spring-boot 使用hibernate validation對引數進行優雅的校驗

狂盜一枝梅發表於2020-12-29

springboot天生支援使用hibernate validation對引數的優雅校驗，如果不使用它，只能對引數挨個進行如下方式的手工校驗，不僅難看，使用起來還很不方便：

if(StringUtils.isEmpty(userName)){
	throw new RuntimeException("使用者名稱不能為空");
}

下面將介紹hibernate validation的基本使用方法。

一、引入依賴

這裡在springboot 2.4.1中進行實驗，引入以下依賴：

<parent>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
    <version>2.4.1</version>
    <relativePath/> <!-- lookup parent from repository -->
</parent>

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

    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
        <scope>test</scope>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.projectlombok</groupId>
        <artifactId>lombok</artifactId>
        <version>1.18.16</version>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.hibernate.validator</groupId>
        <artifactId>hibernate-validator</artifactId>
        <version>6.1.6.Final</version>
    </dependency>
</dependencies>

二、基本請求引數校驗

如下的一個spring mvc的請求呼叫中有一個id引數（Integer型別），如果不允許它為空，該怎麼做

在Controller上加上@Validated註解
在需要校驗的欄位前面加上@NotNull(message = "使用者id不能為空")註解
定義全域性異常處理類，定製化返回結果

   @RestControllerAdvice
   @Slf4j
   public class ValidationAdvice {
       
       @ExceptionHandler(Exception.class)
       @ResponseBody
       public WrapperResult handler(Exception e) {
           //獲取異常資訊,獲取異常堆疊的完整異常資訊
           StringWriter sw = new StringWriter();
           PrintWriter pw = new PrintWriter(sw);
           e.printStackTrace(pw);
           //日誌輸出異常詳情
           log.error(sw.toString());
           return WrapperResult.faild("服務異常，請稍後再試");
       }
   
       @ExceptionHandler(ConstraintViolationException.class)
       @ResponseBody
       public WrapperResult handler(ConstraintViolationException e) {
           StringBuffer errorMsg = new StringBuffer();
           Set<ConstraintViolation<?>> violations = e.getConstraintViolations();
           violations.forEach(x -> errorMsg.append(x.getMessage()).append(";"));
           return WrapperResult.faild(errorMsg.toString());
       }
   }

Controller層程式碼如下所示：

   @RestController
   @Slf4j
   @RequestMapping("/user")
   @Validated
   public class UserController {
   
       /**
        * 根據id查詢使用者資訊
        *
        * @param id
        * @return
        */
       @GetMapping
       public WrapperResult<UserModel> findUser(@NotNull(message = "使用者id不能為空")
                                                @RequestParam(value = "id")
                                                String id) {
           return WrapperResult.success(new UserModel());
       }
   }

如果發起請求127.0.0.1:8080/user?id= 則會返回結果

   {
       "status": 1,
       "data": "使用者id不能為空;",
       "msg": "FAIL",
       "success": false
   }

三、物件內引數校驗

上面是GET請求，下面介紹POST請求，請求物件內的引數校驗。

1.Controller類上加上@Validated註解

@RestController
@Slf4j
@RequestMapping("/user")
**@Validated**
public class UserController {
}

2.在POST請求方法引數前面加上`@Validated` 註解

    @PostMapping("/mobile-regist")
    public WrapperResult<Boolean> mobileRegit(@Validated @RequestBody UserModel userModel) {
        return WrapperResult.success(true);
    }

3.在上面介紹的`ValidationAdvice`類中加上物件引數校驗異常捕獲

//處理校驗異常，對於物件型別的資料的校驗異常
    @ExceptionHandler(MethodArgumentNotValidException.class)
    @ResponseBody
    public WrapperResult handler(MethodArgumentNotValidException e) {
        StringBuffer sb = new StringBuffer();
        List<ObjectError> allErrors = e.getBindingResult().getAllErrors();
        allErrors.forEach(msg -> sb.append(msg.getDefaultMessage()).append(";"));
        return WrapperResult.faild(sb.toString());
    }

UserModel類的定義如下：

@Data
@Builder
@NoArgsConstructor
@AllArgsConstructor
@Accessors(chain = true)
public class UserModel {

    @NotEmpty(message = "姓名不能為空")
    private String name;

    @NotEmpty(message = "手機號不能為空")
//    @Mobile(message = "手機號格式不正確")
    private String mobile;

    @NotEmpty(message = "電子郵箱不能為空")
	@Email(message = "電子郵箱格式不正確")
    private String email;

    private String password;

    private String address;

