大家好,我是老赵!
一、概述
当我们想提供可靠的 API 接口,对参数的校验,以保证最终数据入库的正确性,是 必不可少 的活。比如下图就是 我们一个项目里 新增一个菜单校验 参数的函数,写了一大堆的 if else 进行校验,非常的不优雅,比起枯燥的CRUD来说,参数校验更是枯燥。
这只是一个创建菜单的校验,只需要判断菜单,菜单url 以及菜单的父类id是否为空,上级菜单是否挂载正确,这样已经消耗掉了30,40行代码了,更不要说,管理后台创建商品这种参数贼多的接口。估计要写几百行校验代码了。
/*** 验证参数是否正确*/private void verifyForm(SysMenuEntity menu){if(StringUtils.isBlank(menu.getName())){throw new RRException("菜单名称不能为空");}if(menu.getParentId() == null){throw new RRException("上级菜单不能为空");}//菜单if(menu.getType() == Constant.MenuType.MENU.getValue()){if(StringUtils.isBlank(menu.getUrl())){throw new RRException("菜单URL不能为空");}}//上级菜单类型int parentType = Constant.MenuType.CATALOG.getValue();if(menu.getParentId() != 0){SysMenuEntity parentMenu = sysMenuService.getById(menu.getParentId());parentType = parentMenu.getType();}//目录、菜单if(menu.getType() == Constant.MenuType.CATALOG.getValue() ||menu.getType() == Constant.MenuType.MENU.getValue()){if(parentType != Constant.MenuType.CATALOG.getValue()){throw new RRException("上级菜单只能为目录类型");}return ;}//按钮if(menu.getType() == Constant.MenuType.BUTTON.getValue()){if(parentType != Constant.MenuType.MENU.getValue()){throw new RRException("上级菜单只能为菜单类型");}return ;}}
可能小伙伴会说不加参数校验行不行?或者把参数校验放到前端不就行了?那你可是想的太简单了,世界比我们想象中的不安全,可能有“黑客”会绕过浏览器,直接使用 HTTP 工具,模拟请求向后端 API 接口传入违法的参数,以达到它们 “不可告人” 的目的。比如 sql 注入攻击,我相信,很多时候并不是我们不想添加,而是没有统一方便的方式,让我们快速的添加实现参数校验的功能。
世界上大多数碰到的困难,大多已经有了解决方案,特别是开发生态非常完整的java来说,早在 Java 2009 年就提出了 Bean Validation 规范,并且已经历经 JSR303、JSR349、JSR380 三次标准的置顶,发展到了 2.0 。
有细心的小伙伴可能发现 Jakarta Bean Validation 3.0 里,这里3.0变化并不大,只是更改了一下包名 和命名空间而已。实际上还是对 Bean Validation 2.0 的实现。
Bean Validation 和我们很久以前学习过的 JPA 一样,只提供规范,不提供具体的实现,目前实现 Bean Validation 规范的数据校验框架,主要有:
Hibernate Validator
Apache BVal
可能有小伙伴就要说 Hibernate 不就是个老掉牙的ORM框架吗?现在不都没人用了吗?其实不然 Hibernate 可是打着 Everything data 口号的,它还提供了 Hibernate Search、Hibernate OGM 等等解决方案的。
Hibernate 只是在国内的用的少了,国内主要是还是用 mybatis 这种 半orm框架的多。我们可以通过 google 的 trends 来看一下:
在中国的 mybatis, jpa, Hibernate 搜索热度:
在全球的 mybatis, jpa, Hibernate 搜索热度:
由于国内的开发环境可以说 99.99% 的开发者肯定都在用 spring,且正好 Spring Validation 提供了对 Bean Validation 的内置封装支持,可以使用 @Validated 注解,实现声明式校验,而无需直接调用 Bean Validation 提供的 API 方法。
而在实现原理上,也是基于 Spring AOP 拦截,最终还是调用不同的 Bean Validation 的实现框架。例如说,Hibernate Validator 。实现校验相关的操作这一点,类似 Spring Transaction 事务,通过 @Transactional 注解,实现声明式事务。下面,让我们开始学习如何在 Spring Boot 中,实现参数校验。
二、注解
在开始入门之前,我们先了解下本文可能会涉及到的注解。javax.validation.constraints 包下,定义了一系列的约束( constraint )注解。共 22个,如下:
大致可以分为以下几类:
2.1 空和非空检查
@NotBlank
:只能用于字符串不为 null ,并且字符串#trim()
以后 length 要大于 0 。@NotEmpty
:集合对象的元素不为 0 ,即集合不为空,也可以用于字符串不为 null 。@NotNull
:不能为 null 。@Null
:必须为 null 。
2.2 数值检查
@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。@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。@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。@Positive
:判断正数。@PositiveOrZero
:判断正数或 0 。@Max(value)
:该字段的值只能小于或等于该值。@Min(value)
:该字段的值只能大于或等于该值。-@Negative
:判断负数。@NegativeOrZero
:判断负数或 0 。
2.3 Boolean 值检查
@AssertFalse
:被注释的元素必须为 true 。@AssertTrue
:被注释的元素必须为 false 。
2.4 长度检查
@Size(max, min)
:检查该字段的 size 是否在 min 和 max 之间,可以是字符串、数组、集合、Map 等。
2.5 日期检查
@Future
:被注释的元素必须是一个将来的日期。@FutureOrPresent
