关于Bean Validation
的基本原理篇完结之后,接下来就是小伙伴最为关心的干货:使用篇。
如果说要使用Bean Validation
数据校验,我十分相信小伙伴们都能够使用,但估计大都是有个前提的:Spring MVC
环境。我极其简单的调查了一下,近乎99%
的人都是只把数据校验使用在Spring MVC
的Controller
层面的,而且几乎90%
的人都是让它必须和@RequestBody
一起来使用去校验JavaBean
入参~
如果这么去理解Bean Validation
的使用,那就有点太过于片面了,毕竟被Spring包裹起来,你其实很难去知道它真正做的事。
熟悉我文章风格的人知道,每篇文章我都会带你领略一些不一样的风景,本章亦不例外,会让你知道数据校验在Spring
框架之外的一些事~
在我的前置原理篇文章,分组校验其实是没太大必要说的,因为使用起来确实非常的简单。此处还是给个分组校验的使用案例吧:
@Getter
@Setter
@ToString
public class Person {
// 错误消息message是可以自定义的
@NotNull(message = "{message} -> 名字不能为null", groups = Simple.class)
public String name;
@Max(value = 10, groups = Simple.class)
@Positive(groups = Default.class) // 内置的分组:default
public Integer age;
@NotNull(groups = Complex.class)
@NotEmpty(groups = Complex.class)
private List<@Email String> emails;
@Future(groups = Complex.class)
private Date start;
// 定义两个组 Simple组和Complex组
interface Simple {
}
interface Complex {
}
}
执行分组校验:
public static void main(String[] args) {
Person person = new Person();
//person.setName("fsx");
person.setAge(18);
// email校验:虽然是List都可以校验哦
person.setEmails(Arrays.asList("fsx@gmail.com", "baidu@baidu.com", "aaa.com"));
//person.setStart(new Date()); //start 需要是一个将来的时间: Sun Jul 21 10:45:03 CST 2019
//person.setStart(new Date(System.currentTimeMillis() + 10000)); //校验通过
HibernateValidatorConfiguration configure = Validation.byProvider(HibernateValidator.class).configure();
ValidatorFactory validatorFactory = configure.failFast(false).buildValidatorFactory();
// 根据validatorFactory拿到一个Validator
Validator validator = validatorFactory.getValidator();
// 分组校验(可以区分对待Default组、Simple组、Complex组)
Set<ConstraintViolation<Person>> result = validator.validate(person, Person.Simple.class);
//Set<ConstraintViolation<Person>> result = validator.validate(person, Person.Complex.class);
// 对结果进行遍历输出
result.stream().map(v -> v.getPropertyPath() + " " + v.getMessage() + ": " + v.getInvalidValue())
.forEach(System.out::println);
}
运行打印:
age 最大不能超过10: 18
name {message} -> 名字不能为null -> 名字不能为null: null
可以直观的看到效果,此处的校验只执行Person.Simple.class
这个Group
组上的约束~
分组约束在Spring MVC中的使用场景还是相对比较多的,但是需要注意的是:
javax.validation.Valid
没有提供指定分组的,但是org.springframework.validation.annotation.Validated
扩展提供了直接在注解层面指定分组的能力
我们知道JSR
提供了一个@Valid
注解供以使用,在本文之前,绝大多数小伙伴都是在Controller
中并且结合@RequestBody
一起来使用它,但在本文之后,你定会对它有个全新的认识~
该注解用于验证级联的属性、方法参数或方法返回类型。
当验证属性、方法参数或方法返回类型时,将验证对象及其属性上定义的约束,另外:此行为是递归应用的。
:::为了理解@Valid
,那就得知道处理它的时机:::
元数据提供者:约束相关元数据(如约束、默认组序列等)的Provider
。它的作用和特点如下:
public enum ConfigurationSource {
ANNOTATION( 0 ),
XML( 1 ),
API( 2 ); //programmatic API
}
MetaDataProvider
只返回直接为一个类配置的元数据简单的说你@Valid放在接口处是无效的
)public interface MetaDataProvider {
// 将**注解处理选项**归还给此Provider配置。 它的唯一实现类为:AnnotationProcessingOptionsImpl
// 它可以配置比如:areMemberConstraintsIgnoredFor areReturnValueConstraintsIgnoredFor
// 也就说可以配置:让免于被校验~~~~~~(开绿灯用的)
AnnotationProcessingOptions getAnnotationProcessingOptions();
// 返回作用在此Bean上面的`BeanConfiguration` 若没有就返回null了
