如何使用Spring Validation优雅地校验参数

引言

不知道大家平时的业务开发过程中 controller 层的参数校验都是怎么写的？是否也存在下面这样的直接判断？

public string add(uservo uservo) {
 if(uservo.getage() == null){
 return "年龄不能为空";
 }
 if(uservo.getage() > 120){
 return "年龄不能超过120";
 }
 if(uservo.getname().isempty()){
 return "用户名不能为空";
 }
 // 省略一堆参数校验...
 return "ok";
}

业务代码还没开始写呢，光参数校验就写了一堆判断。这样写虽然没什么错，但是给人的感觉就是：不优雅，不专业。

其实spring框架已经给我们封装了一套校验组件：validation。其特点是简单易用，*度高。接下来课代表使用springboot-2.3.1.release搭建一个简单的 web 工程，给大家一步一步讲解在开发过程中如何优雅地做参数校验。

1. 环境搭建

从springboot-2.3开始，校验包被独立成了一个starter组件，所以需要引入如下依赖：

<!--校验组件-->
<dependency>
 <groupid>org.springframework.boot</groupid>
 <artifactid>spring-boot-starter-validation</artifactid>
</dependency>
<!--web组件-->
<dependency>
 <groupid>org.springframework.boot</groupid>
 <artifactid>spring-boot-starter-web</artifactid>
</dependency>

而springboot-2.3之前的版本只需要引入 web 依赖就可以了。

2.小试牛刀

参数校验非常简单，首先在待校验字段上增加校验规则注解

public class uservo {
 @notnull(message = "age 不能为空")
 private integer age;
}

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，于是有了第一版：

public string add1(@validated uservo uservo, bindingresult result) {
 list<fielderror> fielderrors = result.getfielderrors();
 if(!fielderrors.isempty()){
 return fielderrors.get(0).getdefaultmessage();
 }
 return "ok";
}

通过工具(postman)去请求接口，如果参数不符合规则，会将相应的 message信息返回：

age 不能为空

内置的校验注解有很多，罗列如下：

注解	校验功能
@assertfalse	必须是false
@asserttrue	必须是true
@decimalmax	小于等于给定的值
@decimalmin	大于等于给定的值
@digits	可设定最大整数位数和最大小数位数
@email	校验是否符合email格式
@future	必须是将来的时间
@futureorpresent	当前或将来时间
@max	最大值
@min	最小值
@negative	负数（不包括0）
@negativeorzero	负数或0
@notblank	不为null并且包含至少一个非空白字符
@notempty	不为null并且不为空
@notnull	不为null
@null	为null
@past	必须是过去的时间
@pastorpresent	必须是过去的时间，包含现在
@positiveorzero	正数或0
@size	校验容器的元素个数

3. 规范返回值

待校验参数多了之后我们希望一次返回所有校验失败信息，方便接口调用方进行调整，这就需要统一返回格式，常见的就是封装一个结果类。

public class resultinfo<t>{
 private integer status;
 private string message;
 private t response;
 // 省略其他代码...
}

改造一下controller 方法，第二版：

public resultinfo add2(@validated uservo uservo, bindingresult result) {
 list<fielderror> fielderrors = result.getfielderrors();
 list<string> collect = fielderrors.stream()
  .map(o -> o.getdefaultmessage())
  .collect(collectors.tolist());
 return new resultinfo<>().success(400,"请求参数错误",collect);
}

请求该方法时，所有的错误参数就都返回了：

{
 "status": 400,
 "message": "请求参数错误",
 "response": [
 "年龄必须在[1,120]之间",
 "bg 字段的整数位最多为3位，小数位最多为1位",
 "name 不能为空",
 "email 格式错误"
 ]
}

4. 全局异常处理

每个controller方法中都如果都写一遍对bindingresult信息的处理，使用起来还是很繁琐。可以通过全局异常处理的方式统一处理校验异常。

当我们写了@validated注解，不写bindingresult的时候，spring 就会抛出异常。由此，可以写一个全局异常处理类来统一处理这种校验异常，从而免去重复组织异常信息的代码。

全局异常处理类只需要在类上标注@restcontrolleradvice，并在处理相应异常的方法上使用@exceptionhandler注解，写明处理哪个异常即可。

@restcontrolleradvice
public class globalcontrolleradvice {
 private static final string bad_request_msg = "客户端请求参数错误";
 // <1> 处理 form data方式调用接口校验失败抛出的异常 
 @exceptionhandler(bindexception.class)
 public resultinfo bindexceptionhandler(bindexception e) {
 list<fielderror> fielderrors = e.getbindingresult().getfielderrors();
 list<string> collect = fielderrors.stream()
  .map(o -> o.getdefaultmessage())
  .collect(collectors.tolist());
 return new resultinfo().success(httpstatus.bad_request.value(), bad_request_msg, collect);
 }
 // <2> 处理 json 请求体调用接口校验失败抛出的异常 
 @exceptionhandler(methodargumentnotvalidexception.class)
 public resultinfo methodargumentnotvalidexceptionhandler(methodargumentnotvalidexception e) {
 list<fielderror> fielderrors = e.getbindingresult().getfielderrors();
 list<string> collect = fielderrors.stream()
  .map(o -> o.getdefaultmessage())
  .collect(collectors.tolist());
 return new resultinfo().success(httpstatus.bad_request.value(), bad_request_msg, collect);
 }
 // <3> 处理单个参数校验失败抛出的异常
 @exceptionhandler(constraintviolationexception.class)
 public resultinfo constraintviolationexceptionhandler(constraintviolationexception e) {
 set<constraintviolation<?>> constraintviolations = e.getconstraintviolations();
 list<string> collect = constraintviolations.stream()
  .map(o -> o.getmessage())
  .collect(collectors.tolist());
 return new resultinfo().success(httpstatus.bad_request.value(), bad_request_msg, collect);
 }
 

