SpringBoot使用Validation包進(jìn)行輸入?yún)?shù)校驗(yàn)

更新時(shí)間：2024年05月16日 08:58:35 作者：磊磊落落

Spring Boot 自帶的 spring-boot-starter-validation 包支持以標(biāo)準(zhǔn)注解的方式進(jìn)行輸入?yún)?shù)校驗(yàn),本文即關(guān)注 spring-boot-starter-validation 包所涵蓋的標(biāo)準(zhǔn)注解的使用、校驗(yàn)異常的捕獲與展示、分組校驗(yàn)功能的使用,以及自定義校驗(yàn)器的使用,需要的朋友可以參考下

Spring Boot 自帶的 spring-boot-starter-validation 包支持以標(biāo)準(zhǔn)注解的方式進(jìn)行輸入?yún)?shù)校驗(yàn)。spring-boot-starter-validation 包主要引用了 hibernate-validator 包，其參數(shù)校驗(yàn)功能就是 hibernate-validator 包所提供的。

本文即關(guān)注 spring-boot-starter-validation 包所涵蓋的標(biāo)準(zhǔn)注解的使用、校驗(yàn)異常的捕獲與展示、分組校驗(yàn)功能的使用，以及自定義校驗(yàn)器的使用。

本文示例工程使用 Maven 管理。

下面列出寫作本文時(shí)所使用的 JDK、Maven 與 Spring Boot 的版本：

JDK：Amazon Corretto 17.0.8
Maven：3.9.2
Spring Boot：3.2.1

本文以開發(fā)一個(gè) User 的 RESTful API 為例來演示 Validation 包的使用。

所以 pom.xml 文件除了需要引入 spring-boot-starter-validation 依賴外：

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

還需要引入 spring-boot-starter-web 依賴：

<!-- pom.xml -->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
</dependency>

為了省去 Model 類 Getters 與 Setters 的編寫，本文還使用了 lombok 依賴：

<!-- pom.xml -->
<dependency>
    <groupId>org.projectlombok</groupId>
    <artifactId>lombok</artifactId>
    <optional>true</optional>
</dependency>

依賴準(zhǔn)備好后，即可以嘗試對 Validation 包進(jìn)行使用了。

1 Validation 標(biāo)準(zhǔn)注解的使用

下面列出 spring-boot-starter-validation 包中常用的幾個(gè)注解。

注解	作用字段類型	說明
`@Null`	任意類型	驗(yàn)證元素值為 `null`
`@NotNull`	任意類型	驗(yàn)證元素值不為 `null`，無法驗(yàn)證空字符串
`@NotBlank`	`CharSequence` 子類型	驗(yàn)證元素值不為空（不為 `null` 且不為空字符串）
`@NotEmpty`	`CharSequence` 子類型、`Collection`、`Map`、數(shù)組	驗(yàn)證元素值不為 `null` 且不為空（字符串長度、集合大小不為 `0`）
`@Min`	任何 `Number` 類型	驗(yàn)證元素值大于等于 `@Min` 指定的值
`@Max`	任何 `Number` 類型	驗(yàn)證元素值小于等于 `@Max` 指定的值
`@Digits`	任何 `Number` 類型	驗(yàn)證元素值的整數(shù)位數(shù)和小數(shù)位數(shù)上限
`@Size`	字符串、`Collection`、`Map`、數(shù)組等	驗(yàn)證元素值的在指定區(qū)間之內(nèi)，如字符長度、集合大小
`@Range`	數(shù)值類型	驗(yàn)證元素值在最小值和最大值之間
`@Email`	`CharSequence` 子類型	驗(yàn)證元素值是電子郵件格式
`@Pattern`	`CharSequence` 子類型	驗(yàn)證元素值與指定的正則表達(dá)式匹配
`@Valid`	任何非原子類型	指定遞歸驗(yàn)證關(guān)聯(lián)的對象

