Java数据校验
1-前言
在后台开发过程中，对参数的校验成为开发环境不可缺少的一个环节。比如参数不能为null，email那么必须符合email的格式，如果手动进行if判断或者写正则表达式判断无意开发效率太慢，在时间、成本、质量的博弈中必然会落后。所以把校验层抽象出来是必然的结果。
一个健壮的系统都要对外部提交的数据进行完整性、合法性的校验。即使开发一个不面对最终用户的工具包，也需要对传入的数据进行缜密的校验来防止引发底层难以追踪的问题。各路大神当然也会注意到这个问题，所以在“元编程”（见JSR250与资源控制）提出之后相续提交了JSR-303、JSR-349以及JSR-380来完善使用注解进行数据校验的机制，这三个JSR也被称为Bean Validation 1.0、Bean Validation 1.1和Bean Validation 2.0，后文统称为Bean Validation。
先看一个不使用Bean Validation校验数据的代码：
public class StandardValidation {
public static void main(String[] args) {
System.out.println(validationWithoutAnnotation(" ", -1));
}
public static String validationWithoutAnnotation(String inputString, Integer inputInt) {
String error = null;
if (null == inputString) {
error = "inputString不能为null";
} else if (null == inputInt) {
error = "inputInt不能为null";
} else if (1 > inputInt.compareTo(0)) {
error = "inputInt必须大于0";
} else if (inputString.isEmpty() || inputString.trim().isEmpty()) {
error = "inputString不能为空字符串";
} else {
}
return error;
}
}
|
请求参数的校验是很多新手开发非常容易犯错，或存在较多改进点的常见场景。比较常见的问题主要表现在以下几个方面：
- 仅依靠前端框架解决参数校验，缺失服务端的校验。这种情况常见于需要同时开发前后端的时候，虽然程序的正常使用不会有问题，但是开发者忽略了非正常操作。比如绕过前端程序，直接模拟客户端请求，这时候就会突然在前端预设的各种限制，直击各种数据访问接口，使得我们的系统存在安全隐患。
- 大量地使用
if/else语句嵌套实现，校验逻辑晦涩难通，不利于长期维护。
所以，针对上面的问题，建议服务端开发在实现接口的时候，对于请求参数必须要有服务端校验以保障数据安全与稳定的系统运行。同时，对于参数的校验实现需要足够优雅，要满足逻辑易读、易维护的基本特
2-JSR-303
在开始动手实践之前，我们先了解一下接下来我们将使用的一项标准规范：JSR-303
2.1-什么是JSR？
JSR是Java Specification Requests的缩写，意思是Java 规范提案。是指向JCP(Java Community Process)提出新增一个标准化技术规范的正式请求。任何人都可以提交JSR，以向Java平台增添新的API和服务。JSR已成为Java界的一个重要标准。
2.2-JSR-303定义的是什么标准？
JSR-303 是JAVA EE 6 中的一项子规范，叫做Bean Validation，Hibernate Validator 是 Bean Validation 的参考实现 . Hibernate Validator 提供了 JSR 303 规范中所有内置 constraint 的实现，除此之外还有一些附加的 constraint。
Bean Validation中内置的constraint
Hibernate Validator附加的constraint
2.3-快速入门
我们先来做一个简单的例子，比如：定义字段不能为Null。只需要两步
第一步：在要校验的字段上添加上@NotNull注解，具体如下：
@Data
@ApiModel(description="用户实体")
public class User {
@ApiModelProperty("用户编号")
private Long id;
@NotNull
@ApiModelProperty("用户姓名")
private String name;
@NotNull
@ApiModelProperty("用户年龄")
private Integer age;
}
|
第二步：在需要校验的参数实体前添加@Valid注解，具体如下：
@PostMapping("/")
@ApiOperation(value = "创建用户", notes = "根据User对象创建用户")
public String postUser(@Valid @RequestBody User user) {
users.put(user.getId(), user);
return "success";
}
|
完成上面配置之后，启动应用，并用POST请求访问localhost:8080/users/接口，body使用一个空对象，{}。你可以用Postman等测试工具发起，也可以使用curl发起，比如这样：
curl -X POST \
http://localhost:8080/users/ \
-H 'Content-Type: application/json' \
-H 'Postman-Token: 72745d04-caa5-44a1-be84-ba9c115f4dfb' \
-H 'cache-control: no-cache' \
-d '{
}'
|
不出意外，你可以得到如下结果：
{
"timestamp": "2019-10-05T05:45:19.221+0000",
"status": 400,
"error": "Bad Request",
"errors": [
{
"codes": [
"NotNull.user.age",
"NotNull.age",
"NotNull.java.lang.Integer",
"NotNull"
],
"arguments": [
{
"codes": [
"user.age",
"age"
],
"arguments": null,
"defaultMessage": "age",
"code": "age"
}
],
"defaultMessage": "不能为null",
"objectName": "user",
"field": "age",
"rejectedValue": null,
"bindingFailure": false,
"code": "NotNull"
},
{
"codes": [
"NotNull.user.name",
"NotNull.name",
"NotNull.java.lang.String",
"NotNull"
],
"arguments": [
{
"codes": [
"user.name",
"name"
],
"arguments": null,
"defaultMessage": "name",