    @NotNull(message = "年齡不能為空")
    @Min(value = 12, message = "允許註冊年齡最小為12歲")
    @Max(value = 24, message = "允許年齡最大為24歲")
    private Integer age;

    @NotEmpty(message = "聯絡人不允許為空")
    @Size(min = 1, max = 3, message = "聯絡人長度只允許1到3之間")
    private List<String> contacts;
}

如果POST請求如下所示

{
    "name":"",
    "mobile":"12666666666",
    "email":"",
    "password":"",
    "address":"",
    "age": null,
    "contacts":[

    ]
}

則會返回如下定製化返回結果：

{
    "status": 1,
    "data": "電子郵箱不能為空;聯絡人長度只允許1到3之間;年齡不能為空;聯絡人不允許為空;姓名不能為空;手機號格式不正確;",
    "msg": "FAIL",
    "success": false
}

四、自定義校驗器

像是@NotNull、@Email等註解都是hibernate validation 內建的註解，我們想開發像是@Email註解一樣功能的註解，如何做呢，比如@Mobile，它的使用方法將和@Email一模一樣。

首先，先定義一個工具類存放ValidationUtil兩個常量值

public class ValidationUtil {
    //手機號校驗正則
    public static final String MOBILE_REGX = "^[1][3-9][0-9]{9}$";

    public static final String MOBILE_MSG = "手機號格式錯誤";
}

1.定義註解`Mobile`

具體程式碼可以參考@Email的實現，直接將Email名字改成Mobile即可，如下所示：

@Documented
@Target({METHOD, FIELD, ANNOTATION_TYPE, CONSTRUCTOR, PARAMETER, TYPE_USE})
@Retention(RUNTIME)
public @interface Mobile {

    String message() default ValidationUtil.MOBILE_MSG;

    Class<?>[] groups() default {};

    Class<? extends Payload>[] payload() default {};

    String regexp() default ValidationUtil.MOBILE_REGX;

    Pattern.Flag[] flags() default {};

    @Target({METHOD, FIELD, ANNOTATION_TYPE, CONSTRUCTOR, PARAMETER, TYPE_USE})
    @Retention(RUNTIME)
    @Documented
    public @interface List {
        Mobile[] value();
    }
}

2.定義`MobileValidator`實現對引數的校驗邏輯

public class MobileValidator implements ConstraintValidator<Mobile, String> {

    private String regexp;

    @Override
    public void initialize(Mobile constraintAnnotation) {
        //獲取校驗的手機號的格式
        this.regexp = constraintAnnotation.regexp();
    }

    @Override
    public boolean isValid(String value, ConstraintValidatorContext context) {
        if (!StringUtils.hasText(value)) {
            return true;
        }
        return value.matches(regexp);
    }
}

3.使用方法和`@Email`一模一樣

不贅述

五、分組校驗

假設一個使用者註冊的場景，使用者註冊有三種方式

使用者名稱+圖形驗證碼註冊
郵箱+郵箱驗證碼註冊
手機號+簡訊驗證碼註冊

使用者註冊的時候除了方式不一樣，其他使用者資訊基本相同，後端開了三個介面對應著著三種註冊方式，請求體中我們使用一個Model封裝了以上所有資訊，包含著使用者名稱、郵箱、手機號等資訊，這時候不同的介面被呼叫，model中需要校驗的引數就不一樣了：

使用者名稱註冊的時候郵箱地址和手機號可以為空，但是使用者名稱不能為空；通過郵箱註冊的時候，郵箱地址不能為空，但是使用者名稱和手機號可以為空；......

分組校驗專門應對這種情況。

1.首先定義三個介面，表示三種組類別

public interface ValidEmail {
}

public interface ValidMobile {
}

public interface ValidUserName {
}

2.在UserModel實體類上指名組類別

@Data
@Builder
@NoArgsConstructor
@AllArgsConstructor
@Accessors(chain = true)
public class UserModel {

    @NotEmpty(message = "姓名不能為空", groups = {ValidUserName.class})
    @UserName(groups = {ValidUserName.class})
    private String name;

    @NotEmpty(message = "手機號不能為空", groups = {ValidMobile.class})
    @Mobile(groups = {ValidMobile.class})
    private String mobile;

    @NotEmpty(message = "電子郵箱不能為空", groups = {ValidEmail.class})
    @Email(message = "電子郵箱格式不正確", groups = {ValidEmail.class})
    private String email;

    private String password;

    private String address;