:判断日期是否是将来或现在日期。@Past
:检查该字段的日期是在过去。@PastOrPresent
:判断日期是否是过去或现在日期。
2.6 其它检查
@Email
:被注释的元素必须是电子邮箱地址。@Pattern(value)
:被注释的元素必须符合指定的正则表达式。
2.7 Hibernate Validator 附加的约束注解
org.hibernate.validator.constraints
包下,定义了一系列的约束( constraint )注解。如下:
@Range(min=, max=)
:被注释的元素必须在合适的范围内。@Length(min=, max=)
:被注释的字符串的大小必须在指定的范围内。@URL(protocol=,host=,port=,regexp=,flags=)
:被注释的字符串必须是一个有效的 URL 。@SafeHtml
:判断提交的 HTML 是否安全。例如说,不能包含 javascript 脚本等等。
2.8 @Valid 和 @Validated
@Valid
注解,是 Bean Validation 所定义,可以添加在普通方法、构造方法、方法参数、方法返回、成员变量上,表示它们需要进行约束校验。
@Validated
注解,是 Spring Validation 锁定义,可以添加在类、方法参数、普通方法上,表示它们需要进行约束校验。同时,@Validated 有 value 属性,支持分组校验。属性如下:
@Target({ElementType.TYPE, ElementType.METHOD, ElementType.PARAMETER})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
public @interface Validated {/*** Specify one or more validation groups to apply to the validation step* kicked off by this annotation.* <p>JSR-303 defines validation groups as custom annotations which an application declares* for the sole purpose of using them as type-safe group arguments, as implemented in* {@link org.springframework.validation.beanvalidation.SpringValidatorAdapter}.* <p>Other {@link org.springframework.validation.SmartValidator} implementations may* support class arguments in other ways as well.*/Class<?>[] value() default {};}
对于初学的胖友来说,很容易搞混 @Valid(javax.validation
包下) 和 @Validated (org.springframework.validation.annotation
包下)注解。两者大致有以下的区别:
@Valid 有嵌套对象校验功能 例如说:如果不在 User.profile
属性上,添加 @Valid 注解,就会导致 UserProfile.nickname
属性,不会进行校验。
// User.java
public class User {private String id;@Validprivate UserProfile profile;}// UserProfile.java
public class UserProfile {@NotBlankprivate String nickname;}
总的来说,绝大多数场景下,我们使用 @Validated 注解即可。而在有嵌套校验的场景,我们使用 @Valid 注解添加到成员属性上。
三、快速入门
3.1 引入依赖
<?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>2.2.4.RELEASE</version><relativePath/> <!-- lookup parent from repository --></parent><groupId>com.ratel</groupId><artifactId>java-validation</artifactId><version>0.0.1-SNAPSHOT</version><name>java-validation</name><description>java validation action</description><properties><java.version>1.8</java.version></properties><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><!--在一些高版本springboot中默认并不会引入这个依赖,需要手动引入-->
<!-- <dependency><groupId>org.hibernate.validator</groupId><artifactId>hibernate-validator</artifactId><scope>compile</scope></dependency>--><!-- 保证 Spring AOP 相关的依赖包 --><dependency><groupId>org.springframework</groupId><artifactId>spring-aspects</artifactId></dependency><!--lombok相关 方便开发--><dependency><groupId>org.projectlombok</groupId><artifactId>lombok</artifactId><scope>provided</scope></dependency><!--knife4j接口文档 方便待会进行接口测试--><dependency><groupId>com.github.xiaoymin</groupId><artifactId>knife4j-spring-boot-starter</artifactId><version>3.0.3</version></dependency></dependencies><build><plugins><plugin><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId></plugin></plugins></build></project>
在 Spring Boot 体系中,也提供了 spring-boot-starter-validation
依赖。在这里,我们并没有引入。为什么呢?因为 spring-boot-starter-web
已经引入了 spring-boot-starter-validation
