SpringBoot 还在用 if 校验参数？那你真的太low了，老司机都是这么玩的！

https://mp.weixin.qq.com/s/Xp3VbNRFFN_jjahqrdbW4g

之前也写过一篇关于Spring Validation使用的文章，不过自我感觉还是浮于表面，本次打算彻底搞懂Spring Validation。本文会详细介绍Spring Validation各种场景下的最佳实践及其实现原理，死磕到底！

项目源码：https://github.com/chentianming11/spring-validation

专属福利👉点击领取：651页Java面试题库

# 简单使用

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。

引入依赖

如果spring-boot版本小于2.3.x，spring-boot-starter-web会自动传入hibernate-validator依赖。如果spring-boot版本大于2.3.x，则需要手动引入依赖：

<dependency>    <groupId>org.hibernate</groupId>    <artifactId>hibernate-validator</artifactId>    <version>6.0.1.Final</version></dependency>

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！

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。

在DTO字段上声明约束注解

@Datapublic 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;}

在方法参数上声明校验注解

@PostMapping("/save")public Result saveUser(@RequestBody @Validated UserDTO userDTO) {    // 校验通过，才会执行业务逻辑处理    return Result.ok();}

这种情况下，使用@Valid和@Validated都可以。

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：

@RequestMapping("/api/user")@RestController@Validatedpublic class UserController {    // 路径变量    @GetMapping("{userId}")    public Result detail(@PathVariable("userId") @Min(10000000000000000L) Long userId) {        // 校验通过，才会执行业务逻辑处理        UserDTO userDTO = new UserDTO();        userDTO.setUserId(userId);        userDTO.setAccount("11111111111111111");        userDTO.setUserName("xixi");        userDTO.setAccount("11111111111111111");        return Result.ok(userDTO);    }
    // 查询参数    @GetMapping("getByAccount")    public Result getByAccount(@Length(min = 6, max = 20) @NotNull String  account) {        // 校验通过，才会执行业务逻辑处理        UserDTO userDTO = new UserDTO();        userDTO.setUserId(10000000000000003L);        userDTO.setAccount(account);        userDTO.setUserName("xixi");        userDTO.setAccount("11111111111111111");        return Result.ok(userDTO);    }}

统一异常处理

前面说过，如果校验失败，会抛出MethodArgumentNotValidException或者ConstraintViolationException异常。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。

@RestControllerAdvicepublic class CommonExceptionHandler {
    @ExceptionHandler({MethodArgumentNotValidException.class})    @ResponseStatus(HttpStatus.OK)    @ResponseBody    public Result handleMethodArgumentNotValidException(MethodArgumentNotValidException ex) {        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();       return Result.fail(BusinessCode.参数校验失败, msg);    }
    @ExceptionHandler({ConstraintViolationException.class})    @ResponseStatus(HttpStatus.OK)    @ResponseBody    public Result handleConstraintViolationException(ConstraintViolationException ex) {        return Result.fail(BusinessCode.参数校验失败, ex.getMessage());    }}

# 进阶使用

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：

约束注解上声明适用的分组信息groups

@Datapublic class UserDTO {
    @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;
    /**     * 保存的时候校验分组     */    public interface Save {    }
    /**     * 更新的时候校验分组     */    public interface Update {    }}

@Validated注解上指定校验分组

@PostMapping("/save")public Result saveUser(@RequestBody @Validated(UserDTO.Save.class) UserDTO userDTO) {    // 校验通过，才会执行业务逻辑处理    return Result.ok();}
@PostMapping("/update")public Result updateUser(@RequestBody @Validated(UserDTO.Update.class) UserDTO userDTO) {    // 校验通过，才会执行业务逻辑处理    return Result.ok();}

嵌套校验

前面的示例中，DTO类里面的字段都是基本数据类型和String类型。但是实际场景中，有可能某个字段也是一个对象，这种情况先，可以使用嵌套校验。

比如，上面保存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。

@Datapublic class UserDTO {
    @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;
    @Data    public static class Job {
        @Min(value = 1, groups = Update.class)        private Long jobId;
        @NotNull(groups = {Save.class, Update.class})        @Length(min = 2, max = 10, groups = {Save.class, Update.class})        private String jobName;
        @NotNull(groups = {Save.class, Update.class})        @Length(min = 2, max = 10, groups = {Save.class, Update.class})        private String position;    }
    /**     * 保存的时候校验分组     */    public interface Save {    }
    /**     * 更新的时候校验分组     */    public interface Update {    }}