// BeanConfiguration持有ConfigurationSource的引用~
<T> BeanConfiguration<? super T> getBeanConfiguration(Class<T> beanClass);
}
// 表示源于一个ConfigurationSource的一个Java类型的完整约束相关配置。 包含字段、方法、类级别上的元数据
// 当然还包含有默认组序列上的元数据(使用较少)
public class BeanConfiguration<T> {
// 三种来源的枚举
private final ConfigurationSource source;
private final Class<T> beanClass;
// ConstrainedElement表示待校验的元素,可以知道它会如下四个子类:
// ConstrainedField/ConstrainedType/ConstrainedParameter/ConstrainedExecutable
// 注意:ConstrainedExecutable持有的是java.lang.reflect.Executable对象
//它的两个子类是java.lang.reflect.Method和Constructor
private final Set<ConstrainedElement> constrainedElements;
private final List<Class<?>> defaultGroupSequence;
private final DefaultGroupSequenceProvider<? super T> defaultGroupSequenceProvider;
... // 它自己并不处理什么逻辑,参数都是通过构造器传进来的
}
它的继承树:
三个实现类对应着上面所述的三种元数据类型。本文很显然只需要关注和注解相关的:AnnotationMetaDataProvider
这个元数据均来自于注解的标注,然后它是Hibernate Validation
的默认configuration source
。它这里会处理标注有@Valid
的元素~
public class AnnotationMetaDataProvider implements MetaDataProvider {
private final ConstraintHelper constraintHelper;
private final TypeResolutionHelper typeResolutionHelper;
private final AnnotationProcessingOptions annotationProcessingOptions;
private final ValueExtractorManager valueExtractorManager;
// 这是一个非常重要的属性,它会记录着当前Bean 所有的待校验的Bean信息~~~
private final BeanConfiguration<Object> objectBeanConfiguration;
// 唯一构造函数
public AnnotationMetaDataProvider(ConstraintHelper constraintHelper,
TypeResolutionHelper typeResolutionHelper,
ValueExtractorManager valueExtractorManager,
AnnotationProcessingOptions annotationProcessingOptions) {
this.constraintHelper = constraintHelper;
this.typeResolutionHelper = typeResolutionHelper;
this.valueExtractorManager = valueExtractorManager;
this.annotationProcessingOptions = annotationProcessingOptions;
// 默认情况下,它去把Object相关的所有的方法都retrieve:检索出来放着 我比较费解这件事~~~
// 后面才发现:一切为了效率
this.objectBeanConfiguration = retrieveBeanConfiguration( Object.class );
}
// 实现接口方法
@Override
public AnnotationProcessingOptions getAnnotationProcessingOptions() {
return new AnnotationProcessingOptionsImpl();
}
// 如果你的Bean是Object 就直接返回了~~~(大多数情况下 都是Object)
@Override
@SuppressWarnings("unchecked")
public <T> BeanConfiguration<T> getBeanConfiguration(Class<T> beanClass) {
if ( Object.class.equals( beanClass ) ) {
return (BeanConfiguration<T>) objectBeanConfiguration;
}
return retrieveBeanConfiguration( beanClass );
}
}
如上可知,核心解析逻辑在retrieveBeanConfiguration()
这个私有方法上。总结一下调用此方法的两个原始入口(一个构造器,一个接口方法):
ValidatorFactory.getValidator()
获取校验器的时候,初始化时会自己new
一个,调用栈如下图:Validator.validate()
方法的时候,beanMetaDataManager.getBeanMetaData( rootBeanClass )
它会遍历初始化时所有的metaDataProviders
(默认情况下两个,没有xml方式的),拿出所有的BeanConfiguration
交给BeanMetaDataBuilder
,最终构建出一个属于此Bean的BeanMetaData
。对此有一点注意事项描述如下:MetaDataProvider
时会调用ClassHierarchyHelper.getHierarchy( beanClass )
方法,不仅仅处理本类。拿到本类自己和所有父类后,统一交给provider.getBeanConfiguration( clazz )
处理(也就是说任何一个类都会把Object类处理一遍)retrieveBeanConfiguration()