"code": "name"
}
],
"defaultMessage": "不能为null",
"objectName": "user",
"field": "name",
"rejectedValue": null,
"bindingFailure": false,
"code": "NotNull"
}
],
"message": "Validation failed for object='user'. Error count: 2",
"path": "/users/"
}
|
其中返回内容的各参数含义如下：
timestamp：请求时间status：HTTP返回的状态码，这里返回400，即：请求无效、错误的请求，通常参数校验不通过均为400error：HTTP返回的错误描述，这里对应的就是400状态的错误描述：Bad Requesterrors：具体错误原因，是一个数组类型；因为错误校验可能存在多个字段的错误，比如这里因为定义了两个参数不能为Null，所以存在两条错误记录信息message：概要错误消息，返回内容中很容易可以知道，这里的错误原因是对user对象的校验失败，其中错误数量为2，而具体的错误信息就定义在上面的errors数组中path：请求路径
请求的调用端在拿到这个规范化的错误信息之后，就可以方便的解析并作出对应的措施以完成自己的业务逻辑了。
2.4-尝试一些其他校验
在完成了上面的例子之后，我们还可以增加一些校验规则，比如：校验字符串的长度、校验数字的大小、校验字符串格式是否为邮箱等。下面我们就来定义一些复杂的校验定义，比如：~
@Data
@ApiModel(description="用户实体")
public class User {
@ApiModelProperty("用户编号")
private Long id;
@NotNull
@Size(min = 2, max = 5)
@ApiModelProperty("用户姓名")
private String name;
@NotNull
@Max(100)
@Min(10)
@ApiModelProperty("用户年龄")
private Integer age;
@NotNull
@Email
@ApiModelProperty("用户邮箱")
private String email;
}
|
发起一个可以出发name、age、email都校验不通过的请求，比如下面这样：
curl -X POST \
http://localhost:8080/users/ \
-H 'Content-Type: application/json' \
-H 'Postman-Token: 114db0f0-bdce-4ba5-baf6-01e5104a68a3' \
-H 'cache-control: no-cache' \
-d '{
"name": "abcdefg",
"age": 8,
"email": "aaaa"
}'
|
我们将得到如下的错误返回：
{
"timestamp": "2019-10-05T06:24:30.518+0000",
"status": 400,
"error": "Bad Request",
"errors": [
{
"codes": [
"Size.user.name",
"Size.name",
"Size.java.lang.String",
"Size"
],
"arguments": [
{
"codes": [
"user.name",
"name"
],
"arguments": null,
"defaultMessage": "name",
"code": "name"
},
5,
2
],
"defaultMessage": "个数必须在2和5之间",
"objectName": "user",
"field": "name",
"rejectedValue": "abcdefg",
"bindingFailure": false,
"code": "Size"
},
{
"codes": [
"Min.user.age",
"Min.age",
"Min.java.lang.Integer",
"Min"
],
"arguments": [
{
"codes": [
"user.age",
"age"
],
"arguments": null,
"defaultMessage": "age",
"code": "age"
},
10
],
"defaultMessage": "最小不能小于10",
"objectName": "user",
"field": "age",
"rejectedValue": 8,
"bindingFailure": false,
"code": "Min"
},
{
"codes": [
"Email.user.email",
"Email.email",
"Email.java.lang.String",
"Email"
],
"arguments": [
{
"codes": [
"user.email",
"email"
],
"arguments": null,
"defaultMessage": "email",
"code": "email"
},
[],
{
"defaultMessage": ".*",
"codes": [
".*"
],
"arguments": null
}
],
"defaultMessage": "不是一个合法的电子邮件地址",
"objectName": "user",
"field": "email",
"rejectedValue": "aaaa",
"bindingFailure": false,
"code": "Email"
}
],
"message": "Validation failed for object='user'. Error count: 3",
"path": "/users/"
}
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从errors数组中的各个错误明细中，知道各个字段的defaultMessage，可以看到很清晰的错误描述。
2.5-常用注解
Bean Validation 中内置的 constraint(约束)
- @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(regex=,flag=) 被注释的元素必须符合指定的正则表达式
Hibernate Validator 附加的constraint
- @NotBlank(message =) 验证字符串非null，且长度必须大于0
- @Email 被注释的元素必须是电子邮箱地址
- @Length(min=,max=) 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(min=,max=,message=) 被注释的元素必须在合适的范围内
主要区分下@NotNull @NotEmpty @NotBlank 3个注解的区别：
@NotNull 任何对象的value不能为null
@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
@NotBlank 只能用于字符串不为null，并且字符串trim()以后length要大于0
