Bootstrap

Spring Boot 参数校验 Validation 使用

概述

当我们想提供可靠的 API 接口，对参数的校验，以保证最终数据入库的正确性，是必不可少的活。前、后端校验都是保证参数的准确性的手段之一，前端校验并不安全，任何人都可以通过接口来调用我们的服务，就算加了一层token的校验，有心人总会转空子，来传各式各样错误的参数，如果后端不校验，导致数据库数据混乱。传统的方式使用if-else进行参数校验太太繁琐了，如果有几十个字段要校验,那这个方法里面将会变得非常臃肿,实在不够优雅。

虽然使用if else进行参数校验可以实现基本的校验功能，但是这种方式存在以下几个问题：

  1. 代码冗余：如果需要对多个接口进行参数校验，就需要在每个接口中编写相同的校验逻辑，代码冗余，维护成本高。
  2. 可读性差：如果校验逻辑比较复杂，那么使用 if else 进行校验的代码可读性较差，不利于代码的维护和优化。
  3. 安全性差：如果使用 if else 进行校验，那么恶意用户可能会利用漏洞绕过校验，从而导致安全问题。

因此，使用参数校验框架可以有效地解决上述问题，具有以下几个优点：

  1. 简化代码：使用参数校验框架可以简化校验逻辑，减少代码冗余，提高代码的可读性和可维护性。
  2. 提高安全性：参数校验框架可以避免参数注入、SQL 注入、XSS 攻击等安全问题，提高系统的安全性和可靠性。
  3. 提高效率：使用参数校验框架可以提高开发效率，减少开发时间和成本，并且可以方便地进行扩展和定制。

总之，使用参数校验框架可以有效地提高系统的安全性、可靠性和可维护性，减少代码冗余，提高开发效率，是开发过程中不可或缺的一部分。

为什么要使用 Spring Validation 权限校验框架？

有哪些参数校验框架呢？

以下是几个常用的参数校验框架：

  1. Hibernate Validator ：Hibernate Validator 是一个基于 Bean Validation 标准的参数校验框架，可以实现对 Java Bean 属性的校验，支持多种校验注解和自定义校验规则。

  2. Spring Validation ：Spring Validation 是 Spring 框架提供的参数校验框架，基于 Bean Validation 标准，可以实现对 Java Bean 属性和方法参数的校验，支持多种校验注解和自定义校验规则。

  3. Apache Commons Validator ：Apache Commons Validator 是一个通用的参数校验框架，支持多种校验规则和自定义校验规则，可以实现对字符串、数字、日期等数据类型的校验。

  4. JSR-303 ：JSR-303 是 Java EE 6 中定义的 Bean Validation 标准，提供了一套参数校验规范和 API，可以实现对 Java Bean 属性的校验，支持多种校验注解和自定义校验规则。

  5. Bean-Validation：Bean-Validation 是一款轻量级的参数校验框架，基于 JSR-303 标准，可以实现对 Java Bean 属性的校验，支持多种校验注解和自定义校验规则。

这些框架都可以实现对参数的校验，提供了一套完整的校验规范和 API ，可以有效地避免非法参数和恶意攻击，提高系统的安全性和可靠性。根据不同的业务需求和技术栈，可以选择不同的框架进行参数校验。

为什么使用 Spring Validation ？

  1. 基于 Bean Validation 标准：Spring Validation 是基于 Bean Validation 标准的参数校验框架，可以实现对 Java Bean 属性和方法参数的校验，提供了一套完整的校验规范和 API，可以很方便地进行扩展和定制。

  2. 支持多种校验注解：Spring Validation 支持多种校验注解，比如 @NotNull、@Size、@Min、@Max 等，可以满足不同的校验需求，同时也支持自定义校验注解。

  3. 集成方便：Spring Validation 是 Spring 框架提供的参数校验框架，与 Spring 框架集成非常方便，可以通过简单的配置实现参数校验。

