping("/api")public class PersonController { @PostMapping("/person") public ResponseEntity<Person> getPerson(@RequestBody @Valid Person person) { return ResponseEntity.ok().body(person); }}ExceptionHandler：
自定义异常处理器可以帮助我们捕获异常，并进行一些简单的处理。如果对于下面的处理异常的代码不太理解的话，可以查看这篇文章 《SpringBoot 处理异常的几种常见姿势》。
@ControllerAdvice(assignableTypes = {PersonController.class})public class GlobalExceptionHandler { @ExceptionHandler(MethodArgumentNotValidException.class) public ResponseEntity<Map<String, String>> handleValidationExceptions( MethodArgumentNotValidException ex) { Map<String, String> errors = new HashMap<>(); ex.getBindingResult().getAllErrors().forEach((error) -> { String fieldName = ((FieldError) error).getField(); String errorMessage = error.getDefaultMessage(); errors.put(fieldName, errorMessage); }); return ResponseEntity.status(HttpStatus.BAD_REQUEST).body(errors); }}通过测试验证：
下面我通过 MockMvc 模拟请求 Controller 的方式来验证是否生效，当然你也可以通过 Postman 这种工具来验证。
我们试一下所有参数输入正确的情况。
@RunWith(SpringRunner.class)@SpringBootTest@AutoConfigureMockMvcpublic class PersonControllerTest { @Autowired private MockMvc mockMvc; @Autowired private ObjectMapper objectMapper; @Test public void should_get_person_correctly() throws Exception { Person person = new Person(); person.setName("SnailClimb"); person.setSex("Man"); person.setClassId("82938390"); person.setEmail("[email protected]"); mockMvc.perform(post("/api/person") .contentType(MediaType.APPLICATION_JSON_UTF8) .content(objectMapper.writeValueAsString(person))) .andExpect(MockMvcResultMatchers.jsonPath("name").value("SnailClimb")) .andExpect(MockMvcResultMatchers.jsonPath("classId").value("82938390")) .andExpect(MockMvcResultMatchers.jsonPath("sex").value("Man")) .andExpect(MockMvcResultMatchers.jsonPath("email").value("[email protected]")); }}验证出现参数不合法的情况抛出异常并且可以正确被捕获。
@Test public void should_check_person_value() throws Exception { Person person = new Person(); person.setSex("Man22"); person.setClassId("82938390"); person.setEmail("SnailClimb"); mockMvc.perform(post("/api/person") .contentType(MediaType.APPLICATION_JSON_UTF8) .content(objectMapper.writeValueAsString(person))) .andExpect(MockMvcResultMatchers.jsonPath("sex").value("sex 值不在可选范围")) .andExpect(MockMvcResultMatchers.jsonPath("name").value("name 不能为空")) .andExpect(MockMvcResultMatchers.jsonPath("email").value("email 格式不正确")); }使用 Postman 验证结果如下：
Postman 验证结果
验证请求参数(Path Variables 和 Request Parameters)
Controller：
一定一定不要忘记在类上加上 Validated 注解了，这个参数可以告诉 Spring 去校验方法参数。
@RestController@RequestMapping("/api")@Validatedpublic class PersonController { @GetMapping("/person/{id}") public ResponseEntity<Integer> getPersonByID(@Valid @PathVariable("id") @Max(value = 5,message = "超过 id 的范围了") Integer id) { return ResponseEntity.ok().body(id); } @PutMapping("/person") public ResponseEntity<String> getPersonByName(@Valid @RequestParam("name") @Size(max = 6,message = "超过 name 的范围了") String name) { return ResponseEntity.ok().body(name); }}ExceptionHandler：
@ExceptionHandler(ConstraintViolationException.class) ResponseEntity<String> handleConstraintViolationException(ConstraintViolationException e) { return ResponseEntity.status(HttpStatus.BAD_REQUEST).body(e.getMessage()); }通过测试验证：
@Test public void should_check_param_value() throws Exception { mockMvc.perform(get("/api/person/6") .contentType(MediaType.APPLICATION_JSON_UTF8)) .andExpect(status().isBadRequest()) .andExpect(content().string("getPersonByID.id: 超过 id 的范围了")); } @Test public void should_check_param_value2() throws Exception { mockMvc.perform(put("/api/person") .param("name","snailclimbsnailclimb") .contentType(MediaType.APPLICATION_JSON_UTF8)) .andExpect(status().isBadRequest()) .andExpect(content().string("getPersonByName.name: 超过 name 的范围了")); }验证 Service 中的方法
我们还可以验证任何Spring组件的输入，而不是验证控制器级别的输入，我们可以使用@Validated和@Valid注释的组合来实现这一需求。
一定一定不要忘记在类上加上 Validated 注解了，这个参数可以告诉 Spring 去校验方法参数。
@Service@Validatedpublic class PersonService { public void validatePerson(@Valid Person person){ // do something }}通过测试验证：
@RunWith(SpringRunner.class)@SpringBootTest@AutoConfigureMockMvcpublic class PersonServiceTest { @Autowired private PersonService service; @Test(expected = ConstraintViolationException.class) public void should_throw_exception_when_person_is_not_valid() { Person person = new Person(); person.setSex("Man22"); person.setClassId("82938390"); person.setEmail("SnailClimb"); service.validatePerson(person); }}Validator 编程方式手动进行参数验证
某些场景下可能会需要我们手动校验并获得校验结果。
