在 Web 应用的三层架构中,确保在表述层(Presentation Layer)对数据进行检查和校验是非常重要的。正确的数据校验可以确保业务逻辑层(Business Logic Layer)基于有效和合法的数据进行处理,同时将错误的数据隔离在业务逻辑层之外。这有助于提高系统的健壮性、安全性和可维护性。
校验概述
JSR-303是Java EE 6中的一项子规范,也被称为Bean Validation。这个规范主要用于对Java Bean中的字段值进行验证。JSR-303提供了一套注解和API,方便开发者在实体类中对字段进行验证,以确保数据的合法性。
在JSR-303中,内置了许多常用的约束规则,如@NotNull(非空验证)、@Size(长度验证)、@Range(范围验证)等。这些注解可以直接应用于实体类的字段上,以声明验证规则。同时,JSR-303还提供了验证器(Validator)接口,用于执行验证操作。开发者可以通过注入Validator实例,或者使用Validation工具类来触发验证。
在Spring MVC中,JSR-303得到了很好的支持。开发者可以在控制器的方法参数上使用JSR-303的注解,以实现表单数据的自动验证。如果参数不满足约束条件,Spring MVC会抛出MethodArgumentNotValidException
异常,并将错误信息绑定到相应的字段上。
常用注解
@NotNull
:确保字段值不为null。@NotBlank
:用于String类型参数校验,检查字符串不能为null且去除首尾空格后长度大于0。@NotEmpty
:主要用于集合校验,校验集合不能为null且size大于0,也可以用于String的校验,确保字@Null
:确保字段值为null。@AssertTrue 和 @AssertFalse
:用于boolean字段,确保字段值为true或false。@Min 和 @Max
:用于Number和String字段,确保字段值在指定的范围内。@DecimalMin 和 @DecimalMax
:用于BigDecimal,BigInteger,String,byte,short,int,long字段,确保字段值在指定的小数范围内。需要注意的是,小数验证存在精度问题。@Size
:用于Collection,Map,Array,String字段,确保字段的长度(或大小)在指定的范围内。@Digits
:用于BigDecimal,BigInteger,String,byte,short,int,long字段,验证值的数字构成是否合法。它有两个参数,integer表示整数部分的数字的位数,fraction表示小数部分的数字的位数。@Email
:用于String字段,验证字段值是否为有效的电子邮件地址。@Past 和 @Future
:用于日期和时间字段,确保日期在过去或未来。@Pattern
:用于String字段,验证字段值是否匹配指定的正则表达式。@Range
:控制一个数值的范围,如数字、日期等。@Valid
:递归地对关联对象进行校验,如果关联对象是个集合或者数组,那么对其中的元素进行递归校验;如果是一个map,则对其中的值部分进行校验。@CreditCardNumber
:信用卡验证。@URL
:验证一个字符串是否符合URL格式。@ScriptAssert
:使用脚本语言进行自定义验证。
@NotNull、@NotEmpty和@NotBlank注解说明
@NotNull、@NotEmpty和@NotBlank
都是Java中的注解,用于在运行时检查属性值是否符合特定条件。它们的使用场景如下:
@NotNull:这个注解用于基本数据类型和它们的包装类(如Integer、Long、Double等),以及String类型。当它被用在String类型上时,表示该数据不能为null,但可以为空字符串。这个注解一般用在基本数据类型的非空校验上,如果被其标注的字段使用了@Size、@Max或@Min等注解,那么还可以对字段的数值大小进行控制。此外,@NonNull是JSR 305(缺陷检查框架)的注解,用于方法或构造函数的参数上,表明所修饰的参数不能为null。它会在代码检查(静态检查)时给出一个风险警告,但运行时不会报错。
@NotEmpty:这个注解用于String、Collection集合、Map、数组等类型。加了@NotEmpty注解的参数不能为null,而且长度或大小必须大于0。这个注解一般用在集合类上。
@NotBlank:这个注解只能用于String类型。加了@NotBlank注解的字符串不能为null,而且去除两端空白字符后的长度(trimmed length)必须大于0。这个注解通常用于前端发送过来的数据,先进行校验处理,再进行逻辑判断。
总结来说,@NotNull、@NotEmpty和@NotBlank的使用场景主要取决于你想要验证的数据类型和约束条件。@NotNull主要用于基本数据类型和String的非空检查,@NotEmpty主要用于集合类,而@NotBlank则主要用于String类型,要求字符串不为null且去除空白字符后的长度大于0。在实际开发中,一定要根据具体需求选择合适的注解,否则可能会导致验证逻辑出错。
操作演示
1.导入依赖
<!--validation-api接口的实现-->
<dependency>
<groupId>org.hibernate.validator</groupId>
<artifactId>hibernate-validator</artifactId>
<version>6.2.5.Final</version>
</dependency>
<!--Java Bean Validation 的规范接口-->
<dependency>
<groupId>javax.validation</groupId>
<artifactId>validation-api</artifactId>
<version>2.0.1.Final</version>
</dependency>
<!--Java 注解处理器,它用于在编译时检查 JSR-303 注解的正确性和一致性-->
<dependency>
<groupId>org.hibernate.validator</groupId>
<artifactId>hibernate-validator-annotation-processor</artifactId>
<version>6.2.5.Final</version>
</dependency>
2.校验实体对象参数
实体类
@Data
public class User {
@NotBlank
private String name;
@NotNull(message = "年龄最小1岁,最大100岁")
@Range(min = 1 , max = 100)
private Integer age;
@NotNull(message = "邮箱不能为空,并且要符合规范")
@Email
private String email;
@NotNull
@Size(min = 2,max = 50)
private String address;
@Past
private Date birthday;
@NotEmpty
private List<String> users;
}
controller
//实体对象校验
//在实体类参数和 BindingResult 之间不能有任何其他参数, BindingResult可以接受错误信息,避免信息抛出!