  4. 可扩展性强：Spring Validation 提供了很好的扩展性，可以自定义校验注解和校验器，满足不同的校验需求。

  5. 可读性高：Spring Validation 的校验注解非常简洁明了，代码可读性高，可以很方便地查看和维护校验逻辑。

总之，使用 pring Validation 参数校验框架可以提高代码的可读性和可维护性，减少代码冗余，提高开发效率，同时还可以有效地避免非法参数和恶意攻击，提高系统的安全性和可靠性。

1、SpringBoot之validation

1.1 validation注解说明

validation 包下其它常用的校验注解：

注意： 字段上面的注解千万不要用错了，不然会报内部错误

注解含义
@Null任何类型必须为null。
@NotBlank字符串、字符类不能为null，并且去掉空格后长度大于0。
@NotNull任何类型不能为null。
@Length(min = 6, max = 8, message = “密码长度为6-8位。”)字符串的长度必须在指定的范围内。
@NotEmpty适用于String、Collection集合、Map、数组等，参数不能为null且长度大于0。
@AssertTrueBoolean、boolean属性必须是true。
@AssertFalseBoolean、boolean属性必须是false。
@Min(10)必须是一个数字，且其值必须大于等于指定的最小值（整型）。
@Max(10)必须是一个数字，且其值必须小于等于指定的最大值（整型）。
@DecimalMin(“10”)必须是一个数字，且其值必须大于等于指定的最小值（字符串，可以是小数）。
@DecimalMax(“10”)必须是一个数字，且其值必须小于等于指定的最大值（字符串，可以是小数）。
@Size(max = 10, min = 1)限定集合的大小必须在指定范围内。
@Digits(integer = 3, fraction = 2, message = “请输入有效的数字”)用于验证数字的整数位数和小数位数限制。
@Past时间、日期必须是一个过去的时间或日期。
@Future时间、日期必须是一个未来的时间或日期。
@Email字符串必须是一个有效的邮箱格式。
@Pattern(regexp = “[a-zA-Z]*”, message = “密码不合法”)字符串、字符必须匹配指定的正则表达式。
@Range(max = 150, min = 1, message = “年龄范围应该在1-150内。”)数字类型（原子和包装）必须在指定的范围内。
@URL(protocol=, host=, port=, regexp=, flags=)被注释的字符串必须是一个有效的URL。
@CreditCardNumber被注释的字符串必须通过Luhn校验算法，通常用于银行卡、信用卡等号码。
@ScriptAssert(lang=, script=, alias=)要求存在支持Java Scripting API（JSR 223）的实现。
@SafeHtml(whitelistType=, additionalTags=)要求classpath中存在jsoup包，用于验证HTML内容的安全性。

1.2 @Valid和@Validated区别

@Valid（javax.validation包下） 和 @Validated（org.springframework.validation.annotation包下）注解。两者大致有以下的区别：