@Test public void check_person_manually() { ValidatorFactory factory = Validation.buildDefaultValidatorFactory(); Validator validator = factory.getValidator(); Person person = new Person(); person.setSex("Man22"); person.setClassId("82938390"); person.setEmail("SnailClimb"); Set<ConstraintViolation<Person>> violations = validator.validate(person); //output: //email 格式不正确 //name 不能为空 //sex 值不在可选范围 for (ConstraintViolation<Person> constraintViolation : violations) { System.out.println(constraintViolation.getMessage()); } }上面我们是通过 Validator 工厂类获得的 Validator 示例，当然你也可以通过 @Autowired 直接注入的方式。但是在非 Spring Component 类中使用这种方式的话，只能通过工厂类来获得 Validator。
@AutowiredValidator validate自定以 Validator(实用)
如果自带的校验注解无法满足你的需求的话，你还可以自定义实现注解。
案例一:校验特定字段的值是否在可选范围
比如我们现在多了这样一个需求：Person类多了一个 region 字段，region 字段只能是China、China-Taiwan、China-HongKong这三个中的一个。
第一步你需要创建一个注解：
@Target({FIELD})@Retention(RUNTIME)@Constraint(validatedBy = RegionValidator.class)@Documentedpublic @interface Region { String message() default "Region 值不在可选范围内"; Class<?>[] groups() default {}; Class<? extends Payload>[] payload() default {};}第二步你需要实现 ConstraintValidator接口，并重写isValid 方法：
import javax.validation.ConstraintValidator;import javax.validation.ConstraintValidatorContext;import java.util.HashSet;public class RegionValidator implements ConstraintValidator<Region, String> { @Override public boolean isValid(String value, ConstraintValidatorContext context) { HashSet<Object> regions = new HashSet<>(); regions.add("China"); regions.add("China-Taiwan"); regions.add("China-HongKong"); return regions.contains(value); }}现在你就可以使用这个注解：
@Region private String region;案例二:校验电话号码
校验我们的电话号码是否合法，这个可以通过正则表达式来做，相关的正则表达式都可以在网上搜到，你甚至可以搜索到针对特定运营商电话号码段的正则表达式。
PhoneNumber.java
import javax.validation.Constraint;import java.lang.annotation.Documented;import java.lang.annotation.Retention;import java.lang.annotation.Target;import static java.lang.annotation.ElementType.FIELD;import static java.lang.annotation.ElementType.PARAMETER;import static java.lang.annotation.RetentionPolicy.RUNTIME;@Documented@Constraint(validatedBy = PhoneNumberValidator.class)@Target({FIELD, PARAMETER})@Retention(RUNTIME)public @interface PhoneNumber { String message() default "Invalid phone number"; Class[] groups() default {}; Class[] payload() default {};}PhoneNumberValidator.java
import javax.validation.ConstraintValidator;import javax.validation.ConstraintValidatorContext;public class PhoneNumberValidator implements ConstraintValidator<PhoneNumber,String> { @Override public boolean isValid(String phoneField, ConstraintValidatorContext context) { if (phoneField == null) { // can be null return true; } return phoneField.matches("^1(3[0-9]|4[57]|5[0-35-9]|8[0-9]|70)\\d{8}$") && phoneField.length() > 8 && phoneField.length() < 14; }}搞定，我们现在就可以使用这个注解了。
@PhoneNumber(message = "phoneNumber 格式不正确")@NotNull(message = "phoneNumber 不能为空")private String phoneNumber;使用验证组
某些场景下我们需要使用到验证组，这样说可能不太清楚，说简单点就是对对象操作的不同方法有不同的验证规则，示例如下（这个就我目前经历的项目来说使用的比较少，因为本身这个在代码层面理解起来是比较麻烦的，然后写起来也比较麻烦）。
先创建两个接口：
public interface AddPersonGroup {}public interface DeletePersonGroup {}我们可以这样去使用验证组
@NotNull(groups = DeletePersonGroup.class)@Null(groups = AddPersonGroup.class)private String group;@Service@Validatedpublic class PersonService { public void validatePerson(@Valid Person person) { // do something } @Validated(AddPersonGroup.class) public void validatePersonGroupForAdd(@Valid Person person) { // do something } @Validated(DeletePersonGroup.class) public void validatePersonGroupForDelete(@Valid Person person) { // do something }}通过测试验证：
@Test(expected = ConstraintViolationException.class) public void should_check_person_with_groups() { Person person = new Person(); person.setSex("Man22"); person.setClassId("82938390"); person.setEmail("SnailClimb"); person.setGroup("group1"); service.validatePersonGroupForAdd(person); } @Test(expected = ConstraintViolationException.class) public void should_check_person_with_groups2() { Person person = new Person(); person.setSex("Man22"); person.setClassId("82938390"); person.setEmail("SnailClimb"); service.validatePersonGroupForDelete(person); }使用验证组这种方式的时候一定要小心，这是一种反模式，还会造成代码逻辑性变差。
代码地址：https://github.com/Snailclimb/springboot-guide/tree/master/source-code/advanced/bean-validation-demo
@NotNull vs @Column(nullable = false)(重要)
在使用 JPA 操作数据的时候会经常碰到 @Column(nullable = false) 这种类型的约束，那么它和 @NotNull 有何区别呢？搞清楚这个还是很重要的！
- @NotNull是 JSR 303 Bean验证批注,它与数据库约束本身无关。
- @Column(nullable = false) : 是JPA声明列为非空的方法。
总结来说就是即前者用于验证，而后者则用于指示数据库创建表的时候对表的约束。
TODO
- [ ] 原理分析
参考
- https://reflectoring.io/bean-validation-with-spring-boot/
- https://www.cnkirito.moe/spring-validation/
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