详情这个方法说白了,就是从Bean里面去检索属性、方法、构造器等需要校验的ConstrainedElement项
。
private <T> BeanConfiguration<T> retrieveBeanConfiguration(Class<T> beanClass) {
// 它检索的范围是:clazz.getDeclaredFields() 什么意思:就是搜集到本类所有的字段 包括private等等 但是不包括父类的所有字段
Set<ConstrainedElement> constrainedElements = getFieldMetaData( beanClass );
constrainedElements.addAll( getMethodMetaData( beanClass ) );
constrainedElements.addAll( getConstructorMetaData( beanClass ) );
//TODO GM: currently class level constraints are represented by a PropertyMetaData. This
//works but seems somewhat unnatural
// 这个TODO很有意思:当前,类级约束由PropertyMetadata表示。这是可行的,但似乎有点不自然
// ReturnValueMetaData、ExecutableMetaData、ParameterMetaData、PropertyMetaData
// 总之吧:此处就是把类级别的校验器放进来了(这个set大部分时候都是空的)
Set<MetaConstraint<?>> classLevelConstraints = getClassLevelConstraints( beanClass );
if (!classLevelConstraints.isEmpty()) {
ConstrainedType classLevelMetaData = new ConstrainedType(ConfigurationSource.ANNOTATION, beanClass, classLevelConstraints);
constrainedElements.add(classLevelMetaData);
}
// 组装成一个BeanConfiguration返回
return new BeanConfiguration<>(ConfigurationSource.ANNOTATION, beanClass,
constrainedElements,
getDefaultGroupSequence( beanClass ), //此类上标注的所有@GroupSequence注解
getDefaultGroupSequenceProvider( beanClass ) // 此类上标注的所有@GroupSequenceProvider注解
);
}
这一步骤把该Bean上的字段、方法等等需要校验的项都提取出来。就拿上例中的Demo校验Person
类来说,最终得出的BeanConfiguration
如下:(两个)
这是直观的结论,可以看到仅仅是一个简单的类其实所包含的项是挺多的。
此处说一句:项是有这么多,但是并不是每一个都需要走验证逻辑的。因为毕竟大多数项上面并没有约束(注解),大多数
ConstrainedElement.getConstraints()
为空嘛~
总得来说,我个人建议不能光只记忆结论,因为那很容易忘记,所以还是得稍微深入一点,让记忆更深刻吧。那就从下面四个方面深入:
Field
:clazz.getDeclaredFields()
Field
都包装成ConstrainedElement
存放起来~~~Field
上标注的注解进行了保存Method
:clazz.getDeclaredMethods()
ConstrainedExecutable
装着~~(ConstrainedExecutable
也是个ConstrainedElement
)。在此期间它完成了如下事(方法和构造器都复杂点,因为包含入参和返回值):完全同处理Method,略
ConstraintDescriptor
ConstraintDescriptor
进行处理,最终都转换Set<MetaConstraint<?>>
这个类型Set<MetaConstraint<?>>
用一个ConstrainedType
包装起来(ConstrainedType
是个ConstrainedElement
)关于级联校验此处补充说明一点,处理Type,都会处理级联校验情况,并且还是递归处理:
也就是这个方法(课件@Valid
在此处生效):
// type解释:分如下N中情况
// Field为:.getGenericType() // 字段的类型
// Method为:.getGenericReturnType() // 返回值类型
// Constructor:.getDeclaringClass() // 构造器所在类
// annotatedElement:可不一定说一定要有注解才能进来(每个字段、方法、构造器等都能传进来)
private CascadingMetaDataBuilder getCascadingMetaData(Type type, AnnotatedElement annotatedElement, Map<TypeVariable<?>, CascadingMetaDataBuilder> containerElementTypesCascadingMetaData) {
return CascadingMetaDataBuilder.annotatedObject( type, annotatedElement.isAnnotationPresent( Valid.class ), containerElementTypesCascadingMetaData, getGroupConversions( annotatedElement ) );
}
这里对我们理解级联校验最重要的一句是:annotatedElement.isAnnotationPresent(Valid.class)
。也就是说:若元素被此注解标注了,那就证明需要对它进行级联校验,这就是JSR定位@Valid
的作用~
Spring提升了它???请关注后文Spring对它的应用吧~
ConstraintValidator.isValid()
调用处我们知道,每个约束注解都是交给约束校验器ConstraintValidator.isValid()
这个方法来处理的,它被调用(生效)的地方在此(唯一处):
public abstract class ConstraintTree<A extends Annotation> {
...