名称是否实现声明式校验是否支持嵌套校验是否支持分组校验
@Validfalsetruefalse
@Validatedtruefalsetrue

绝大多数场景下，我们使用 @Validated 注解即可。而在有嵌套校验的场景，我们使用 @Valid 注解添加到成员属性上。

@Valid
  • 来源：@Valid 是 JSR-303/JSR-349 Bean Validation API 的一部分，该 API 被广泛称为 Bean Validation 或 Hibernate Validator（尽管 Hibernate Validator 是该 API 的一个流行实现）。
  • 使用场景：它通常用于方法级别的参数验证，如 Spring MVC 控制器中的方法参数。
  • 功能：触发方法参数或返回类型的验证。在 Spring MVC 中，它会自动触发 Spring 的数据绑定和验证机制。
  • 限制：默认情况下，@Valid 不能用在类型级别（如类级别）进行组验证，尽管可以通过一些配置或自定义逻辑来实现。
@Validated
  • 来源：@Validated 是 Spring Framework 提供的注解，用于扩展 @Valid 的功能。
  • 使用场景：它不仅可以用于方法级别的参数验证，还可以用于类级别以支持组验证。
  • 功能：除了基本的验证功能外，@Validated 还支持分组验证，允许你根据不同的上下文应用不同的验证规则。
  • 分组验证：这是 @Validated 相对于 @Valid 的主要优势。通过定义不同的验证组，可以在不同的情况下应用不同的验证规则。
比较
  • 基本功能：两者都用于触发 Bean 验证。
  • 来源：@Valid 来自 JSR-303/JSR-349 Bean Validation API，而 @Validated 是 Spring 特有的。
  • 分组验证：@Validated 支持分组验证，而 @Valid 不直接支持（尽管可以通过其他方式实现）。
  • 使用场景：对于简单的验证场景，@Valid 通常就足够了。但是，如果你需要更复杂的验证逻辑，比如分组验证，那么 @Validated 是更好的选择。
结论

在大多数基本情况下，@Valid 和 @Validated 可以互换使用，因为它们都触发了 Bean 验证。然而，当你需要利用分组验证或其他 Spring 特有的验证功能时，@Validated 提供了更多的灵活性和控制。因此，在选择使用哪个注解时，你应该根据你的具体需求和上下文来决定。

基本使用

参数校验分为简单校验、嵌套校验、分组校验。

1.3 SpringBoot Validation 快速失败(failFast)

SpringBoot Validation 快速失败是指在使用Spring Boot进行参数校验时，当遇到第一个校验失败的情况时，立即停止后续的校验，并抛出异常。这种机制有助于减少不必要的资源消耗，并使得错误信息更加明确和易于处理。以下是关于SpringBoot Validation 快速失败的一些关键点和实现方式：

1、背景与问题

在使用Spring Boot进行开发时，通常会使用Hibernate Validator（或Spring的spring-boot-starter-validation）来进行参数校验。默认情况下，如果一个对象中有多个字段需要校验，并且这些字段使用了多个校验注解（如@NotNull、@Max等），Hibernate Validator会按顺序依次校验这些字段。如果某个字段校验失败，它不会立即停止校验，而是会继续校验其他字段，直到所有字段都被校验完毕。这可能会导致以下问题：

  • 返回给前端的错误信息过多，不够明确。
  • 浪费系统资源，因为不必要的校验操作仍在继续。
2、实现方式

为了解决上述问题，可以配置Hibernate Validator以启用快速失败模式（failFast）。这样，当遇到第一个校验失败时，就会立即停止后续的校验。以下是几种实现方式：

@Configuration
public class ValidatorConfig {

    // 第一种
    @Bean
    @ConditionalOnMissingBean(Validator.class)
    public LocalValidatorFactoryBean validator() {
        LocalValidatorFactoryBean factoryBean = new LocalValidatorFactoryBean();
        factoryBean.getValidationPropertyMap().put(BaseHibernateValidatorConfiguration.FAIL_FAST, Boolean.TRUE.toString());
        return factoryBean;
    }

    // 第二种
    @Bean
    public Validator validator(AutowireCapableBeanFactory springFactory) {
        try (ValidatorFactory factory = Validation.byProvider(HibernateValidator.class)
                .configure()
                // 快速失败
                .failFast(true)
                // 解决 SpringBoot 依赖注入问题
                .constraintValidatorFactory(new SpringConstraintValidatorFactory(springFactory))
                .buildValidatorFactory()) {
            return (Validator) factory.getValidator();
        }
    }

}

1.4 validation实战

1、导入依赖

新建项目，导入以下依赖

    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>com.github.xiaoymin</groupId>
            <artifactId>swagger-bootstrap-ui</artifactId>
            <version>1.9.6</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>io.swagger</groupId>
            <artifactId>swagger-annotations</artifactId>
            <version>1.6.1</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.projectlombok</groupId>
            <artifactId>lombok</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-validation</artifactId>
        </dependency>
    </dependencies>
2、创建工具类

