JSR 303 - Bean Validation 介绍及最佳实践
原文链接：http://www.ibm.com/developerworks/cn/java/j-lo-jsr303/index.html
在任何时候，当你要处理一个应用程序的业务逻辑，数据校验是你必须要考虑和面对的事情。应用程序必须通过某种手段来确保输入进来的数据从语 义上来讲是正确的。在通常的情况下，应用程序是分层的，不同的层由不同的开发人员来完成。很多时候同样的数据验证逻辑会出现在不同的层，这样就会导致代码 冗余和一些管理的问题，比如说语义的一致性等。为了避免这样的情况发生，最好是将验证逻辑与相应的域模型进行绑定。
Bean Validation 为 JavaBean 验证定义了相应的元数据模型和 API。缺省的元数据是 Java Annotations，通过使用 XML 可以对原有的元数据信息进行覆盖和扩展。在应用程序中，通过使用 Bean Validation 或是你自己定义的 constraint，例如 @NotNull , @Max , @ZipCode ， 就可以确保数据模型（JavaBean）的正确性。constraint 可以附加到字段，getter 方法，类或者接口上面。对于一些特定的需求，用户可以很容易的开发定制化的 constraint。Bean Validation 是一个运行时的数据验证框架，在验证之后验证的错误信息会被马上返回。
下载 JSR 303 – Bean Validation 规范 http://jcp.org/en/jsr/detail?id=303
Hibernate Validator 是 Bean Validation 的参考实现 . Hibernate Validator 提供了 JSR 303 规范中所有内置 constraint 的实现，除此之外还有一些附加的 constraint。如果想了解更多有关 Hibernate Validator 的信息，请查看 http://www.hibernate.org/subprojects/validator.html
表 1. Bean Validation 中内置的 constraint
@Null |
被注释的元素必须为 null |
@NotNull |
被注释的元素必须不为 null |
@AssertTrue |
被注释的元素必须为 true |
@AssertFalse |
被注释的元素必须为 false |
@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 |
@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) |
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 |
@DecimalMax(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 |
@Size(max, min) |
被注释的元素的大小必须在指定的范围内 |
@Digits (integer, fraction) |
被注释的元素必须是一个数字，其值必须在可接受的范围内 |
@Past |
被注释的元素必须是一个过去的日期 |
@Future |
被注释的元素必须是一个将来的日期 |
@Pattern(value) |
被注释的元素必须符合指定的正则表达式 |
表 2. Hibernate Validator 附加的 constraint
@Email |
被注释的元素必须是电子邮箱地址 |
@Length |
被注释的字符串的大小必须在指定的范围内 |
@NotEmpty |
被注释的字符串的必须非空 |
@Range |
被注释的元素必须在合适的范围内 |
一个 constraint 通常由 annotation 和相应的 constraint validator 组成，它们是一对多的关系。也就是说可以有多个 constraint validator 对应一个 annotation。在运行时，Bean Validation 框架本身会根据被注释元素的类型来选择合适的 constraint validator 对数据进行验证。
有些时候，在用户的应用中需要一些更复杂的 constraint。Bean Validation 提供扩展 constraint 的机制。可以通过两种方法去实现，一种是组合现有的 constraint 来生成一个更复杂的 constraint，另外一种是开发一个全新的 constraint。
在本文中，通过创建一个虚构的订单管理系统（基于 JSP 的 web 应用）来演示如何在 Java 开发过程中应用 Bean Validation。该简化的系统可以让用户创建和检索订单。
图 1 是报表管理系统的结构图，是典型的 MVC（Model-View-Controller）应用。Controller 负责接收和处理请求，Servlet 扮演 Controller 的角色去处理请求、业务逻辑并转向合适的 JSP 页面。在 Servlet 中对数据进行验证。JSP 扮演 View 的角色以图型化界面的方式呈现 Model 中的数据方便用户交互。Model 就是此系统进行操作的数据模型，我们对这部分加以简化不对数据进行持久化。
图 2 展示的是订单管理系统的数据模型。
public class Order {
// 必须不为 null, 大小是 10
@NotNull
@Size(min = 10, max = 10)
private String orderId;
// 必须不为空
@NotEmpty
private String customer;
// 必须是一个电子信箱地址
@Email
private String email;
// 必须不为空
@NotEmpty
private String address;
// 必须不为 null, 必须是下面四个字符串'created', 'paid', 'shipped', 'closed'其中之一
// @Status 是一个定制化的 contraint
@NotNull
@Status
private String status;
// 必须不为 null
@NotNull
private Date createDate;
// 嵌套验证
@Valid
private Product product;
…
getter 和 setter
}
|
public class Product {
// 必须非空
@NotEmpty
private String productName;
// 必须在 8000 至 10000 的范围内
// @Price 是一个定制化的 constraint
@Price
private float price;
…
Getter 和 setter
}
|
// 'to'所表示的日期必须在'from'所表示的日期之后
// @QueryConstraint 是一个定制化的 constraint
@QueryConstraint
public class OrderQuery {
private Date from;
private Date to;
… omitted …
Getter and setter
}
|
@Price 是一个定制化的 constraint，由两个内置的 constraint 组合而成。
// @Max 和 @Min 都是内置的 constraint
@Max(10000)
@Min(8000)
@Constraint(validatedBy = {})
@Documented
@Target( { ElementType.ANNOTATION_TYPE, ElementType.METHOD, ElementType.FIELD })
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface Price {
String message() default "错误的价格";
Class<?>[] groups() default {};
Class<? extends Payload>[] payload() default {};
}
|
@Status 是一个新开发的 constraint.
