Bean Validation完結篇：你必須關註的邊邊角角（約束級聯、自定義約束、自定義校驗器、國際化失敗消息...）

来源:https://www.cnblogs.com/fangshixiang/archive/2019/08/01/11285677.html
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每篇一句

沒有任何技術方案會是一種銀彈，任何東西都是有利弊的

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【小家Java】深入瞭解數據校驗（Bean Validation）：從深處去掌握@Valid的作用（級聯校驗）以及常用約束註解的解釋說明

對Spring感興趣可掃碼加入wx群：`Java高工、架構師3群`（文末有二維碼）

前言

一般來說，對於web項目我們都有必要對請求參數進行校驗，有的前端使用JavaScript校驗，但是為了安全起見後端的校驗都是必須的。因此數據校驗不僅僅是在web下，在方方面面都是一個重要的點。前端校驗有它的JS校驗框架(比如我之前用的jQuery Validation Plugin)，後端自然也少不了。

前面洋洋灑灑已經把數據校驗Bean Validation講了很多了，如果你已經運用在你的項目中，勢必將大大提高生產力吧，本文作為完結篇（不是總結篇）就不用再系統性的介紹Bean Validation他了，而是旨在介紹你在使用過程中不得不關心的周邊、細節~

如果說前面是用機，那麼本文就有點玩機的意思~

BV(Bean Validation)的使用範圍

本次再次強調了這一點(設計思想是我認為特別重要的存在)：使用範圍。
Bean Validation並不局限於應用程式的某一層或者哪種編程模型, 它可以被用在任何一層, 除了web程式，也可以是像Swing這樣的富客戶端程式中（GUI編程）。

我抄了一副業界著名的圖給大家：
在這裡插入圖片描述
Bean Validation的目標是簡化Bean校驗，將以往重覆的校驗邏輯進行抽象和標準化，形成統一API規範；

說到抽象統一API，它可不是亂來的，只有當你能最大程度的得到公有，這個動作才有意義，至少它一般都是與業務無關的。抽象能力是對程式員分級的最重要標準之一

約束繼承

如果子類繼承自他的父類，除了校驗子類，同時還會校驗父類，這就是約束繼承（同樣適用於介面）。

// child和person上標註的約束都會被執行
public class Child extends Person {
    ...
}

註意：如果子類覆蓋了父類的方法，那麼子類和父類的約束都會被校驗。

約束級聯（級聯校驗）

如果要驗證屬性關聯的對象，那麼需要在屬性上添加@Valid註解，如果一個對象被校驗，那麼它的所有的標註了@Valid的關聯對象都會被校驗，這些對象也可以是數組、集合、Map等，這時會驗證他們持有的所有元素。

Demo：

@Getter
@Setter
@ToString
public class Person {

    @NotNull
    private String name;
    @NotNull
    @Positive
    private Integer age;

    @Valid
    @NotNull
    private InnerChild child;
    @Valid // 讓它校驗List裡面所有的屬性
    private List<InnerChild> childList;

    @Getter
    @Setter
    @ToString
    public static class InnerChild {
        @NotNull
        private String name;
        @NotNull
        @Positive
        private Integer age;
    }

}

校驗程式：

    public static void main(String[] args) {
        Person person = new Person();
        person.setName("fsx");
        Person.InnerChild child = new Person.InnerChild();
        child.setName("fsx-age");
        child.setAge(-1);
        person.setChild(child);

        // 設置childList
        person.setChildList(new ArrayList<Person.InnerChild>(){{
            Person.InnerChild innerChild = new Person.InnerChild();
            innerChild.setName("innerChild1");
            innerChild.setAge(-11);
            add(innerChild);

            innerChild = new Person.InnerChild();
            innerChild.setName("innerChild2");
            innerChild.setAge(-12);
            add(innerChild);
        }});

        Validator validator = Validation.byProvider(HibernateValidator.class).configure().failFast(false)
                .buildValidatorFactory().getValidator();
        Set<ConstraintViolation<Person>> result = validator.validate(person);

        // 輸出錯誤消息
        result.stream().map(v -> v.getPropertyPath() + " " + v.getMessage() + ": " + v.getInvalidValue())
                .forEach(System.out::println);
    }

列印校驗失敗的消息：

age 不能為null: null
childList[0].age 必須是正數: -11
child.age 必須是正數: -1
childList[1].age 必須是正數: -12