在项目的根目录下面创建utils包，并在此包下面创建全局统一的返回结果对象Results类

/**
 * 用于返回
 * @param <T>
 */
@ApiModel("统一返回类")
public class Results<T> {
    public static final String ERROR = "500";
    public static final String SUCCESS = "200";

    /**
     * 返回码
     */
    @ApiModelProperty("返回码,正确码为：200")
    private String resCode ;

    /**
     * 返回消息
     */
    @ApiModelProperty("返回消息")
    private String msg ;

    /**
     * 返回实体
     */
    @ApiModelProperty("返回实体")
    private T obj;

    public static <T> Results<T> success(){
        return success(SUCCESS,"成功",null);
    }

    public static <T> Results<T> success(String msg){
        return success(SUCCESS,msg,null);
    }

    public static <T> Results<T> success(T obj){
        return success(SUCCESS,"成功",obj);
    }

    public static <T> Results<T> success(String msg,T obj){
        return success(SUCCESS,msg,obj);
    }

    public static <T> Results<T> success(String resCode,String msg,T obj){
        Results<T> result = new Results<T>();
        result.setResCode(resCode);
        result.setMsg(msg);
        result.setObj(obj);
        return result;
    }

    public static <T> Results<T> failed() {
        return failed(ERROR,"失败",null);
    }

    public static <T> Results<T> failed(String msg) {
        return failed(ERROR,msg,null);
    }

    public static <T> Results<T> failed(String msg,T obj) {
        return failed(ERROR,msg,obj);
    }

    public static <T> Results<T> failed(String resCode,String msg) {
        return failed(resCode,msg,null);
    }

    public static <T> Results<T> failed(Integer resCode,String msg) {
        return failed(String.valueOf(resCode),msg);
    }

    public static <T> Results<T> failed(String resCode,String msg,T obj) {
        Results<T> result = new Results<T>();
        result.setResCode(resCode);
        result.setMsg(msg);
        result.setObj(obj);
        return result;
    }

    public static <T> Results<T> failedNoPermission() {
        return failed(90005,"没有权限");
    }
    public static <T> Results<T> failedNoPermission(String msg) {
        return failed(90005,msg);
    }


    public static <T> Results<T> failedParameterException() {
        return failed(90004,"参数异常");
    }
    public static <T> Results<T> failedParameterException(String msg) {
        return failed(90004,msg);
    }

    public static <T> Results<T> failedLoginException() {
        return failed(90002,"登录失败");
    }
    public static <T> Results<T> failedLoginException(String msg) {
        return failed(90002,msg);
    }

    public String getResCode() {
        return resCode;
    }

    public void setResCode(String resCode) {
        this.resCode = resCode;
    }

    public String getMsg() {
        return msg;
    }

    public void setMsg(String msg) {
        this.msg = msg;
    }

    public T getObj() {
        return obj;
    }

    public void setObj(T obj) {
        this.obj = obj;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Results{" +
                "resCode='" + resCode + '\'' +
                ", msg='" + msg + '\'' +
                ", obj=" + obj +
                '}';
    }
}
3、创建全局异常处理类