    @NotNull(message = "年齡不能為空")
    @Min(value = 12, message = "允許註冊年齡最小為12歲", groups = {ValidEmail.class,ValidMobile.class,ValidUserName.class})
    @Max(value = 24, message = "允許年齡最大為24歲",groups = {ValidEmail.class,ValidMobile.class,ValidUserName.class})
    private Integer age;

    @NotEmpty(message = "聯絡人不允許為空",groups = {ValidEmail.class,ValidMobile.class,ValidUserName.class})
    @Size(min = 1, max = 3, message = "聯絡人長度只允許1到3之間",groups = {ValidEmail.class,ValidMobile.class,ValidUserName.class})
    private List<String> contacts;
}

3.Controller方法上指名驗證組別

    /**
     * 手機號註冊
     *
     * @param userModel
     * @return
     */
    @PostMapping("/mobile-regist")
    public WrapperResult<Boolean> mobileRegit(@Validated(ValidMobile.class) @RequestBody UserModel userModel) {
        return WrapperResult.success(true);
    }

這時候進行如下請求：

POST http://127.0.0.1:8080/user/mobile-regist

{
    "mobile":"12666666666",
    "password":"",
    "address":"",
    "age": null,
    "contacts":[

    ]

}

則會返回結果：

{
    "status": 1,
    "data": "聯絡人長度只允許1到3之間;手機號格式錯誤;聯絡人不允許為空;",
    "msg": "FAIL",
    "success": false
}

該請求中並沒有傳遞email和username欄位，而且結果中也未校驗出這兩個欄位，符合預期結果。

六、手動校驗

此處的手動校驗並非是使用if/else進行簡單的手動校驗，而是使用Validation自帶的校驗工具對使用了@NotNull等註解的實體物件進行屬性校驗。

首先先獲取Valiation物件：

private static final Validator validator = Validation.buildDefaultValidatorFactory().getValidator();

1. 全屬性校驗

/**
  * 驗證某個物件所有欄位
  *
  * @param obj
  * @param <T>
  * @return
  */
public static <T> ValidationResult validateEntity(T obj) {
    ValidationResult result = new ValidationResult();
    Set<ConstraintViolation<T>> set = validator.validate(obj, Default.class);
    if (!CollectionUtils.isEmpty(set)) {
        result.setHasErrors(true);
        Map<String, String> errorMsg = new HashMap<>();
        for (ConstraintViolation<T> cv : set) {
            errorMsg.put(cv.getPropertyPath().toString(), cv.getMessage());
        }
        result.setErrorMsg(errorMsg);
    }
    return result;
}

2.某個欄位的單獨校驗

/**
* 驗證某個物件某個欄位
*
* @param obj
* @param propertyName
* @param <T>
* @return
*/
public static <T> ValidationResult validateProperty(T obj, String propertyName) {
    ValidationResult result = new ValidationResult();
    Set<ConstraintViolation<T>> set = validator.validateProperty(obj, propertyName, Default.class);
    if (!CollectionUtils.isEmpty(set)) {
        result.setHasErrors(true);
        Map<String, String> errorMsg = new HashMap<>();
        for (ConstraintViolation<T> cv : set) {
            errorMsg.put(propertyName, cv.getMessage());
        }
        result.setErrorMsg(errorMsg);
    }
    return result;
}

ValidationResult的定義如下：

@Data
@Builder
@NoArgsConstructor
@AllArgsConstructor
@Accessors(chain = true)
public class ValidationResult {
    private Boolean hasErrors;
    private Map<String, String> errorMsg;
}

七、檔案上傳校驗

1.tomcat容器下檔案上傳校驗

在springboot+tomcat架構下的檔案上傳校驗，假如已經有了如下的配置：

spring:
    servlet:
    multipart:
      max-file-size: 1MB
      max-request-size: 1MB

這表示只允許上傳小於1MB大小的檔案，如果不指定異常處理器，預設會報前端400，在ValidationAdvice類中新增如下程式碼可以自定義返回結果：

    //檔案上傳檔案大小超出限制
    @ExceptionHandler(MaxUploadSizeExceededException.class)
    @ResponseBody
    public WrapperResult<Map<String,Object>> fileSizeException(MaxUploadSizeExceededException exception) {
        log.error("檔案太大，上傳失敗",exception);
        return WrapperResult.faild("只允許上傳不大於"+exception.getMaxUploadSize()+"的檔案");
    }

2.其它容器

在Jetty容器中1中的方法可能會失效，未驗證；在undertow容器中是一定會失效，已經驗證。undertow容器畢竟和spring-boot沒有完全打磨好，不建議現階段使用。