}

事实上，在全局异常处理类中，我们可以写多个异常处理方法，课代表总结了三种参数校验时可能引发的异常：

1. 使用form data方式调用接口，校验异常抛出 bindexception
2. 使用 json 请求体调用接口，校验异常抛出 methodargumentnotvalidexception
3. 单个参数校验异常抛出constraintviolationexception

注：单个参数校验需要在参数上增加校验注解，并在类上标注@validated。

全局异常处理类可以添加各种需要处理的异常，比如添加一个对exception.class的异常处理，当所有exceptionhandler都无法处理时，由其记录异常信息，并返回友好提示。

5.分组校验

如果同一个参数，需要在不同场景下应用不同的校验规则，就需要用到分组校验了。比如：新注册用户还没起名字，我们允许name字段为空，但是不允许将名字更新为空字符。

分组校验有三个步骤：

1. 定义一个分组类（或接口）
2. 在校验注解上添加groups属性指定分组
3. controller方法的@validated注解添加分组类

public interface update extends default{
}

public class uservo {
 @notblank(message = "name 不能为空",groups = update.class)
 private string name;
 // 省略其他代码...
}

@postmapping("update")
public resultinfo update(@validated({update.class}) uservo uservo) {
 return new resultinfo().success(uservo);
}

细心的同学可能已经注意到，自定义的update分组接口继承了default接口。校验注解(如： @notblank)和@validated默认都属于default.class分组，这一点在javax.validation.groups.default注释中有说明

/**
 * default jakarta bean validation group.
 * <p>
 * unless a list of groups is explicitly defined:
 * <ul>
 * <li>constraints belong to the {@code default} group</li>
 * <li>validation applies to the {@code default} group</li>
 * </ul>
 * most structural constraints should belong to the default group.
 *
 * @author emmanuel bernard
 */
public interface default {
}

在编写update分组接口时，如果继承了default，下面两个写法就是等效的：

@validated({update.class})

@validated({update.class,default.class})

请求一下/update接口可以看到，不仅校验了name字段，也校验了其他默认属于default.class分组的字段

{
 "status": 400,
 "message": "客户端请求参数错误",
 "response": [
  "name 不能为空",
  "age 不能为空",
  "email 不能为空"
 ]
}

如果update不继承default，@validated({update.class})就只会校验属于update.class分组的参数字段，修改后再次请求该接口得到如下结果，可以看到， 其他字段没有参与校验：

{
 "status": 400,
 "message": "客户端请求参数错误",
 "response": [
  "name 不能为空"
 ]
}

6.递归校验

如果 uservo 类中增加一个 ordervo 类的属性，而 ordervo 中的属性也需要校验，就用到递归校验了，只要在相应属性上增加@valid注解即可实现（对于集合同样适用）

ordervo类如下

public class ordervo {
 @notnull
 private long id;
 @notblank(message = "itemname 不能为空")
 private string itemname;
 // 省略其他代码...
}

在 uservo 类中增加一个 ordervo 类型的属性

public class uservo {
 @notblank(message = "name 不能为空",groups = update.class)
 private string name;
	//需要递归校验的ordervo
 @valid
 private ordervo ordervo;
 // 省略其他代码...
} 

调用请求验证如下：

7. 自定义校验

spring 的 validation 为我们提供了这么多特性，几乎可以满足日常开发中绝大多数参数校验场景了。但是，一个好的框架一定是方便扩展的。有了扩展能力，就能应对更多复杂的业务场景，毕竟在开发过程中，唯一不变的就是变化本身。

spring validation允许用户自定义校验，实现很简单，分两步：

1. 自定义校验注解
2. 编写校验者类

代码也很简单，结合注释你一看就能懂

@target({method, field, annotation_type, constructor, parameter})
@retention(runtime)
@documented
@constraint(validatedby = {havenoblankvalidator.class})// 标明由哪个类执行校验逻辑
public @interface havenoblank {
	
 // 校验出错时默认返回的消息
 string message() default "字符串中不能含有空格";

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

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

 /**
  * 同一个元素上指定多个该注解时使用
  */
 @target({ method, field, annotation_type, constructor, parameter, type_use })
 @retention(runtime)
 @documented
 public @interface list {
  notblank[] value();
 }
}

public class havenoblankvalidator implements constraintvalidator<havenoblank, string> {
 @override
 public boolean isvalid(string value, constraintvalidatorcontext context) {
  // null 不做检验
  if (value == null) {
   return true;
  }
  if (value.contains(" ")) {
   // 校验失败
   return false;
  }
  // 校验成功
  return true;
 }
}

自定义校验注解使用起来和内置注解无异，在需要的字段上添加相应注解即可，同学们可以自行验证

回顾

1. 内置多种常用校验注解
2. 支持单个参数校验
3. 结合全局异常处理自动组装校验异常
4. 分组校验
5. 支持递归校验
6. 自定义校验

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