在项目的根目录下面创建config包，并在此包下面创建全局统一的返回结果对象ExceptionControllerAdvice 类

  • 缺少参数抛出的异常是MissingServletRequestParameterException

  • 单参数校验失败后抛出的异常是ConstraintViolationException

  • get请求的对象参数校验失败后抛出的异常是BindException

  • post请求的对象参数校验失败后抛出的异常是MethodArgumentNotValidException

不同异常对象的结构不同，对异常消息的提取方式也就不同。

  • ConstraintViolationException：单个参数校验失败（后端实际接收的一个字段）

  • BindException：表单对象参数违反约束，仅对于表单提交有效（接收参数没有加@RequestBody注解），对于以json格式提交将会失效

  • MethodArgumentNotValidException：JSON请求参数违反约束，为json格式有效（接收参数加上@RequestBody注解）

  • MissingServletRequestParameterException：参数缺失

  • MethodArgumentTypeMismatchException：请求参数的类型与处理器方法参数类型不匹配

  • HttpMessageNotReadableException：请求体为空、无效的JSON格式、无法将JSON转换为目标对象

@RestControllerAdvice
public class ExceptionControllerAdvice {

    /**
     * BindException：表单对象参数违反约束，仅对于表单提交有效（接收参数没有加@RequestBody注解），对于以json格式提交将会失效
     * MethodArgumentNotValidException：JSON请求参数违反约束，为json格式有效（接收参数加上@RequestBody注解）
     * ConstraintViolationException：单个参数校验失败（后端实际接收的一个字段）
     * @param e
     * @return
     */
    @ResponseStatus(HttpStatus.OK)
    @ExceptionHandler(value = {BindException.class,ConstraintViolationException.class, MethodArgumentNotValidException.class})
    public Results MethodArgumentNotValidExceptionHandler(Exception e) {
        // 从异常对象中拿到ObjectError对象
        BindingResult br = null;
        if (e instanceof MethodArgumentNotValidException) {
            br = ((MethodArgumentNotValidException) e).getBindingResult();
        } else if (e instanceof BindException) {
            br = ((BindException) e).getBindingResult();
        } else if (e instanceof ConstraintViolationException) {
            Set<ConstraintViolation<?>> violations = ((ConstraintViolationException) e).getConstraintViolations();
            if (CollectionUtils.isEmpty(violations)) {
                return Results.failed(String.valueOf(500));
            }
            Map<String, String> map = violations.stream()
                    .collect(Collectors.toMap(o -> {
                        PathImpl x = (PathImpl) o.getPropertyPath();
                        return x.getLeafNode().toString();
                    }, ConstraintViolation::getMessage, (k1, k2) -> k1));
            return Results.failed(400,map.toString());
        }
        if (br.hasFieldErrors()) {
            List<FieldError> fieldErrorList = br.getFieldErrors();
            List<String> errors = new ArrayList<>(fieldErrorList.size());
            for (FieldError error : fieldErrorList) {
                errors.add(error.getField() + ":" + error.getDefaultMessage());
            }
            // 然后提取错误提示信息进行返回
            return Results.failed(400,errors.toString());
        }
        // 然后提取错误提示信息进行返回
        return Results.failed("校验错误");
    }
    
}
4、创建实体类

在项目的根目录下面创建model包，并在此包下面创建全局统一的返回结果对象User类

@Data
public class User {

    @NotNull(message = "用户名不能为空")
    @Size(min = 5, max = 20, message = "用户名长度必须在5到20之间")
    private String username;

    @NotNull(message = "姓名不能为空")
    private String name;

    @NotNull(message = "年龄不能为空")
    @Min(value = 18, message = "年龄必须大于18")
    private Integer age;

    @Email(message = "邮箱格式不对")
    private String email;
    
    @NotEmpty(message = "爱好不能为空")
    private List<String> hobbies;

}
5、创建视图层Controller

在项目的根目录下面创建controller包，并在此包下面创建全局统一的返回结果对象TestController类

@Validated // 单/多个参数校验需要加的注解，不加参数校验不生效
@RestController
public class TestController {

        // 会进入到MethodArgumentNotValidException异常处理方法
    @PostMapping("/post")
    public Results post(@RequestBody @Validated User user) {
        try {
            return Results.success(user);
        } catch (Exception e) {
            return Results.failed();
        }
    }

    // 多个参数校验需要在controller类上面添加@Validated注解(会进入到ConstraintViolationException全局异常方法里面)
    @GetMapping("/getConstraint")
    public Results getConstraint(@NotBlank(message = "姓名不能为空") String name, @NotNull(message = "年龄不能为空")
    @Min(value = 18, message = "年龄必须大于18") Integer age) {
        try {
            return Results.success();
        } catch (Exception e) {
            return Results.failed();
        }
    }