protected final <T, V> Set<ConstraintViolation<T>> validateSingleConstraint(ValidationContext<T> executionContext,
ValueContext<?, ?> valueContext,
ConstraintValidatorContextImpl constraintValidatorContext,
ConstraintValidator<A, V> validator) {
...
V validatedValue = (V) valueContext.getCurrentValidatedValue();
isValid = validator.isValid( validatedValue, constraintValidatorContext );
...
// 显然校验不通过就返回错误消息 否则返回空集合
if ( !isValid ) {
return executionContext.createConstraintViolations(valueContext, constraintValidatorContext);
}
return Collections.emptySet();
}
...
}
这个方法的调用,会在执行每个Group
的时候
success = metaConstraint.validateConstraint( validationContext, valueContext );
MetaConstraint
在上面检索的时候就已经准备好了,最后通过ConstrainedElement.getConstraints
就拿到了每个元素的校验器们,继续调用
// ConstraintTree<A>
boolean validationResult = constraintTree.validateConstraints( executionContext, valueContext );
so,最终就调用到了isValid
这个真正做事的方法上了。
说了这么多,你可能还云里雾里,那么就show
一把吧:
上面用一个示例校验Person
这个JavaBean
了,但是你会发现示例中我们全都是校验的Field
属性。从理论里我们知道了Bean Validation
它是有校验方法、构造器、入参甚至递归校验级联属性的能力的:
略
这些是不能直接使用的,需要在运行时进行校验。具体使用可参考:【小家Spring】让Controller支持对平铺参数执行数据校验(默认Spring MVC使用@Valid只能对JavaBean进行校验)
什么叫级联校验,其实就是带校验的成员里存在级联对象时,也要对它完成校验。这个在实际应用场景中是比较常见的,比如入参Person
对象中,还持有Child
对象,我们不仅仅要完成Person
的校验,也依旧还要对Child内的属性校验:
@Getter
@Setter
@ToString
public class Person {
@NotNull
private String name;
@NotNull
@Positive
private Integer age;
@Valid
@NotNull
private InnerChild child;
@Getter
@Setter
@ToString
public static class InnerChild {
@NotNull
private String name;
@NotNull
@Positive
private Integer age;
}
}
校验逻辑如下:
public static void main(String[] args) {
Person person = new Person();
person.setName("fsx");
Person.InnerChild child = new Person.InnerChild();
child.setName("fsx-son");
child.setAge(-1);
person.setChild(child); // 放进去
Validator validator = Validation.byProvider(HibernateValidator.class).configure().failFast(false)
.buildValidatorFactory().getValidator();
Set<ConstraintViolation<Person>> result = validator.validate(person);
// 输出错误消息
result.stream().map(v -> v.getPropertyPath() + " " + v.getMessage() + ": " + v.getInvalidValue())
.forEach(System.out::println);
}
运行:
child.age 必须是正数: -1
age 不能为null: null
对child.age
这个级联属性校验成功~
本来这个不用写的,但是为了保证系列文章的完整性,还是总结如下
说明:我的总结比绝大多数文章都会详细点,因此看此一篇就够了
所有的约束注解都是可以重复标记的,因为它身上都有如下重复标记的标注:
@Repeatable(List.class)
约束注解 | 支持的类型 | 说明 |
---|---|---|
@AssertFalse | Boolean,boolean | 元素值必须是false |
@AssertTrue | Boolean,boolean | 元素值必须是true |
@DecimalMax | BigDecimal,BigInteger, byte,short, int, long,等任何Number或CharSequence(存储的是数字) | value:数值上限 inclusive:是否包含此上限,默认true是包含的 |
@DecimalMin | 同上 | 不解释 |
@Max | 同上 | 值=max,也是校验通过的 |
@Min | 同上 | 不解释 |
@Digits | 同上 | integer:整数位数上限 fraction:小数位数上限 |
