Bean Validation和Hibernate Validator

概述

Bean Validation是用于数据校验的一套规范,
而Hibernate Validator是此规范的参考实现且对其进行了扩展。

几个概念

  • Bean
    符号java bean规范定义的java类的对象
  • 约束:
    验证条件,如非null,非空等,一般用注解定义
  • 校验器:
    对bean进行验证的对象,规范中定义为Validator/ExecutableValidator
  • 约束违反(ConstraintViolation):
    校验器按照定义的约束去验证某个值的结果,称为约束违反
  • 消息绑定文件
    用于提供约束违反消息描述的资源文件,默认文件名为:ValidationMessages.properties

核心API

核心包为javax.validation,核心对象为ValidatorExecutableValidator

其中Validator主要用于验证bean对象,常用方法如下:

  • Set validateValue(bean,property,value,groups)
    验证值value是否违反对象bean中的property属性上定义的约束
  • Set validateProperty(bean,property,groups)
    验证值对象bean中的property属性的值是否违反其上定义的约束
  • Set validate(bean,groups)
    验证值对象bean中的所有属性的值是否违反各自属性定义的约束

ExecutableValidator主要用于在方法执行时验证方法参数和构造器参数

  • Set validateConstructorParameters(constructor,paramValues,groups)
    验证构造器constructor执行的参数paramValues

  • Set validateConstructorReturnValue(constructor,createdObject,groups)
    验证构造器constructor构造的对象是否符合约束

  • Set validateParameters(object,method,paramValues,groups)
    验证对象object中的method方法执行的参数paramValues

  • Set validateReturnValue(object,method,returnValue,groups)
    验证对象object中的method方法的返回值

其中ConstraintViolation表示验证结果。

常用约束

  • @NotNull
    不为 null,可用于任意类型
  • @NotBlank
    不为 null且trim后长度不为0,仅用于CharSequence
  • @NotEmpty
    不为null或者为空,可用于CharSequence/Collection/Map/数组
  • @Size(min,max)
    验证字符串的长度在min和max之间,包括min,max

其他请参见后文的约束列表

使用步骤

  1. 配置依赖

    org.hibernate.validator
    hibernate-validator
    版本



    org.glassfish
    javax.el
    3.0.1-b09
    provided

  1. 编写要进行验证的bean
public class Student {
    @NotEmpty
    private String no;

    @NotEmpty
    @Size(min = 2, max = 14)
    private String name;

    @NotNull
    @Min(18)
    private int age;

    //getters and setters ...
}

  1. 获取验证器
 ValidatorFactory factory = Validation.buildDefaultValidatorFactory();
 Validator validator = factory.getValidator();
  1. 创建bean对象,进行验证,获取验证结果
Student student=new Student();
student.setNo("10001");
student.setName("张三");
student.setAge(15);

Set> violations =
                validator.validate( student );
for(ConstraintViolation v:violations){
    System.out.println(v.getMessage());
}

自定义验证消息

public class Student {

    @NotNull(message = "学号不能为空")
    @Size(min = 2,
          max = 14,
          message = "学号[${validatedValue}]长度为{min}到 {max}"
          )
    private String no;
   

    //constructor, getters and setters ...
}

消息参数和消息表达式

被{}包围的成为消息参数
被${}包围的称为消息表达式

消息参数解析规则如下:

  1. 所有的消息参数首先从自定义消息文件(ValidationMessages)从获取,如果未找到,执行步骤2

  2. 所有消息参数再从内置消息文件中获取(org.hibernate.validator.ValidationMessages),如果未找到,执行步骤3

  3. 所有消息参数再去约束注解进行注解属性匹配,匹配上,则取对应属性的值,如果还未找到,则原样输出。

  4. 消息表达式规则:
    消息表达式写法类似EL表达式。可用上下文如下:

    • 约束注解属性值,用法:${属性名}
    • 当前验证值,使用${validatedValue>1}
    • 格式化器,用法:${formatter.format('%1$.2f',validatedValue)},相当于调用java.util.Formatter.format(format,...args);

特殊字符

  • \{={
  • \}=}
  • \=
  • \\=\

约束组

每个约束都至少要属于一个组,没有指定则属于默认(javax.validation.groups.Default)组。如果指定则不再属于默认组。

把约束分组可以让我们在对bean进行验证时可以更灵活。
比如:同样一个bean,在新增和修改两个业务场景中需要验证的属性是不一样的(如新增不需要验证id,修改时则需要)

步骤:
1.定义约束组
任意定义一个接口即可

public interface AddGroup{
}
public interface ModGroup{
}

2.在注解中声明

public class Student {
    @NotNull(groups=Mod.class)
    public String no;
    @NotEmpty(groups=Add.class,Mod.class)
    publilc String name;
    
}

3.验证时使用

validator.validate(student,Add.class);
validator.validate(student,Add.class,Mod.class);

注:如果验证时未传递组类型,则使用默认组

自定义约束

两个步骤,如编写一个验证字符串必须全是大写的验证器

1.创建约束注解

@Target({ FIELD, METHOD, PARAMETER, ANNOTATION_TYPE, TYPE_USE })
@Retention(RUNTIME)
@Constraint(validatedBy = MyUpperCaseValidator.class)
public @interface UpperCase {
    String message() default "{must-upper}";

    Class[] groups() default { };

    Class[] payload() default { };