    // 会进入到BindException异常处理方法
    @GetMapping("/getBindException")
    public Results getBindException(@Validated User user) {
        try {
            return Results.success(user);
        } catch (Exception e) {
            return Results.failed();
        }
    }

    // 自定义BindException异常，会进入到BindException异常处理方法
    @PostMapping("/testBindException")
    public Results testBindException(@RequestBody @Valid User user, BindingResult bindingResult) {
        try {
            // 检查验证结果
            if (bindingResult.hasErrors()) {
                // 手动抛出BindException，触发异常处理
                throw new BindException(bindingResult);
            }
            return Results.success(user);
        } catch (Exception e) {
            return Results.failed();
        }
    }

}
6、测试结果

post方法
在这里插入图片描述

getConstraint方法

在这里插入图片描述

getBindException方法

在这里插入图片描述

1.5 分组校验

使用方式(示例说明)

准备工作：自定义两个分组。

提示： 继承Default并不是必须的。只是说，如果继承了Default，那么@Validated(value = Create.class)的校验范畴就
为【Create】和【Default】；如果没继承Default，那么@Validated(value = Create.class)的校验范畴只
为【Create】，而@Validated(value = {Create.class, Default.class})的校验范畴才为【Create】和【Default】。

注： Default组和无参构造机制类似，当没有指定分组时，会默认当前校验属于Default组,但是一旦主动给当前校验指定
了分组(如上图中的name字段，主动指定了属于Create组)，那么就不会再额外指定属于Default组了。
追注：当然，也可以画蛇添足的主动指定所属分组为Default。

1、在User类里面添加以下内容
    @NotBlank(message = "密码不能为空",groups = {Add.class})
    private String password;

    @NotNull(message = "id不能为空",groups = {Update.class})
    private Integer id;

    public interface Update {
    }
    public interface Add extends Default {
    }
2、在controller里面添加以下内容
    @PostMapping("/addUser")
    public Results addUser(@Validated(User.Add.class) @RequestBody User uer) {
        try {
            return Results.success();
        } catch (Exception e) {
            return Results.failed();
        }
    }

    @PostMapping("/updateUser")
    public Results updateUser(@Validated(User.Update.class) @RequestBody User user) {
        try {
            return Results.success();
        } catch (Exception e) {
            return Results.failed();
        }
    }
3、测试

addUser方法

在这里插入图片描述

updateUser方法

在这里插入图片描述

1.6 多级嵌套模型的校验

1、在model下面创建用户相关的类

Address 类

@Data
public class Address {
    @NotBlank(message = "城市不能为空",groups = {User.Add.class})
    private String city;
    @NotBlank(message = "城市编码不能为空",groups = {User.Add.class})
    private String zipCode;
}

UserProfile 类

@Data
public class UserProfile {
    @NotBlank(message = "个人简介不能为空",groups = {User.Add.class})
    private String bio;
    @NotBlank(message = "头像URL不能为空",groups = {User.Add.class})
    private String avatarUrl;
    @NotBlank(message = "社交媒体链接不能为空",groups = {User.Add.class})
    private String linkedinUrl;
}
2、在User类里面添加以下内容
  	@Valid
    private Address address;

    @Valid
    private UserProfile userProfile;
3、测试

addUser方法

在这里插入图片描述

非常感谢以下博主：

https://blog.csdn.net/weixin_51262499/article/details/129910551

https://blog.csdn.net/csdnzhang365/article/details/129141189

https://blog.csdn.net/justry_deng/article/details/86571671

悦读

道可道，非常道；名可名，非常名。 无名，天地之始，有名，万物之母。 故常无欲，以观其妙，常有欲，以观其徼。 此两者，同出而异名，同谓之玄，玄之又玄，众妙之门。

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