本文最后更新于：2024年9月8日晚上

Spring 数据验证

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Springmvc参数自动校验。

JSR-303

Constraint	详细信息
@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(value)	被注释的元素必须符合指定的正则表达式
@Email	被注释的元素必须是电子邮箱地址
@Length	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	被注释的元素必须在合适的范围内

pom.xml

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

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。
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。

实例

在DTO字段上声明约束注解。

@Data
public 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;
}

然后在controller方法中添加@Validated和用于接收错误信息的BindingResult就可以了。

public String test(@Validated UserDTO userDTO, BindingResult result) {
    List<FieldError> fieldErrors = result.getFieldErrors();
    if(!fieldErrors.isEmpty()){
        return fieldErrors.get(0).getDefaultMessage();
    }
    return "OK";
}

requestParam/PathVariable参数校验

GET请求一般会使用requestParam/PathVariable传参。
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
@Validated
public class UserController {

    @GetMapping("{userId}")
    public Result detail(@PathVariable("userId") @Min(10000000000000000L) Long userId) {

        UserDTO userDTO = new UserDTO();
        userDTO.setUserId(userId);
        userDTO.setAccount("11111111111111111");
        userDTO.setUserName("xixi");
        userDTO.setAccount("11111111111111111");
        return Result.ok(userDTO);
    }

    @GetMapping("getByAccount")
    public Result getByAccount(@Length(min = 6, max = 20) @NotNull String  account) {

        UserDTO userDTO = new UserDTO();
        userDTO.setUserId(10000000000000003L);
        userDTO.setAccount(account);
        userDTO.setUserName("xixi");
        userDTO.setAccount("11111111111111111");
        return Result.ok(userDTO);
    }
}

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

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，因此，spring-validation支持了分组校验的功能，专门用来解决这类问题。
约束注解上声明适用的分组信息groups

@Data
public 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;

    public interface Save {
    }

    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) {

    return Result.ok();
}

@PostMapping("/update")
public Result updateUser(@RequestBody @Validated(UserDTO.Update.class) UserDTO userDTO) {

    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。

@Data
public 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;
    }

    public interface Save {
    }

    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
    @Valid
    public List<E> list = new ArrayList<>();

    @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) {

    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Springvalidation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 {

    String message() default "加密id格式错误";

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

    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) {

        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。

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

@Autowired
private javax.validation.Validator globalValidator;

@PostMapping("/saveWithCodingValidate")
public Result saveWithCodingValidate(@RequestBody UserDTO userDTO) {
    Set<ConstraintViolation<UserDTO>> validate = globalValidator.validate(userDTO, UserDTO.Save.class);

    if (validate.isEmpty()) {

    } else {
        for (ConstraintViolation<UserDTO> userDTOConstraintViolation : validate) {
            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。

@Bean
public Validator validator() {
    ValidatorFactory validatorFactory = Validation.byProvider(HibernateValidator.class)
        .configure()
        .failFast(true)
        .buildValidatorFactory();
    return validatorFactory.getValidator();
}

整合JSP

配置Controller类

在Controller中，在需要验证的参数前面加入@Valid注解。
方法参数列表中，加入BindingResult对象，用来接收验证的错误信息，并根据这个进行不同情况的跳转。

@RequestMapping(value = "addUser", method = RequestMethod.POST)
public String sub_data(@Valid User user, BindingResult bindingResult) {
    // 打印所有报错信息。
    if (bindingResult.hasErrors()) {
        List<ObjectError> errorList = bindingResult.getAllErrors();
        for (ObjectError error : errorList) {
            System.out.println(error.getDefaultMessage());
        }
        return "validPage";
    } else {
        return "succeefull";
    }
}

实体类约束

在被验证的表单对象所属类中，给需要验证的属性上加入指定注解。

@NotEmpty(message = "姓名不能为空")
private String name;
@Min(message = "年龄必须大于0", value = 0L)
private Integer age;
@Past(message = "必须是过去的日期")
private Date birthday;

报错回显至JSP

要访问一个Controller再跳转到JSP页面，同时需要向Model中添加一个名字叫User的对象，否则跳转到JSP页面的时候会报错。
@ModelAttribute：在进入Controller时先调用getUser方法，将User空对象放入Model中，可在其他接口中用User类接收前端的ModelAttribute，并且可以将Model中的User带回页面。
@SessionAttributes：将Model中的User存入Session中，避免每次请求重复创建Model

@SessionAttributes("User")
public class ValidForm {
    @ModelAttribute("User")
    public User  getUser() {
        return new User();
    }
}

JSP标签库。

1	`<%@taglib prefix="sf" uri="http://www.springframework.org/tags/form" %>`

JSP提交表单与报错回显。

<sf:form action="addUser" method="post"  modelAttribute="User">
    <sf:label path="name">用户名：</sf:label>
    <sf:input path="name"/>
    <sf:errors path="name" cssStyle="color:red"></sf:errors><br>

    <sf:label path="age"> 年龄：</sf:label>
    <sf:input path="age"/>
    <sf:errors path="age" cssStyle="color:red"></sf:errors><br>

    <sf:label path="birthday"> 生日：</sf:label>
    <sf:input path="birthday"/>
    <sf:errors path="birthday" cssStyle="color:red"></sf:errors><br>

    <input type="submit" value="提交"/>
</sf:form

进入当前页面model中必须有User变量对应对象，对象中必须有name age和birthday属性。
input标签中的path属性的值对应的是表单对象中的属性。

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();

        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) {

                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) {

    Annotation[] annotations = parameter.getParameterAnnotations();
    for (Annotation ann : annotations) {

        Validated validatedAnn = AnnotationUtils.getAnnotation(ann, Validated.class);

        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});

            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。

@Override
public void validate(Object target, Errors errors, Object... validationHints) {
    if (this.targetValidator != null) {
        processConstraintViolations(

            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() {

        Pointcut pointcut = new AnnotationMatchingPointcut(this.validatedAnnotationType, true);

        this.advisor = new DefaultPointcutAdvisor(pointcut, createMethodValidationAdvice(this.validator));
    }

    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 {

        if (isFactoryBeanMetadataMethod(invocation.getMethod())) {
            return invocation.proceed();
        }

        Class<?>[] groups = determineValidationGroups(invocation);
        ExecutableValidator execVal = this.validator.forExecutables();
        Method methodToValidate = invocation.getMethod();
        Set<ConstraintViolation<Object>> result;
        try {

            result = execVal.validateParameters(
                invocation.getThis(), methodToValidate, invocation.getArguments(), groups);
        }
        catch (IllegalArgumentException ex) {
            ...
        }

        if (!result.isEmpty()) {
            throw new ConstraintViolationException(result);
        }

        Object returnValue = invocation.proceed();

        result = execVal.validateReturnValue(invocation.getThis(), methodToValidate, returnValue, groups);

        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。

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