SpringBoot如何优雅的进行参数校验

写在前面

上一篇文章中我们学会了如何优雅的接收前端参数，传送门

SpringBoot如何优雅的接收前端参数

接收到参数后，接下来要做的就是校验参数的合法性。这一步的重要性就不用多说了。

即使前端已经对数据进行了校验，我们后端还是要再对接收到的数据进行一遍彻底的校验。

这样可以避免张三等人利用Http工具，绕过浏览器非法请求数据。

废话不多说，看完这篇文章，你将从繁琐的校验逻辑中解脱出来

一、传统参数校验

虽然往事不堪回首，但还是得回忆一下我们传统参数校验的痛点。

下面是我们传统校验用户名和邮箱是否合法的代码

if (username == null || username.isEmpty()) {
    throw new IllegalArgumentException("用户名不能为空");
}

if (isValidEmAIl(email)) {
    throw new IllegalArgumentException("邮箱格式不正确");
}

public boolean isValidEmail(String email) {
    String emailRegex = "^[a-zA-Z0-9_+&*-]+(?:\\.[a-zA-Z0-9_+&*-]+)*@(?:[a-zA-Z0-9-]+\\.)+[a-zA-Z]{2,7}$";
    Pattern pattern = Pattern.compile(emailRegex);
    Matcher matcher = pattern.matcher(email);
    return matcher.matches();
}

这样的代码不仅冗长，而且难以维护，尤其是在多个地方重复使用时，容易出错。

面对上面的痛点，我们就得解放双手，利用框架来完成校验。

它只需要通过简单的注解来定义校验规则，让框架来帮助我们处理校验逻辑，让我们代码变得更加的优雅。

二、几个名词

问题①：JSR是什么？

JSR(Java Specification Requests） 是一套 JavaBean 参数校验的标准，它定义了很多常用的校验注解。

我们可以直接将这些注解加在我们 JavaBean 的属性上面，这样就可以在需要校验的时候进行校验了，非常方便！

问题②：Bean Validation是什么？

Bean Validation是一个抽象的框架，它定义了验证规则，而不会涉及具体的业务逻辑

问题③：Hibernate Validator是什么？

是Bean Validation的实现，目前最新版的 Hibernate Validator 6.x 是 Bean Validation 2.0（JSR 380）的参考实现

三、所需依赖

Spring boot 2.3以前版本,Springboot的spring-boot-starter-web默认内置了Hibernate-Validator

这些版本直接引入spring-boot-starter-web即可，后面的版本需要单独引入

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

在后面的测试中会用到lombok、SpringBoot的web、test等基础依赖，这里就不一一给出

四、注解及作用

看到这些注解后，大家可能会对【@NotNul、@NotEmpty、@NotBlank】这三个注解有点不理解，这里稍作解释

• @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。

五、快速入门

5.1 新增加一个一个User 实体类

@Data
public class User {
    //姓名
    @NotBlank(message = "用户名不能为空")  //注解确保姓名不为空
    private  String name;

    //性别
    @NotBlank(message = "性别不能为空")   //注解确保性别不为空
    private String sex;

    //年龄
    @NotNull(message = "年龄不能为空")  //注解确保年龄不为空
    @Max(value = 120,message = "年龄不能大于120")  //注解确保年龄必须小于等于120
    @Min(value = 18,message = "年龄不能小于18")   //注解确保年龄必须大于等于18
    private  Integer age;

    //邮箱
    @Email(message = "邮箱格式不正确")    //注解确保邮箱格式正确
    @NotBlank(message = "邮箱不能为空")
    private String email;
}

上述代码说明：

• @NotBlank: 此注解确保字符串不为空并且不能为空字符串，且去掉前后空格后的长度必须大于 0。它常用于字符串字段验证。message 属性用于指定提示信息；
• @NotNull: 此注解确保整数类型不能为 null；
• @Min 和 @Max: 这两个注解用于验证数字值是否在指定的范围内。例如，在上面的示例中，我们想要确保 age 的值在 18 到 120 之间；
• @Email: 此注解用于验证字符串值是否是有效的电子邮件地址格式。

5.2 Controller层参数校验

下图是controller层校验流程

@RestController
public class ValidatorController {
    //测试参数校验
    @RequestMapping("/testValidator")
    public ResponseEntity<String> testValidator(@Valid @RequestBody User  user, BindingResult bindingResult){

        // 是否存在校验错误
        if (bindingResult.hasErrors()) {
            // 获取校验不通过字段的提示信息
            String errorMsg = bindingResult.getFieldErrors()
                    .stream()
                    .map(FieldError::getDefaultMessage)
                    .collect(Collectors.joining(", "));

            return ResponseEntity.badRequest().body(errorMsg);
        }
        return ResponseEntity.ok("参数校验成功");
    }