下面就看一下如何使用這些注解。

假設(shè)我們想編寫一個(gè)創(chuàng)建 User 的 RESTful API，而創(chuàng)建 User 時(shí)，其中有一些字段是有校驗(yàn)規(guī)則的（如：必填、滿足字符串長度要求、滿足電子郵件格式、滿足正則表達(dá)式等）。

下面即看一下使用了 Validation 注解的 User Model 代碼：

// src/main/java/com/example/demo/model/User.java
package com.example.demo.model;

import jakarta.validation.constraints.*;
import lombok.Data;

@Data
public class User {

    @NotNull(message = "name can not be null")
    @Size(min = 2, max = 20, message = "name length should be in the range [2, 20]")
    private String name;

    @NotNull(message = "age can not be null")
    @Range(min = 18, max = 100, message = "age should be in the range [18, 100]")
    private Integer age;

    @NotNull(message = "email can not be null")
    @Email(message = "email invalid")
    private String email;

    @NotNull(message = "phone can not be null")
    @Pattern(regexp = "^1[3-9][0-9]{9}$", message = "phone number invalid")
    private String phone;

}

下面淺析一下 User Model 中每個(gè)字段的校驗(yàn)規(guī)則：

name

其為字符串類型，使用了 @NotNull、@Size 注解，表示這個(gè)字段為必填，且字符串長度應(yīng)屬于區(qū)間 [2, 20]。
age

其為整數(shù)類型，使用了 @NotNull、@Range 注解，表示這個(gè)字段為必填，且數(shù)值應(yīng)屬于區(qū)間 [2, 20]。
email

其為字符串類型，使用了 @NotNull、@Email 注解，表示這個(gè)字段為必填，且為 Email 格式。
phone

其為字符串類型，使用了 @NotNull、@Pattern 注解，表示這個(gè)字段為必填，且為合法的國內(nèi)手機(jī)號格式。

下面看一下統(tǒng)一的錯(cuò)誤返回 Model 類 ErrorMessage 的代碼：

// src/main/java/com/example/demo/model/ErrorMessage.java
package com.example.demo.model;

import lombok.AllArgsConstructor;
import lombok.Data;

@Data
@AllArgsConstructor
public class ErrorMessage {

    private String code;
    private String description;

}

最后看一下 UserController 的代碼：

// src/main/java/com/example/demo/controller/UserController.java
package com.example.demo.controller;

import com.example.demo.model.ErrorMessage;
import com.example.demo.model.User;
import jakarta.validation.Valid;
import org.springframework.http.HttpStatus;
import org.springframework.http.ResponseEntity;
import org.springframework.validation.BindingResult;
import org.springframework.validation.ObjectError;
import org.springframework.web.bind.annotation.*;

import java.util.List;

@RestController
@RequestMapping("/users")
public class UserController {

    @PostMapping("")
    public ResponseEntity<?> addUser(@RequestBody @Valid User user, BindingResult result) {
        if (result.hasErrors()) {
            List<ObjectError> allErrors = result.getAllErrors();
            if (!allErrors.isEmpty()) {
                ObjectError error = allErrors.get(0);
                String description = error.getDefaultMessage();
                return ResponseEntity.badRequest().body(new ErrorMessage("validation_failed", description));
            }
        }

        // userService.addUser(user);

        return ResponseEntity.status(HttpStatus.CREATED).build();
    }

}

可以看到，UserController 的 addUser 方法使用了 User Model 來接收請求體，User Model 前使用了 @Valid 注解，該注解會對 User Model 中的字段根據(jù)注解設(shè)定的規(guī)則自動進(jìn)行校驗(yàn)。此外，addUser 方法還有另外一個(gè)參數(shù) BindingResult，該參數(shù)會捕獲所有的字段校驗(yàn)錯(cuò)誤信息，本文僅是將其中的第一個(gè)錯(cuò)誤按照 ErrorMessage 格式返回了出來，沒有任何錯(cuò)誤信息則會返回 201 狀態(tài)碼。