//@Validated 或 @Valid 代表应用校验注解!
@PostMapping("validateObject")
private String validateObject(@Validated @RequestBody User user, BindingResult result, Model model) {
if (result.hasErrors()) {
String errorMsg = Objects.requireNonNull(result.getFieldError()).toString();
System.out.println(errorMsg);
model.addAttribute("msg",errorMsg);
return "error";
}
System.out.println("user=" + user);
model.addAttribute("msg",user);
return "success";
}
说明:
@Validated注解是SpringMVC提供的。
@Valid注解是JSR-303提供的。
3.基本类型校验
//基本类型校验
@GetMapping("validate")
public String validateBasic(@RequestBody @Min(18) Integer age, @RequestBody @NotBlank String name) {
return "success";
}
配置校验器
说明:一般情况下不需要配置,SpringMVC已经配置好默认校验器
基于xml配置方式
LocalValidatorFactoryBean 是 Spring 框架提供的一个类,它实现了 ValidatorFactory 接口。在 Spring 环境中,LocalValidatorFactoryBean 通常被用作 Bean Validation 的默认实现。Spring 的自动配置通常会为你创建一个 LocalValidatorFactoryBean 实例,并将其配置为应用的默认 ValidatorFactory。这意味着,当你在 Spring 控制器或服务中使用 @Valid 或 @Validated 注解时,背后实际上是 LocalValidatorFactoryBean 在执行验证逻辑。
<bean id="validator" class="org.springframework.validation.beanvalidation.LocalValidatorFactoryBean"/>
<mvc:annotation-driven validator="validator"/>
基于配置类方式
构建 ValidatorFactory 实例。
ValidatorFactory 是一个工厂类,用于生产 Validator 实例,这些 Validator 实例用于执行实际的验证逻辑。当你需要在非 Spring 环境中进行 Bean Validation,或者当 Spring 的自动配置不能满足你的需求时,你可以使用这个方法手动配置和获取 Validator。
@Configuration
@EnableWebMvc
public class WebConfig implements WebMvcConfigurer {
@Bean
public Validator validator() {
ValidatorFactory factory = Validation.buildDefaultValidatorFactory();
return factory.getValidator();
}
}
结论:
Validation.buildDefaultValidatorFactory():这是 Bean Validation API 的标准方法,用于在非 Spring 环境中创建 ValidatorFactory。在 Spring 中,除非你有特殊需求需要绕过 Spring 的自动配置,否则通常不会直接使用这个方法。
LocalValidatorFactoryBean:这是 Spring 框架特有的类,用于在 Spring 应用中作为默认的 ValidatorFactory。在 Spring 应用中,你通常不需要直接操作 LocalValidatorFactoryBean,因为 Spring 会自动为你配置和注入它。但是,如果你需要自定义验证器的配置(例如,更改消息插值器、遍历提供者等),你可以创建一个 LocalValidatorFactoryBean 的 Bean 并进行相应的配置。
4.集合校验
//集合校验
@PostMapping("validateList")
public Object validateList(@Valid @RequestBody List<@Positive User> users, BindingResult result) {
if (result.hasErrors()) {
Map<String,Object> map = new HashMap<>();
map.put("code","400");
map.put("msg","参数校验失败,不符合规则");
return map;
}
System.out.println(users);
return users;
}
自定义校验注解
1.定义一个注解类,并使用@interface关键字。
2.在注解类上添加@Constraint注解,并指定校验器类。
@Target(ElementType.FIELD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Constraint(validatedBy = MyCustomValidator.class)
public @interface MyCustomValidation {
String message() default "该字段不能为空";
Class<?>[] groups() default {};
Class<? extends Payload>[] payload() default {};
}
3.创建一个实现ConstraintValidator接口的校验器类,实现校验逻辑。
public class MyCustomValidator implements ConstraintValidator<MyCustomValidation,String> {
@Override
public void initialize(MyCustomValidation constraintAnnotation) {
//可以在这里进行一些初始化操作
}
@Override
public boolean isValid(String value, ConstraintValidatorContext context) {
// 自定义校验逻辑:检查字符串是否为空或仅包含空白字符
return value != null && !value.trim().isEmpty();
}
}
4.在需要校验的字段上应用自定义注解。
public class CustomValidationEntity {
@MyCustomValidation
private String customField;
}
全局异常校验配置
为了优雅地处理校验失败的情况,你可以实现一个全局异常处理器来捕获MethodArgumentNotValidException
异常,并从中提取错误信息。这个异常是如果控制器方法形参不满足约束条件,Spring MVC会抛出MethodArgumentNotValidException
异常,并将错误信息绑定到相应的字段上。例如:
@ControllerAdvice
public class GlobalExceptionHandler {
@ExceptionHandler(MethodArgumentNotValidException.class)
public ResponseEntity<Object> handleValidationExceptions(MethodArgumentNotValidException ex) {
BindingResult bindingResult = ex.getBindingResult();
Map<String, String> errors = new HashMap<>();
for (FieldError fieldError : bindingResult.getFieldErrors()) {
errors.put(fieldError.getField(), fieldError.getDefaultMessage());
}
return new ResponseEntity<>(errors, HttpStatus.BAD_REQUEST);
}
}
在这个例子中,GlobalExceptionHandler类使用@ControllerAdvice注解标记为一个全局异常处理器。handleValidationExceptions方法则用于处理MethodArgumentNotValidException异常。它从BindingResult中提取错误信息,并将这些信息作为响应返回给客户端。
这样,当客户端发送一个包含无效数据的请求时,服务器会返回一个包含错误信息的响应,而不是直接抛出异常。
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