}

解释一下上面代码:

• @Validated: 告诉 Spring 需要对 User 对象执行校验; 这个一定不要忘记加上
• BindingResult : 该类包含校验不通过时的异常信息，校验不通过时，我们通过这个对象来获取注解中message="xxx"中的内容

注意：当注解校验不通过时，直接将异常信息返回给前端其实并不友好，我们可以将异常包装一下再丢给前端

5.3 测试校验结果

这里我们使用postman工具测试一下参数校验是否成功

① 入参正确情况

{
    "name":"小凡",
    "sex":"男",
    "age":18,
    "email":"xiezhr@QQ.com"
}

②入参不正确的情况

{
    "name":null,
    "sex":"",
    "age":17,
    "email":"xiezhrqq.com"
}

通过上面的入门小案例，你学会了么？

上面的返回结果看起来可能不是那么优雅，那么怎么封装统一返回结果呢，

传送门在此优雅的封装返回结果

六、单个参数校验

上面快速入门中我们说了实体参数校验，这小节，我们来看看单个参数的校验

6.1 controller层校验代码

@RequestMapping("/testSinglePArmaValidator")
public ResponseEntity<String> testSingleParmaValidator(@NotBlank(message = "姓名不能为空") String name,
                                                       @Min(value = 18,message = "年龄不能小于18")
                                                       @Max(value = 120,message = "年龄不能大于120") Integer age

                                                      ){

    // 参数校验
    return ResponseEntity.ok("参数校验成功");
}

6.2 全局异常捕获

当参数校验不通过会发生如下异常信息

这里我们不能像上面一样通过BindingResult 来获取异常信息，需要添加全局异常捕获校验失败异常，具体代码如下

@RestControllerAdvice
public class GlobalExceptionHandler {
    //处理ValidationException异常
    @ExceptionHandler(ValidationException.class)
    //返回状态码为400
    @ResponseStatus(HttpStatus.BAD_REQUEST)
    public ResponseEntity<String> handleValidationExceptions(ValidationException  ex) {
        String  message = "";
        //判断异常类型
        if(ex instanceof ConstraintViolationException){
            ConstraintViolationException exs = (ConstraintViolationException) ex;
            //获取验证不通过的信息
            Set<ConstraintViolation<?>> violations = exs.getConstraintViolations();
            //遍历验证不通过的信息
            for (ConstraintViolation<?> item : violations) {
                //将验证不通过的信息拼接到message中
                message+=item.getMessage()+",";
            }
        }
        //返回错误信息
        return ResponseEntity.badRequest().body(message);
    }

}

6.3 测试校验结果

①入参正确情况

http://localhost:8080/testSingleParmaValidator?name=小凡&age=18

②入参不正确情况

http://localhost:8080/testSingleParmaValidator?name=&age=17

八、参数校验分组

在实际开发中，我们会遇到这样的情况：同一个实体类可能会在多个接口中使用，但每次的校验场景又不一样。

例如：新增用户和修改用户接口，参数都是User 实体，在新增用户的时候ID字段 可以为空，但name字段 不能为空

在修改用户的是由ID字段不能为空，这种时候就可以使用参数分组来实现。

8.1 定义验证分组接口

定义两个分组接口CreateUserGroup（用户创建组）,UpdateUserGroup（用户更新组）,

分别继承javax.validation.groups.Default，标识不同的业务场景

public interface CreateUserGroup extends Default {
}

public interface UpdateUserGroup extends Default {
}

注：继承Default并不是必须的。只是说，如果继承了Default，那么@Validated(value = Create.class)的校验范畴就
为【Create】和【Default】；如果没继承Default，那么@Validated(value = Create.class)的校验范畴只
为【Create】，而@Validated(value = {Create.class, Default.class})的校验范畴才为【Create】和【Default】

8.2 分组校验的使用

① 在实体中添加groups 属性

@Data
public class User {

    //用户ID
    @NotNull(message = "用户ID不能为空",groups = UpdateUserGroup.class)  //用户更新接口必须传递用户ID
    private Integer id;

    //姓名
    @NotBlank(message = "用户名不能为空",groups = CreateUserGroup.class)  //用户创建接口必须传递用户名
    private  String name;

    //性别
    @NotBlank(message = "性别不能为空")   //注解确保性别不为空
    private String sex;

    //年龄
    @NotNull(message = "年龄不能为空")  //注解确保年龄不为空
    @Max(value = 120,message = "年龄不能大于120")  //注解确保年龄必须小于等于120
    @Min(value = 18,message = "年龄不能小于18")   //注解确保年龄必须大于等于18
    private  Integer age;