下面使用 CURL 命令測試一下這個(gè)接口：

curl -L \
  -X POST \
  -H "Content-Type: application/json" \
  http://localhost:8080/users \
  -d '{"name": "Larry", "age": 18, "email": "larry@qq.com"}'

// 400
{ "code": "validation_failed", "description": "phone can not be null" }

可以看到，如果有字段不滿足校驗(yàn)規(guī)則時(shí)，會返回設(shè)定的錯(cuò)誤信息。

如果 Model 類中有嵌套對象，該怎么做驗(yàn)證呢？只需要在對應(yīng)的字段上加上 @Valid 注解就可以了。

比如，User Model 中有一個(gè)字段為 address，其為 Address 對象，Address 類的代碼如下：

// src/main/java/com/example/demo/model/Address.java
package com.example.demo.model;

import jakarta.validation.constraints.NotNull;
import jakarta.validation.constraints.Size;
import lombok.Data;

@Data
public class Address {

    @NotNull(message = "province can not be null")
    @Size(min = 2, max = 100, message = "province length should be in the range [10, 100]")
    private String province;

    @NotNull(message = "city can not be null")
    @Size(min = 2, max = 100, message = "city length should be in the range [10, 100]")
    private String city;

    @NotNull(message = "street can not be null")
    @Size(min = 10, max = 1000, message = "street length should be in the range [10, 1000]")
    private String street;

}

則 User Model 中，若想對 address 字段應(yīng)用校驗(yàn)規(guī)則，則需要額外在該字段上加一個(gè) @Valid 注解：

// src/main/java/com/example/demo/model/User.java
package com.example.demo.model;

import jakarta.validation.constraints.*;
import lombok.Data;

@Data
public class User {

    ...

    @Valid
    @NotNull(message = "address can not be null")
    private Address address;

}

了解了 Validation 包中常用注解的使用方式，下面看一下校驗(yàn)錯(cuò)誤的異常捕獲與展示。

2 校驗(yàn)錯(cuò)誤的異常捕獲與展示

我們注意到，上面的例子中 UserController 的 addUser 方法使用一個(gè)額外的參數(shù) BindingResult 來接收校驗(yàn)錯(cuò)誤信息，然后根據(jù)需要展示給調(diào)用者。但這種處理方式有點(diǎn)太冗余了，每個(gè)請求方法都需要加這么一個(gè)參數(shù)并重新寫一遍錯(cuò)誤返回的邏輯。

其實(shí)不加這個(gè)參數(shù)的話，若有校驗(yàn)錯(cuò)誤，Spring Boot 框架會拋出一個(gè) MethodArgumentNotValidException。所以簡單一點(diǎn)的處理方式是：使用 @RestControllerAdvice 注解來將一個(gè)類標(biāo)記為全局的異常處理類，針對 MethodArgumentNotValidException，只需要在這個(gè)異常處理類中進(jìn)行統(tǒng)一捕獲、統(tǒng)一處理就可以了。

異常處理類 MyExceptionHandler 的代碼如下：

// src/main/java/com/example/demo/exception/MyExceptionHandler.java
package com.example.demo.exception;

import com.example.demo.model.ErrorMessage;
import org.springframework.http.HttpStatus;
import org.springframework.validation.ObjectError;
import org.springframework.web.bind.MethodArgumentNotValidException;
import org.springframework.web.bind.annotation.ExceptionHandler;
import org.springframework.web.bind.annotation.ResponseStatus;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestControllerAdvice;

import java.util.List;

@RestControllerAdvice
public class MyExceptionHandler {

    @ResponseStatus(HttpStatus.BAD_REQUEST)
    @ExceptionHandler(MethodArgumentNotValidException.class)
    public ErrorMessage handleValidationExceptions(
            MethodArgumentNotValidException ex) {
        List<ObjectError> allErrors = ex.getBindingResult().getAllErrors();
        if (!allErrors.isEmpty()) {
            ObjectError error = allErrors.get(0);
            String description = error.getDefaultMessage();
            return new ErrorMessage("validation_failed", description);
        }
        return new ErrorMessage("validation_failed", "validation failed");
    }

}

有了該異常處理類后，UserController 的代碼即可以變得很純凈：

// src/main/java/com/example/demo/controller/UserController.java
package com.example.demo.controller;

...