八、附錄

1.所有校驗規則註解說明

註解	說明
@Null	被註解的元素必須為空
@NotNull	被註解的元素必須不為空
@AssertTrue	被註解的元素必須為true
@AssertFlase	被註解的元素必須為false
@Min(value)	被註解的元素必須是數字，且必須大於指定的最小值
@Max(value)	被註解的元素必須是數字，且必須小於指定的最大值
@DecimalMin(value)	被註解的元素必須是數字，且必須大於指定的最小值
@DecaimalMax(value)	被註解的元素必須是數字，且必須小於指定的最大值
@Size(max=,min=)	被註解元素的大小必須在指定的範圍內
@Digit(integer,fraction)	被註解元素必須是數字，且其值必須在可接受的範圍內
@Past	被註解元素必須是一個過去的日期
@Futrue	被註解元素必須是一個將來的日期
@Pattern(regex=,flag=)	被註解元素必須符合指定的正規表示式
@NotBlank	驗證非空，且長度必須大於0
@Email	被註解的元素必須是電子郵件地址
@Length(max=,min=)	被註解的字串大小必須在指定的範圍內
@NotEmpty	被註解的字串必須非空
@Range(max=,min=)	被註解的元素必須在指定範圍內

2.校驗規則註解例子

// 空和非空檢查: @Null、@NotNull、@NotBlank、@NotEmpty
@Null(message = "驗證是否為 null")
private Integer isNull;

@NotNull(message = "驗證是否不為 null, 但無法查檢長度為0的空字串")
private Integer id;

@NotBlank(message = "檢查字串是不是為 null，以及去除空格後長度是否大於0")
private String name;
          
@NotEmpty(message = "檢查是否為 NULL 或者是 EMPTY")
private List<String> stringList;
          
// Boolean值檢查: @AssertTrue、@AssertFalse
@AssertTrue(message = " 驗證 Boolean引數是否為 true")
private Boolean isTrue;
          
@AssertFalse(message = "驗證 Boolean 引數是否為 false ")
private Boolean isFalse;
          
// 長度檢查: @Size、@Length
@Size(min = 1, max = 2, message = "驗證（Array,Collection,Map,String）長度是否在給定範圍內")
private List<Integer> integerList;
      
@Length(min = 8, max = 30, message = "驗證字串長度是否在給定範圍內")
private String address;
      
// 日期檢查: @Future、@FutureOrPresent、@Past、@PastOrPresent
@Future(message = "驗證日期是否在當前時間之後")
private Date futureDate;
      
@FutureOrPresent(message = "驗證日期是否為當前時間或之後")
private Date futureOrPresentDate;
      
@Past(message = "驗證日期是否在當前時間之前")
private Date pastDate;
      
@PastOrPresent(message = "驗證日期是否為當前時間或之前")
private Date pastOrPresentDate;
      
// 其它檢查: @Email、@CreditCardNumber、@URL、@Pattern、
@ScriptAssert、@UniqueElements
@Email(message = "校驗是否為正確的郵箱格式")
private String email;
      
@CreditCardNumber(message = "校驗是否為正確的信用卡號")
private String creditCardNumber;
      
@URL(protocol = "http", host = "127.0.0.1", port = 8080, message= "校驗是否為正確的URL地址")
private String url;
      
@Pattern(regexp = "^1[3|4|5|7|8][0-9]{9}$", message = "正則校驗是否為正確的手機號")
private String phone;
         
// 對關聯物件元素進行遞迴校驗檢查
@Valid
@UniqueElements(message = "校驗集合中的元素是否唯一")
private List<CalendarEvent> calendarEvent;

@Data
@ScriptAssert(lang = "javascript", script ="_this.startDate.before(_this.endDate)",message = "通過指令碼表示式校驗引數")
private class CalendarEvent {
  private Date startDate;
  private Date endDate;
}

// 數值檢查: @Min、@Max、@Range、@DecimalMin、@DecimalMax、@Digits
@Min(value = 0, message = "驗證數值是否大於等於指定值")
@Max(value = 100, message = "驗證數值是否小於等於指定值")
@Range(min = 0, max = 100, message = "驗證數值是否在指定值區間範圍內")
private Integer score;

@DecimalMin(value = "10.01", inclusive = false, message = "驗證數值是否大於等於指定值")
@DecimalMax(value = "199.99", message = "驗證數值是否小於等於指定值")
@Digits(integer = 3, fraction = 2, message = "限制整數位最多為3，小數位最多為2")
private BigDecimal money;

九、原始碼地址

https://gitee.com/kdyzm/validation-spring-boot-demo

我的部落格地址：https://blog.kdyzm.cn 歡迎留言指教~

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