    //邮箱
    @Email(message = "邮箱格式不正确")    //注解确保邮箱格式正确
    @NotBlank(message = "邮箱不能为空")
    private String email;
}

②在接口中使用分组

使用 @Validated 注解，并指定要执行的验证组。

//添加用户
@PostMapping("/addUser")
public ResponseEntity<User> addUser(@Validated(value= CreateUserGroup.class) @RequestBody User user){

    return ResponseEntity.ok(user);
}
//更新用户
@PutMapping("/updateUser")
public ResponseEntity<User> updateUserUser(@Validated(value= UpdateUserGroup.class) @RequestBody User user){

    return ResponseEntity.ok(user);
}

我们指定create接口指定CreateUserGroup分组，update接口指定UpdateUserGroup

8.3 测试一下接口

接口入参

{
    "name":"小凡",
    "sex":"男",
    "age":18,
    "email":"xiezhr@qq.com"
}

①addUser接口添加用户，不需要id，验证通过

②updateUser接口修改用户，需要传入id,校验不通过

九、嵌套对象校验

9.1 构造一个员工信息表

@Data
public class Emp {
    @NotBlank(message = "员工编号不能为空")
    private  String empNo;
    @NotBlank(message = "员工姓名不能为空")
    private  String empName;
    @NotBlank(message = "员工职位不能为空")
    private  String job;
    @Valid                  //这里必须使用@Valid注解
    private  Dept dept;
}

@Data
public class Dept {
    @NotBlank(message = "部门编号不能为空")
    private String  deptNo;
    @NotBlank(message = "部门名称不能为空")
    private String  deptName;
}

在这个示例中， Dept 类包含三个字段需要校验： deptNo 和``deptName字段，通过在 Dept类中的每个字段上添加相应的校验注解，然后在Emp类中的dept字段上添加@Valid` 注解，可以实现对嵌套对象中多个字段进行参数校验。

9.2 嵌套对象的使用

@PostMapping("/emp")
public ResponseEntity<String> createOrder(@Valid @RequestBody Emp emp) {
    return ResponseEntity.ok("参数校验成功");
}

9.3 测试一下

① 正确入参情况

{
    "empNo":"10001",
    "empName":"小凡",
    "job":"程序员",
    "dept":{
        "deptNo":"20001",
        "deptName":"研发部111"
    }
}

② 不正确入参情况

{
    "empNo":"10001",
    "empName":"",
    "job":"程序员",
    "dept":{
        "deptNo":"20001",
        "deptName":""
    }
}

十、自定义参数校验

SpringBoot 提供的注解校验功能可以满足大多数的验证需求，但如果在系统中需要实现一些特殊的校验功能时，

我们可以根据规则自定义校验

下面我们来手把手教你自定义一个字符串校验，校验字符串必须为大写或小写

10.1 自定义注解类

我们要自定义验证功能，需要首先自定义注解，以便我们在实体类中使用它，代码如下

①定义一个枚举类 CaseMode ：

public enum CaseMode {
    UPPER,
    LOWER;
}

②创建一个自定义的校验注解 @CheckCase

@Target({ElementType.FIELD})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Constraint(validatedBy = CheckCaseValidator.class)
public @interface CheckCase {
    String message() default "字符串必须是大写或小写";

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

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

    CaseMode value();
}

10.2 自定义验证业务逻辑类

public class CheckCaseValidator implements ConstraintValidator<CheckCase, String> {

    private CaseMode caseMode;

    @Override
    public void initialize(CheckCase constraintAnnotation) {
        // 获取约束注解的值
        this.caseMode = constraintAnnotation.value();
    }

    @Override
    public boolean isValid(String value, ConstraintValidatorContext context) {
        // 如果值为空，则返回true
        if (value == null) {
            return true;
        }

        // 根据caseMode的值，判断value是否需要转换大小写
        if (caseMode == CaseMode.UPPER) {
            return value.equals(value.toUpperCase());
        } else {
            return value.equals(value.toLowerCase());
        }
    }
}

10.3 自定义校验注解使用

①在Car实体类上添加注解

@Data
public class Car {
    //车牌号
    @CheckCase(value = CaseMode.UPPER,message = "车牌号必须为大写")
    private  String brand;
    //颜色
    @CheckCase(value = CaseMode.LOWER,message = "颜色必须为小写")
    private  String color;
}

②在controller 中校验参数

@GetMapping ("/car")
public ResponseEntity<String> validatorCar(@Valid @RequestBody Car car) {
    return ResponseEntity.ok("参数校验成功");
}

10.4 测试一下

①入参正确情况

{
    "brand":"云A.888888",
    "color":"red"
}

②入参错误情况

{
    "brand":"云a.888888",
    "color":"RED"
}