,而 spring-boot-starter-validation
中也引入了 hibernate-validator
依赖,所以无需重复引入。三者的依赖引入关系可见下图
3.2 创建基本的类
UserAddDTO 实体类:
package com.ratel.validation.entity;import lombok.Data;
import org.hibernate.validator.constraints.Length;import javax.validation.constraints.NotEmpty;
import javax.validation.constraints.Pattern;/*** @Description* @Author ratelfu* @Date 2023/04/07* @Version 1.0*/
@Data
public class UserAddDTO {/*** 账号*/@NotEmpty(message = "登录账号不能为空")@Length(min = 5, max = 16, message = "账号长度为 5-16 位")@Pattern(regexp = "^[A-Za-z0-9]+$", message = "账号格式为数字以及字母")private String username;/*** 密码*/@NotEmpty(message = "密码不能为空")@Length(min = 4, max = 16, message = "密码长度为 4-16 位")private String password;
}
UserController 用来写接口,在类上,添加 @Validated 注解,表示 UserController 是所有接口都需要进行参数校验。
package com.ratel.validation.cotroller;import com.ratel.validation.entity.UserAddDTO;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
import org.springframework.validation.annotation.Validated;
import org.springframework.web.bind.annotation.*;import javax.validation.Valid;
import javax.validation.constraints.Min;@RestController
@RequestMapping("/users")
@Validated
public class UserController {private Logger logger = LoggerFactory.getLogger(getClass());@GetMapping("/get")public UserAddDTO get(@RequestParam("id") @Min(value = 1L, message = "编号必须大于 0") Integer id) {logger.info("[get][id: {}]", id);UserAddDTO userAddDTO = new UserAddDTO();userAddDTO.setUsername("张三");userAddDTO.setPassword("123456");return userAddDTO;}@PostMapping("/add")public void add(@Valid @RequestBody UserAddDTO addDTO) {logger.info("[add][addDTO: {}]", addDTO);}}
3.3 启动程序,进行测试
启动程序,然后再浏览器里我们就可以进行输入: swagger访问地址: http://localhost:8080/doc.html#/home
打开swagger文档 就可以进行测试了:
首先我们访问 http://localhost:8080/users/get?id=-1
进行测试,查看返回结果,果然对我们的 id 进行校验。
接下来我们访问 http://localhost:8080/users/add
进行新增用户的校验:请求体我们写成:
{"password": "233","username": "33"
}
然后返回结果的如下:
{"timestamp": "2023-04-09T13:33:58.864+0000","status": 400,"error": "Bad Request","errors": [{"codes": ["Length.userAddDTO.password","Length.password","Length.java.lang.String","Length"],"arguments": [{"codes": ["userAddDTO.password","password"],"arguments": null,"defaultMessage": "password","code": "password"},16,4],"defaultMessage": "密码长度为 4-16 位","objectName": "userAddDTO","field": "password","rejectedValue": "233","bindingFailure": false,"code": "Length"},{"codes": ["Length.userAddDTO.username","Length.username","Length.java.lang.String","Length"],"arguments": [{"codes": ["userAddDTO.username","username"],"arguments": null,"defaultMessage": "username","code": "username"},16,5],"defaultMessage": "账号长度为 5-16 位","objectName": "userAddDTO","field": "username","rejectedValue": "33","bindingFailure": false,"code": "Length"}],"message": "Validation failed for object='userAddDTO'. Error count: 2","path": "/users/add"
}
返回结果的json串中的 errors 字段,参数错误明细数组。每一个数组元素,对应一个参数错误明细。这里,username 违背了 账号长度为 5-16 位规定。password违反了 密码长度为 4-16 位的规定。
返回结果示意图:
3.4 一些疑问
在这里 细心的小伙伴可能会有几个疑问:
3.4.1 疑问一
#get(id)
方法上,我们并没有给 id 添加 @Valid 注解,而 #add(addDTO)
方法上,我们给 addDTO 添加 @Valid 注解。这个差异,是为什么呢?