}

2.编写验证器(Implement ConstraintValidator)

public class MyUpperCaseValidator implements ConstraintValidator {

    @Override
    public void initialize(UpperCase constraintAnnotation) {
        
    }

    @Override
    public boolean isValid(String object, ConstraintValidatorContext constraintContext) {
        if ( object == null ) {
            return true;
        }
        return object.equals( object.toUpperCase() );
    }
}

两种验证模式

  • 快速失败(fail fast)
    当发生第一个验证失败时就立即结束。

设置快速失败模式,如下:

    validator = Validation.byProvider(HibernateValidator.class )
                .configure()
                .failFast( true )
                .buildValidatorFactory()
                .getValidator();
  • 非快速失败模式(默认)
    收集所有失败再结束

spring集成

1.注册验证器和方法验证





2.使用验证器

@Service
public class MyService {

    @Autowired
    private Validator validator;

}

3.进行方法验证
在方法所在类上注解@Validated,以提供AOP切点

@Validated
public class XXXService{
    public @NotNull Object myValidMethod(@NotNull String arg1, @Max(10) int arg2){
    ...
}
}

如果方法参数或返回值验证失败,则方法抛出ConstraintViolationException异常。可通过异常来获取验证失败消息。

spring mvc集成

如果Bean Validation jar包在类路径中存在,则spring会默认注册。
这可以直接在Controller中对请求参数bean进行验证

@Controller
public class UserController{
    @GetMapping("/user/add.do")
    public String addUser(@Validated UserBean bean){
        ...
    }
    @GetMapping("/user/mod.do")
    public String modUser(@Validated UserBean bean,Errors es){
        if(es.hasErrors){
            //获得验证异常消息
        }
        .
    }
}

如果需要在方法中处理异常,则可以添加Errors参数,用于获取验证异常消息
否则,验证失败,方法抛出ConstraintViolationException异常。

非bean参数验证

上面的验证仅能针对bean生效,如果要验证非bean参数,写法同spring集成。
如业务层参数验证:

@Service
@Validated
public class UserService {
    public @NotNull Object login(@NotEmpty String account, @NotEmpty String password){
        ...
    }
}

login方法会抛出ConstraintViolationException异常,可以表现层中统一处理。

验证约束列表

表 1. Bean Validation 中内置的 constraint

  • @Null
    被注释的元素必须为 null,可用于任意类型

  • @NotNull
    被注释的元素必须不为 null,可用于任意类型

  • @NotBlank
    被注释的元素必须不为 null且trim后长度不为0,仅用于CharSequence

  • @NotEmpty
    被注释的元素不可为null或者为空,可用于CharSequence/Collection/Map/数组

  • @AssertTrue
    被注释的元素必须为 true,用于boolean/Boolean字段

  • @AssertFalse
    被注释的元素必须为 false,用于boolean/Boolean字段

  • @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,可用于:于BigDecimal/BigInteger/byte, short, int, long 和对应包装类

注:不能用于double和float(因为四舍五入问题)

  • @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)
    和@Min含义一样,但可用于CharSequence(字符串)
  • @DecimalMax(value)
    和@Max含义一样,但可用于CharSequence(字符串)
  • @Size(max, min)
    被注释的元素的大小必须在指定的范围内,可用于String/Collection/Map/Array
  • @Digits (integer, fraction) 被注释的元素必须是一个数字,其整数部分位数不能超过integer个,小数部分位数不能超过fraction个,可用于:同DecimalMax
  • @Positive
    被注释的元素必须为正数,可用于:同DecimalMax
  • @PositiveOrZero
    被注释的元素必须为正数或0,可用于:同DecimalMax
  • @Negative
    被注释的元素必须为负数,可用于:同DecimalMax
  • @NegativeOrZero
    被注释的元素必须为负数或0,可用于:同DecimalMax
  • @Past
    被注释的元素必须是一个过去的日期,可用于:所有日期相关类
  • @PastOrPresent
    被注释的元素必须是一个过去的日期或当下,可用于:所有日期相关类
  • @Future
    被注释的元素必须是一个将来的日期,可用于:所有日期相关类
  • @FutureOrPresent
    被注释的元素必须是当下或者将来的日期,可用于:所有日期相关类
  • @Pattern(regex=, flags=)
    被注释的元素必须符合指定的正则表达式,仅用于String
  • @Email
    被注释的元素必须是电子邮箱地址,仅用于String
  • @NotEmpty
    被注释的字符串的必须非空,仅用于String
  • @Range
    被注释的元素必须在合适的范围内

表 2. Hiberate Validator 增加的 constraint

  • @CreditCardNumber(ignoreNonDigitCharacters=)
    被注释的字符串必须是一个有效的信用卡号

  • @EAN
    被注释的字符串必须是一个有效的EAN码(国际物品编码协会制定的一种商品用条码)

  • @URL(protocol=, host=, port=, regexp=, flags=)

  • @ISBN
    被注释的字符串必须是一个有效的ISBN(国际标准图书号)

  • @UniqueElements
    被注释的集合中仅能包含唯一性元素

  • @Length
    被注释的字符串的大小必须在指定的范围内,仅用于String

  • @Range(min=, max=)
    被注释的元素的值是否在min和max范围内(包含min和max),用于BigDecimal/BigInteger/CharSequence/byte, short, int, long及其包装类。

其他请参见hiernate官方文档

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