@RestController
@RequestMapping("/users")
public class UserController {

    @PostMapping("")
    public ResponseEntity<?> addUser(@RequestBody @Valid User user) {
        // userService.addUser(user);

        return ResponseEntity.status(HttpStatus.CREATED).build();
    }

}

使用該種方式后，對于調(diào)用方來說，有校驗(yàn)錯(cuò)誤時(shí)，效果與之前是一樣的：

# 使用 CURL 命令新建一個(gè) User（未提供 phone 參數(shù)）
curl -L \
  -X POST \
  -H "Content-Type: application/json" \
  http://localhost:8080/users \
  -d '{"name": "Larry", "age": 18, "email": "larry@qq.com"}'

// 會返回 400 狀態(tài)碼，以及如下錯(cuò)誤信息
{ "code": "validation_failed", "description": "phone can not be null" }

學(xué)會如何以統(tǒng)一的異常處理類來處理校驗(yàn)錯(cuò)誤后，下面看一下如何使用分組校驗(yàn)功能。

3 分組校驗(yàn)功能的使用

分組校驗(yàn)功能可以針對同一個(gè) Model，為不同的場景應(yīng)用不同的校驗(yàn)規(guī)則。

下面我們嘗試使用同一個(gè) User Model 來同時(shí)接收新增和更新的請求數(shù)據(jù)，但為各個(gè)字段指定不同的分組來區(qū)別新增和更新時(shí)校驗(yàn)規(guī)則的不同。

User Model 的代碼如下：

// src/main/java/com/example/demo/model/User.java
package com.example.demo.model;

import jakarta.validation.constraints.Email;
import jakarta.validation.constraints.NotNull;
import jakarta.validation.constraints.Pattern;
import jakarta.validation.constraints.Size;
import jakarta.validation.groups.Default;
import lombok.Data;
import org.hibernate.validator.constraints.Range;

@Data
public class User {

    @NotNull(message = "id can not be null", groups = Update.class)
    private Long id;

    @NotNull(message = "name can not be null", groups = Add.class)
    @Size(min = 2, max = 20, message = "name length should be in the range [2, 20]")
    private String name;

    @NotNull(message = "age can not be null", groups = Add.class)
    @Range(min = 18, max = 100, message = "age should be in the range [18, 100]")
    private Integer age;

    @NotNull(message = "email can not be null", groups = Add.class)
    @Email(message = "email invalid")
    private String email;

    @NotNull(message = "phone can not be null", groups = Add.class)
    @Pattern(regexp = "^1[3-9][0-9]{9}$", message = "phone number invalid")
    private String phone;

    public interface Add extends Default {
    }

    public interface Update extends Default {
    }

}

可以看到，我們在 User Model 中定義了兩個(gè)分組：Add 與 Update。每個(gè)字段上都有一個(gè) @NotNull 注解，但 id 字段的分組是 Update.class，其它字段的分組是 Add.class，其余注解則未指定分組（表示均適用）。意思是要求：在新增時(shí)，name、age、email、phone 為必填字段；在更新時(shí)，id 為必填字段；而且不論新增還是更新，只要提供了對應(yīng)的字段，就需要滿足對應(yīng)字段的校驗(yàn)規(guī)則。

下面看一下 UserController 的代碼：

// src/main/java/com/example/demo/controller/UserController.java
package com.example.demo.controller;

...