@Positive | 同上 | 2.0。必须是严格的正数。0都不行~ |
@PositiveOrZero | 同上 | 2.0。 0是被允许的 |
@Negative | 同上 | 2.0。 必须是严格的负数。0都不行 |
@NegativeOrZero | 同上 | 2.0。 0是被允许的 |
CharSequence子类型(如String) | 2.0。值是否是Email,也可以通过regexp和flag指定自定义的email格式 | |
@Future | Date、Calendar及所有JSR 310时间类 | 是否是将来时间(若是这种LocalTime.now()取当前的,都会是false哦~) |
@FutureOrPresent | 同上 | 2.0。和上面的区别是now也行~ |
@Past | 同上 | 不解释 |
@PastOrPresent | 同上 | 2.0。不解释 |
@NotBlank | CharSequence子类型(如String) | 2.0。规则为.trim().length() > 0(注意:null is not valid) |
@NotEmpty | CharSequence子类型、Collection、Map、数组 | 2.0。长度/size大小>0(注意:null is not valid) |
@Size | CharSequence子类型、Collection、Map、数组 | 2.0。min:最小值 max:最大值。(注意:边界值是包含的。null is valid哦~~) |
@NotNull | 所有类型 | 不解释 |
@Null | 所有类型 | 不解释 |
@Pattern | CharSequence子类型(如String) | 是否满足此正则表达式。regexp:正则。flags:模式 |
@Valid | 非原子类型 | 级联属性校验 |
说明:
@DecimalMax
和@Max
的区别:@DecimalMax
支持类型:Number、BidDecimal、Float、Double、BigInteger、Long@Max
支持的类型:同上null is valid
javax.validation.UnexpectedTypeException
:No validator could be found for constraint ‘javax.validation.constraints.Future’ validating type ‘java.lang.String’@FutureOrPresent
和@PastOrPresent
这块注意:对于Present
的匹配,要注意程序是有执行时间的。so如果是匹配时间戳Instant
,若是Instant.now()
的话,@FutureOrPresent
就是非法的,而@PastOrPresent
就成合法的了。但是若是日期的话比如LocalDate.now()
就不会有这问题,毕竟你的程序不可能执行一天嘛@NotNull
:有的人问用在基本类型(非包装类型报错吗?),很显然不会报错。因为基本类型都有默认值,不可能为null的JSR
的注解都申明都非常的简单,没有Hibernate提供的复杂,比如没有用到@ReportAsSingleViolation
等注解内容~为了方面,下面列出各个注解的默认提示消息(中文):
javax.validation.constraints.AssertFalse.message = 只能为false
javax.validation.constraints.AssertTrue.message = 只能为true
javax.validation.constraints.DecimalMax.message = 必须小于或等于{value}
javax.validation.constraints.DecimalMin.message = 必须大于或等于{value}
javax.validation.constraints.Digits.message = 数字的值超出了允许范围(只允许在{integer}位整数和{fraction}位小数范围内)
javax.validation.constraints.Email.message = 不是一个合法的电子邮件地址
javax.validation.constraints.Future.message = 需要是一个将来的时间
javax.validation.constraints.FutureOrPresent.message = 需要是一个将来或现在的时间
javax.validation.constraints.Max.message = 最大不能超过{value}
javax.validation.constraints.Min.message = 最小不能小于{value}
javax.validation.constraints.Negative.message = 必须是负数
javax.validation.constraints.NegativeOrZero.message = 必须是负数或零
javax.validation.constraints.NotBlank.message = 不能为空
javax.validation.constraints.NotEmpty.message = 不能为空
javax.validation.constraints.NotNull.message = 不能为null
javax.validation.constraints.Null.message = 必须为null
javax.validation.constraints.Past.message = 需要是一个过去的时间
javax.validation.constraints.PastOrPresent.message = 需要是一个过去或现在的时间
javax.validation.constraints.Pattern.message = 需要匹配正则表达式"{regexp}"
javax.validation.constraints.Positive.message = 必须是正数