因为 UserController
使用了 @Validated 注解,那么 Spring Validation 就会使用 AOP 进行切面,进行参数校验。而该切面的拦截器,使用的是 MethodValidationInterceptor
。
对于
#get(id)
方法,需要校验的参数 id ,是平铺开的,所以无需添加 @Valid 注解。对于
#add(addDTO)
方法,需要校验的参数 addDTO ,实际相当于嵌套校验,要校验的参数的都在 addDTO 里面,所以需要添加 @Valid (其实实测加@Validated也行,暂时不知道为啥 为了好区分就先用 @Valid 吧 )注解。
3.4.2 疑问二
#get(id)
方法的返回的结果是 status = 500
,而 #add(addDTO)
方法的返回的结果是 status = 400
。
对于
#get(id)
方法,在MethodValidationInterceptor
拦截器中,校验到参数不正确,会抛出ConstraintViolationException
异常。对于
#add(addDTO)
方法,因为 addDTO 是个 POJO 对象,所以会走 SpringMVC 的 DataBinder 机制,它会调用DataBinder#validate(Object... validationHints)
方法,进行校验。在校验不通过时,会抛出BindException
。
在 SpringMVC 中,默认使用 DefaultHandlerExceptionResolver
处理异常。
对于
BindException
异常,处理成 400 的状态码。对于
ConstraintViolationException
异常,没有特殊处理,所以处理成 500 的状态码。
这里,我们在抛个问题,如果 #add(addDTO)
方法,如果参数正确,在走完 DataBinder 中的参数校验后,会不会在走一遍 MethodValidationInterceptor
的拦截器呢?思考 100 毫秒…
答案是会。这样,就会导致浪费。所以 Controller 类里,如果 只有 类似的 #add(addDTO)
方法的 嵌套校验,那么我可以不在 Controller 类上添加 @Validated 注解。从而实现,仅使用 DataBinder 中来做参数校验。
3.4.3 返回提示很不友好,太长了
第三点,无论是 #get(id)
方法,还是 #add(addDTO)
方法,它们的返回提示都非常不友好,那么该怎么办呢?我们将在 第四章节通过 处理校验异常 进行处理。
四、处理校验异常
4.1 校验不通过的枚举类
package com.ratel.validation.enums;/*** 业务异常枚举*/
public enum ServiceExceptionEnum {// ========== 系统级别 ==========SUCCESS(0, "成功"),SYS_ERROR(2001001000, "服务端发生异常"),MISSING_REQUEST_PARAM_ERROR(2001001001, "参数缺失"),INVALID_REQUEST_PARAM_ERROR(2001001002, "请求参数不合法"),// ========== 用户模块 ==========USER_NOT_FOUND(1001002000, "用户不存在"),// ========== 订单模块 ==========// ========== 商品模块 ==========;/*** 错误码*/private final int code;/*** 错误提示*/private final String message;ServiceExceptionEnum(int code, String message) {this.code = code;this.message = message;}public int getCode() {return code;}public String getMessage() {return message;}}
4.2 统一返回结果实体类
package com.ratel.validation.common;import com.fasterxml.jackson.annotation.JsonIgnore;
import org.springframework.util.Assert;import java.io.Serializable;/*** 通用返回结果** @param <T> 结果泛型*/
public class CommonResult<T> implements Serializable {public static Integer CODE_SUCCESS = 0;/*** 错误码*/private Integer code;/*** 错误提示*/private String message;/*** 返回数据*/private T data;/*** 将传入的 result 对象,转换成另外一个泛型结果的对象** 因为 A 方法返回的 CommonResult 对象,不满足调用其的 B 方法的返回,所以需要进行转换。** @param result 传入的 result 对象* @param <T> 返回的泛型* @return 新的 CommonResult 对象*/public static <T> CommonResult<T> error(CommonResult<?> result) {return error(result.getCode(), result.getMessage());}public static <T> CommonResult<T> error(Integer code, String message) {Assert.isTrue(!CODE_SUCCESS.equals(code), "code 必须是错误的!");CommonResult<T> result = new CommonResult<>();result.code = code;result.message = message;return result;}public static <T> CommonResult<T> success(T data) {CommonResult<T> result = new CommonResult<>();result.code = CODE_SUCCESS;result.data = data;result.message = "";return result;}public Integer getCode() {return code;}public void setCode(Integer code) {this.code = code;}public String getMessage() {return message;}public void setMessage(String message) {this.message = message;}public T getData() {return data;}public void setData(T data) {this.data = data;}@JsonIgnorepublic boolean isSuccess() {return CODE_SUCCESS.equals(code);}@JsonIgnorepublic boolean isError() {return !isSuccess();}@Overridepublic String toString() {return "CommonResult{" +"code=" + code +", message='" + message + '\'' +", data=" + data +'}';}}
4.3 增加全局异常处理类 GlobalExceptionHandler
package com.ratel.validation.exception;import com.ratel.validation.common.CommonResult;
import com.ratel.validation.enums.ServiceExceptionEnum;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
import org.springframework.validation.BindException;
import org.springframework.validation.ObjectError;
import org.springframework.web.bind.MethodArgumentNotValidException;