@RestController
@RequestMapping("/users")
public class UserController {

    @PostMapping("")
    public ResponseEntity<?> addUser(@RequestBody @Validated(User.Add.class) User user) {
        // userService.addUser(user);

        return ResponseEntity.status(HttpStatus.CREATED).build();
    }

    @PatchMapping("")
    public ResponseEntity<?> updateUser(@RequestBody @Validated(User.Update.class) User user) {
        // userService.updateUser(user);

        return ResponseEntity.status(HttpStatus.NO_CONTENT).build();
    }

}

可以看到，新增 User 接口與更新 User 接口使用了同一個(gè) User Model；但新增使用的分組是 User.Add.class，更新使用的分組是 User.Update.class。

注意：這里指定分組時(shí)用到了 @Validated 注解，而前面用到的是 @Valid 注解，這里簡單解釋一下兩者的不同。@Validated 注解是 Spring 框架自帶的，而 @Valid 注解是 jakarta.validation 包下的，@Validated 注解可以指定分組，而 @Valid 注解則沒有這個(gè)功能。

下面嘗試在不提供 id 字段的情況下更新一下 User：

curl -L \
  -X PATCH \
  -H "Content-Type: application/json" \
  http://localhost:8080/users \
  -d '{"name": "Larry", "age": 18, "email": "larry@qq.com"}'

會返回如下錯(cuò)誤：

// 400
{ "code": "validation_failed", "description": "id can not be null" }

介紹完分組校驗(yàn)功能的使用，下面看一下自定義校驗(yàn)器的使用。

4 自定義校驗(yàn)器的使用

如果 Validation 包中自帶的注解未能滿足您的校驗(yàn)需求，則可以自定義一個(gè)注解并實(shí)現(xiàn)對應(yīng)的校驗(yàn)邏輯。

下面自定義了一個(gè)注解 CustomValidation，其代碼如下：

package com.example.demo.validation;

...

@Target({ElementType.FIELD, ElementType.METHOD})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Constraint(validatedBy = CustomValidator.class)
public @interface CustomValidation {
    String message() default "Invalid value";

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

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

如上代碼中，@Target 指定了該注解的作用域，本例中，表示該注解可應(yīng)用在方法或字段上；@Retention 指定該注解的存活期限，本例中，表示該注解在運(yùn)行時(shí)可以使用；@Constraint 指定該注解的處理類。

處理類 CustomValidator 用于編寫自定義校驗(yàn)邏輯，其代碼如下：

package com.example.demo.validation;

...

public class CustomValidator
        implements ConstraintValidator<CustomValidation, String> {
    @Override
    public void initialize(CustomValidation constraintAnnotation) {
    }

    @Override
    public boolean isValid(String value, ConstraintValidatorContext context) {
        return null != value && value.startsWith("ABC");
    }
}

可以看到，CustomValidator 實(shí)現(xiàn)了 ConstraintValidator<CustomValidation, String>，表示被標(biāo)記字段是一個(gè) String 類型；initialize() 方法用于校驗(yàn)器的初始化，可以根據(jù)需要訪問注解上的各種屬性；isValid() 方法可以拿到被校驗(yàn)的字段值，用于編寫真正的校驗(yàn)邏輯。

下面即在 User Model 中使用一下這個(gè)自定義注解：

package com.example.demo.model;

...

@Data
public class User {

    @CustomValidation(message = "testField invalid")
    private String testField;

}

這樣，當(dāng)這個(gè)字段值不滿足自定義校驗(yàn)規(guī)則時(shí)，就會拋出對應(yīng)的錯(cuò)誤：

// 400
{ "code": "validation_failed", "description": "testField invalid" }

綜上，本文以示例代碼的方式詳細(xì)介紹了 spring-boot-starter-validation 包的使用。

到此這篇關(guān)于SpringBoot使用Validation包進(jìn)行輸入?yún)?shù)校驗(yàn)的文章就介紹到這了,更多相關(guān)SpringBoot Validation參數(shù)校驗(yàn)內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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