嵌套校验可以结合分组校验一起使用。还有就是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。

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：

包装List类型，并声明@Valid注解

public class ValidationList<E> implements List<E> {
    @Delegate // @Delegate是lombok注解    @Valid // 一定要加@Valid注解    public List<E> list = new ArrayList<>();
    // 一定要记得重写toString方法    @Override    public String toString() {        return list.toString();    }}

@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。

比如，我们需要一次性保存多个User对象，Controller层的方法可以这么写：

@PostMapping("/saveList")public Result saveList(@RequestBody @Validated(UserDTO.Save.class) ValidationList<UserDTO> userList) {    // 校验通过，才会执行业务逻辑处理    return Result.ok();}

自定义校验

业务需求总是比框架提供的这些简单校验要复杂的多，我们可以自定义校验来满足我们的需求。自定义spring validation非常简单，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：

自定义约束注解

@Target({METHOD, FIELD, ANNOTATION_TYPE, CONSTRUCTOR, PARAMETER})@Retention(RUNTIME)@Documented@Constraint(validatedBy = {EncryptIdValidator.class})public @interface EncryptId {
    // 默认错误消息    String message() default "加密id格式错误";
    // 分组    Class<?>[] groups() default {};
    // 负载    Class<? extends Payload>[] payload() default {};}

实现ConstraintValidator接口编写约束校验器

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) {        // 不为null才进行校验        if (value != null) {            Matcher matcher = PATTERN.matcher(value);            return matcher.find();        }        return true;    }}

这样我们就可以使用@EncryptId进行参数校验了！

编程式校验

上面的示例都是基于注解来实现自动校验的，在某些情况下，我们可能希望以编程方式调用验证。这个时候可以注入javax.validation.Validator对象，然后再调用其api。

@Autowiredprivate javax.validation.Validator globalValidator;
// 编程式校验@PostMapping("/saveWithCodingValidate")public Result saveWithCodingValidate(@RequestBody UserDTO userDTO) {    Set<ConstraintViolation<UserDTO>> validate = globalValidator.validate(userDTO, UserDTO.Save.class);    // 如果校验通过，validate为空；否则，validate包含未校验通过项    if (validate.isEmpty()) {        // 校验通过，才会执行业务逻辑处理
    } else {        for (ConstraintViolation<UserDTO> userDTOConstraintViolation : validate) {            // 校验失败，做其它逻辑            System.out.println(userDTOConstraintViolation);        }    }    return Result.ok();}

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。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。

@Beanpublic Validator validator() {    ValidatorFactory validatorFactory = Validation.byProvider(HibernateValidator.class)            .configure()            // 快速失败模式            .failFast(true)            .buildValidatorFactory();    return validatorFactory.getValidator();}

@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

# 实现原理

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：

public class RequestResponseBodyMethodProcessor extends AbstractMessageConverterMethodProcessor {    @Override    public Object resolveArgument(MethodParameter parameter, @Nullable ModelAndViewContainer mavContainer,                                  NativeWebRequest webRequest, @Nullable WebDataBinderFactory binderFactory) throws Exception {
        parameter = parameter.nestedIfOptional();        //将请求数据封装到DTO对象中        Object arg = readWithMessageConverters(webRequest, parameter, parameter.getNestedGenericParameterType());        String name = Conventions.getVariableNameForParameter(parameter);
        if (binderFactory != null) {            WebDataBinder binder = binderFactory.createBinder(webRequest, arg, name);            if (arg != null) {                // 执行数据校验                validateIfApplicable(binder, parameter);                if (binder.getBindingResult().hasErrors() && isBindExceptionRequired(binder, parameter)) {                    throw new MethodArgumentNotValidException(parameter, binder.getBindingResult());                }            }            if (mavContainer != null) {                mavContainer.addAttribute(BindingResult.MODEL_KEY_PREFIX + name, binder.getBindingResult());            }        }        return adaptArgumentIfNecessary(arg, parameter);    }}