javax.validation.constraints.PositiveOrZero.message = 必须是正数或零
javax.validation.constraints.Size.message = 个数必须在{min}和{max}之间
参考文件ValidationMessages_zh_CN.properties
,若消息不适合你,可自行定制~
约束注解 | 支持的类型 | 说明 |
---|---|---|
@URL | CharSequence | 校验URL。protocol="",host="", port="", regexp=".*", flags={} |
@UniqueElements | Collection | 集合内不允许有重复元素。 |
@SafeHtml | CharSequence | 传入的文本中不能含有script等敏感标签。(注意:需要org.jsoup包的支持) |
@Range | 同@Min | 是对@Min和@Max的结合补充 |
@Length | CharSequence | value.length() >= min && value.length() <= max(null is valid) |
@ISBN | CharSequence | 校验图书的ISBN。type:Type.ISBN_13(还有个取值:ISBN_10) |
@EAN | CharSequence | 校验商用条形码EAN |
@Currency | MonetaryAmount | 校验货币。value:只允许的货币种类,如USD, EUR等 |
@CodePointLength | CharSequence | 校验代码点codePoint。关于String的length和代码点,可参考这里 一般不使用,使用@Length即可~ |
@ConstraintComposition | all | 所有约束是AND/OR/ALL_FALSE关系。它只能标注在注解上,运用于组合注解上 |
@DurationMax | Duration | maxDuration.compareTo( value )这么比较的,相等也是valid的 |
@DurationMin | Duration | `minDuration.compareTo( value )这么比较的,相等也是valid的 | |
@CNPJ | CharSequence | 法人国家登记号 |
说明:
@ReportAsSingleViolation
:如果@NotEmpty
、@Pattern
都校验失败,不添加此注解,则会生成两个校验失败的结果。若添加了此注解,那错误消息以它标注的本注解的message
为准null is valid
。各个注解的默认提示消息(中文):
org.hibernate.validator.constraints.CreditCardNumber.message = 不合法的信用卡号码
org.hibernate.validator.constraints.Currency.message = 不合法的货币 (必须是{value}其中之一)
org.hibernate.validator.constraints.EAN.message = 不合法的{type}条形码
org.hibernate.validator.constraints.Email.message = 不是一个合法的电子邮件地址
org.hibernate.validator.constraints.Length.message = 长度需要在{min}和{max}之间
org.hibernate.validator.constraints.CodePointLength.message = 长度需要在{min}和{max}之间
org.hibernate.validator.constraints.LuhnCheck.message = ${validatedValue}的校验码不合法, Luhn模10校验和不匹配
org.hibernate.validator.constraints.Mod10Check.message = ${validatedValue}的校验码不合法, 模10校验和不匹配
org.hibernate.validator.constraints.Mod11Check.message = ${validatedValue}的校验码不合法, 模11校验和不匹配
org.hibernate.validator.constraints.ModCheck.message = ${validatedValue}的校验码不合法, ${modType}校验和不匹配
org.hibernate.validator.constraints.NotBlank.message = 不能为空
org.hibernate.validator.constraints.NotEmpty.message = 不能为空
org.hibernate.validator.constraints.ParametersScriptAssert.message = 执行脚本表达式"{script}"没有返回期望结果
org.hibernate.validator.constraints.Range.message = 需要在{min}和{max}之间
org.hibernate.validator.constraints.SafeHtml.message = 可能有不安全的HTML内容
org.hibernate.validator.constraints.ScriptAssert.message = 执行脚本表达式"{script}"没有返回期望结果
org.hibernate.validator.constraints.URL.message = 需要是一个合法的URL
此处用到了
${validatedValue}
、${modType}
是EL表达式的语法。@DurationMax
和@DurationMin
的message消息此处未贴出,有大量的EL计算,太长了~~~
本文值得说是深入了解数据校验(Bean Validation)了,对于数据校验的基本使用一直都不是难事,特别是在Spring
环境下使用就更简单了~