import org.springframework.web.bind.MissingServletRequestParameterException;
import org.springframework.web.bind.annotation.ControllerAdvice;
import org.springframework.web.bind.annotation.ExceptionHandler;
import org.springframework.web.bind.annotation.ResponseBody;import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.validation.ConstraintViolation;
import javax.validation.ConstraintViolationException;@ControllerAdvice(basePackages = "com.ratel.validation.cotroller")
public class GlobalExceptionHandler {private Logger logger = LoggerFactory.getLogger(getClass());/*** 处理 MissingServletRequestParameterException 异常** SpringMVC 参数不正确*/@ResponseBody@ExceptionHandler(value = MissingServletRequestParameterException.class)public CommonResult missingServletRequestParameterExceptionHandler(HttpServletRequest req, MissingServletRequestParameterException ex) {logger.error("[missingServletRequestParameterExceptionHandler]", ex);// 包装 CommonResult 结果return CommonResult.error(ServiceExceptionEnum.MISSING_REQUEST_PARAM_ERROR.getCode(),ServiceExceptionEnum.MISSING_REQUEST_PARAM_ERROR.getMessage());}@ResponseBody@ExceptionHandler(value = ConstraintViolationException.class)public CommonResult constraintViolationExceptionHandler(HttpServletRequest req, ConstraintViolationException ex) {logger.error("[constraintViolationExceptionHandler]", ex);// 拼接错误StringBuilder detailMessage = new StringBuilder();for (ConstraintViolation<?> constraintViolation : ex.getConstraintViolations()) {// 使用 ; 分隔多个错误if (detailMessage.length() > 0) {detailMessage.append(";");}// 拼接内容到其中detailMessage.append(constraintViolation.getMessage());}// 包装 CommonResult 结果return CommonResult.error(ServiceExceptionEnum.INVALID_REQUEST_PARAM_ERROR.getCode(),ServiceExceptionEnum.INVALID_REQUEST_PARAM_ERROR.getMessage() + ":" + detailMessage.toString());}@ResponseBody@ExceptionHandler(value = BindException.class)public CommonResult bindExceptionHandler(HttpServletRequest req, BindException ex) {logger.info("========进入了 bindException======");logger.error("[bindExceptionHandler]", ex);// 拼接错误StringBuilder detailMessage = new StringBuilder();for (ObjectError objectError : ex.getAllErrors()) {// 使用 ; 分隔多个错误if (detailMessage.length() > 0) {detailMessage.append(";");}// 拼接内容到其中detailMessage.append(objectError.getDefaultMessage());}// 包装 CommonResult 结果return CommonResult.error(ServiceExceptionEnum.INVALID_REQUEST_PARAM_ERROR.getCode(),ServiceExceptionEnum.INVALID_REQUEST_PARAM_ERROR.getMessage() + ":" + detailMessage.toString());}@ResponseBody@ExceptionHandler(value = MethodArgumentNotValidException.class)public CommonResult MethodArgumentNotValidExceptionHandler(HttpServletRequest req, MethodArgumentNotValidException ex) {logger.info("-----------------进入了 MethodArgumentNotValidException-----------------");logger.error("[MethodArgumentNotValidException]", ex);// 拼接错误StringBuilder detailMessage = new StringBuilder();for (ObjectError objectError : ex.getBindingResult().getAllErrors()) {// 使用 ; 分隔多个错误if (detailMessage.length() > 0) {detailMessage.append(";");}// 拼接内容到其中detailMessage.append(objectError.getDefaultMessage());}// 包装 CommonResult 结果return CommonResult.error(ServiceExceptionEnum.INVALID_REQUEST_PARAM_ERROR.getCode(),ServiceExceptionEnum.INVALID_REQUEST_PARAM_ERROR.getMessage() + ":" + detailMessage.toString());}/*** 处理其它 Exception 异常* @param req* @param e* @return*/@ResponseBody@ExceptionHandler(value = Exception.class)public CommonResult exceptionHandler(HttpServletRequest req, Exception e) {// 记录异常日志logger.error("[exceptionHandler]", e);// 返回 ERROR CommonResultreturn CommonResult.error(ServiceExceptionEnum.SYS_ERROR.getCode(),ServiceExceptionEnum.SYS_ERROR.getMessage());}
}
4.4 测试
访问:http://localhost:8080/users/add
可以看到异常结果已经被拼接成一个字符串,相比之前清新 易懂了不少。
作者:T-OPEN
来源:blog.csdn.net/weter_drop/article/
details/130046637
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