可以看到，resolveArgument()调用了validateIfApplicable()进行参数校验。

protected void validateIfApplicable(WebDataBinder binder, MethodParameter parameter) {    // 获取参数注解，比如@RequestBody、@Valid、@Validated    Annotation[] annotations = parameter.getParameterAnnotations();    for (Annotation ann : annotations) {        // 先尝试获取@Validated注解        Validated validatedAnn = AnnotationUtils.getAnnotation(ann, Validated.class);        //如果直接标注了@Validated，那么直接开启校验。        //如果没有，那么判断参数前是否有Valid起头的注解。        if (validatedAnn != null || ann.annotationType().getSimpleName().startsWith("Valid")) {            Object hints = (validatedAnn != null ? validatedAnn.value() : AnnotationUtils.getValue(ann));            Object[] validationHints = (hints instanceof Object[] ? (Object[]) hints : new Object[] {hints});            //执行校验            binder.validate(validationHints);            break;        }    }}

看到这里，大家应该能明白为什么这种场景下@Validated、@Valid两个注解可以混用。我们接下来继续看WebDataBinder.validate()实现。

@Overridepublic void validate(Object target, Errors errors, Object... validationHints) {    if (this.targetValidator != null) {        processConstraintViolations(            //此处调用Hibernate Validator执行真正的校验            this.targetValidator.validate(target, asValidationGroups(validationHints)), errors);    }}

最终发现底层最终还是调用了Hibernate Validator进行真正的校验处理。

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。

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。

public class MethodValidationPostProcessor extends AbstractBeanFactoryAwareAdvisingPostProcessorimplements InitializingBean {    @Override    public void afterPropertiesSet() {        //为所有`@Validated`标注的Bean创建切面        Pointcut pointcut = new AnnotationMatchingPointcut(this.validatedAnnotationType, true);        //创建Advisor进行增强        this.advisor = new DefaultPointcutAdvisor(pointcut, createMethodValidationAdvice(this.validator));    }
    //创建Advice，本质就是一个方法拦截器    protected Advice createMethodValidationAdvice(@Nullable Validator validator) {        return (validator != null ? new MethodValidationInterceptor(validator) : new MethodValidationInterceptor());    }}

接着看一下MethodValidationInterceptor：

public class MethodValidationInterceptor implements MethodInterceptor {    @Override    public Object invoke(MethodInvocation invocation) throws Throwable {        //无需增强的方法，直接跳过        if (isFactoryBeanMetadataMethod(invocation.getMethod())) {            return invocation.proceed();        }        //获取分组信息        Class<?>[] groups = determineValidationGroups(invocation);        ExecutableValidator execVal = this.validator.forExecutables();        Method methodToValidate = invocation.getMethod();        Set<ConstraintViolation<Object>> result;        try {            //方法入参校验，最终还是委托给Hibernate Validator来校验            result = execVal.validateParameters(                invocation.getThis(), methodToValidate, invocation.getArguments(), groups);        }        catch (IllegalArgumentException ex) {            ...        }        //有异常直接抛出        if (!result.isEmpty()) {            throw new ConstraintViolationException(result);        }        //真正的方法调用        Object returnValue = invocation.proceed();        //对返回值做校验，最终还是委托给Hibernate Validator来校验        result = execVal.validateReturnValue(invocation.getThis(), methodToValidate, returnValue, groups);        //有异常直接抛出        if (!result.isEmpty()) {            throw new ConstraintViolationException(result);        }        return returnValue;    }}

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。

posted @ 2022-11-29 16:08 A汉克先生阅读(84) 评论(0) 收藏举报

刷新页面返回顶部

汉客先生

SpringBoot 还在用 if 校验参数？那你真的太low了，老司机都是这么玩的！

SpringBoot 还在用 if 校验参数？那你真的太low了，老司机都是这么玩的！

# 简单使用

引入依赖

requestBody参数校验

requestParam/PathVariable参数校验

统一异常处理

# 进阶使用

分组校验

嵌套校验

集合校验

自定义校验

编程式校验

快速失败(Fail Fast)

@Valid和@Validated区别

# 实现原理

requestBody参数校验实现原理

方法级别的参数校验实现原理

公告