@Constraint(validatedBy = {StatusValidator.class})
@Documented
@Target( { ElementType.ANNOTATION_TYPE, ElementType.METHOD, ElementType.FIELD })
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface Status {
String message() default "不正确的状态 , 应该是 'created', 'paid', shipped', closed'其中之一";
Class<?>[] groups() default {};
Class<? extends Payload>[] payload() default {};
}
|
清单 6. @Status 的 constraint validator 部分
public class StatusValidator implements ConstraintValidator<Status, String>{
private final String[] ALL_STATUS = {"created", "paid", "shipped", "closed"};
public void initialize(Status status) {
}
public boolean isValid(String value, ConstraintValidatorContext context) {
if(Arrays.asList(ALL_STATUS).contains(value))
return true;
return false;
}
}
|
用户在创建一条订单记录时，需要填写以下信息：订单编号，客户，电子信箱，地址，状态，产品名称，产品价格
对这些信息的校验，使用 Bean Validation API
protected void doPost(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp)
throws ServletException, IOException {
HttpSession session = req.getSession();
// 从 request 中获取输入信息
String orderId = (String) req.getParameter("orderId");
String customer = (String) req.getParameter("customer");
String email = (String) req.getParameter("email");
String address = (String) req.getParameter("address");
String status = (String) req.getParameter("status");
String productName = (String) req.getParameter("productName");
String productPrice = (String) req.getParameter("productPrice");
// 将 Bean 放入 session 中
Order order = new Order();
order.setOrderId(orderId);
order.setCustomer(customer);
order.setEmail(email);
order.setAddress(address);
order.setStatus(status);
order.setCreateDate(new Date());
Product product = new Product();
product.setName(productName);
if(productPrice != null && productPrice.length() > 0)
product.setPrice(Float.valueOf(productPrice));
order.setProduct(product);
session.setAttribute("order", order);
ValidatorFactory factory = Validation.buildDefaultValidatorFactory();
Validator validator = factory.getValidator();
Set<ConstraintViolation<Order>> violations = validator.validate(order);
if(violations.size() == 0) {
session.setAttribute("order", null);
session.setAttribute("errorMsg", null);
resp.sendRedirect("creatSuccessful.jsp");
} else {
StringBuffer buf = new StringBuffer();
ResourceBundle bundle = ResourceBundle.getBundle("messages");
for(ConstraintViolation<Order> violation: violations) {
buf.append("-" + bundle.getString(violation.getPropertyPath().toString()));
buf.append(violation.getMessage() + "<BR>\n");
}
session.setAttribute("errorMsg", buf.toString());
resp.sendRedirect("createOrder.jsp");
}
}
|
如果用户不填写任何信息提交订单，相应的错误信息将会显示在页面上
其实在整个程序的任何地方都可以调用 JSR 303 API 去对数据进行校验，然后将校验后的结果返回。
Order order = new Order(); … ValidatorFactory factory = Validation.buildDefaultValidatorFactory(); Validator validator = factory.getValidator(); Set<ConstraintViolation<Order>> violations = validator.validate(order); |
…
JSR 303 的发布使得在数据自动绑定和验证变得简单，使开发人员在定义数据模型时不必考虑实现框架的限制。当然 Bean Validation 还只是提供了一些最基本的 constraint，在实际的开发过程中，用户可以根据自己的需要组合或开发出更加复杂的 constraint