約束失敗消息message自定義

每個約束定義中都包含有一個用於提示驗證結果的消息模版message，並且在聲明一個約束條件的時候,你可以通過這個約束註解中的message屬性來重寫預設的消息模版（這是自定義message最簡單的一種方式）。

如果在校驗的時候,這個約束條件沒有通過,那麼你配置的MessageInterpolator插值器會被用來當成解析器來解析這個約束中定義的消息模版, 從而得到最終的驗證失敗提示信息。
預設使用的插值器是org.hibernate.validator.messageinterpolation.ResourceBundleMessageInterpolator，它藉助org.hibernate.validator.spi.resourceloading.ResourceBundleLocator來獲取到國際化資源屬性文件從而填充模版內容~

資源解析器預設使用的實現是PlatformResourceBundleLocator，在配置Configuration初始化的時候預設被賦值：

    private ConfigurationImpl() {
        this.validationBootstrapParameters = new ValidationBootstrapParameters();

        // 預設的國際化資源文件載入器USER_VALIDATION_MESSAGES值為：ValidationMessages
        // 這個值就是資源文件的文件名~~~~
        this.defaultResourceBundleLocator = new PlatformResourceBundleLocator(
                ResourceBundleMessageInterpolator.USER_VALIDATION_MESSAGES
        );
        this.defaultTraversableResolver = TraversableResolvers.getDefault();
        this.defaultConstraintValidatorFactory = new ConstraintValidatorFactoryImpl();
        this.defaultParameterNameProvider = new DefaultParameterNameProvider();
        this.defaultClockProvider = DefaultClockProvider.INSTANCE;
    }

這個解析器會嘗試解析模版中的占位符( 大括弧括起來的字元串，形如這樣{xxx})。
它解析message的核心代碼如下（比如此處message模版是{javax.validation.constraints.NotNull.message}為例）：

public abstract class AbstractMessageInterpolator implements MessageInterpolator {
    ...
    private String interpolateMessage(String message, Context context, Locale locale) throws MessageDescriptorFormatException {
        // 如果message消息木有占位符，那就直接返回  不再處理了~
        // 這裡自定義的優先順序是最高的~~~
        if ( message.indexOf( '{' ) < 0 ) {
            return replaceEscapedLiterals( message );
        }

        // 調用resolveMessage方法處理message中的占位符和el表達式
        if ( cachingEnabled ) {
            resolvedMessage = resolvedMessages.computeIfAbsent( new LocalizedMessage( message, locale ), lm -> resolveMessage( message, locale ) );
        } else {
            resolvedMessage = resolveMessage( message, locale );
        }   
        ...
    }

    private String resolveMessage(String message, Locale locale) {
        String resolvedMessage = message;

        // 獲取資源ResourceBundle三部曲
        ResourceBundle userResourceBundle = userResourceBundleLocator.getResourceBundle( locale );
        ResourceBundle constraintContributorResourceBundle = contributorResourceBundleLocator.getResourceBundle( locale );
        ResourceBundle defaultResourceBundle = defaultResourceBundleLocator.getResourceBundle( locale );
        ...
    }
}

對如上message的處理步驟大致總結如下：

  1. 若沒占位符符號{需要處理，直接返回（比如我們自定義message屬性值全是文字，就直接返回了）~
  2. 有占位符或者EL，交給resolveMessage()方法從資源文件里拿內容來處理~
  3. 拿取資源文件，按照如下三個步驟尋找：
    1. userResourceBundleLocator：去用戶自己的classpath裡面去找資源文件（預設名字是ValidationMessages.properties，當然你也可以使用國際化名）
    2. contributorResourceBundleLocator：載入貢獻的資源包
    3. defaultResourceBundle：預設的策略。去這裡於/org/hibernate/validator載入ValidationMessages.properties
  4. 需要註意的是，如上是載入資源的順序。無論怎麼樣，這三處的資源文件都會載入進記憶體的（並無短路邏輯）。進行占位符匹配的時候，依舊遵守這規律：
    1. 最先用自己當前項目classpath下的資源去匹配資源占位符，若沒匹配上再用下一級別的資源~~~
    2. 規律同上，依次類推，遞歸的匹配所有的占位符（若占位符沒匹配上，原樣輸出，並不是輸出null哦~）

需要註意的是，因為{在此處是特殊字元，若你就想輸出{，請轉義：\{

瞭解了這些之後，想自定義失敗消息message，就簡直不要太簡單了好不好，例子如下：

    @Min(value = 10, message = "{com.fsx.my.min.message}")
    private Integer age;

寫一個資源屬性文件，命名為ValidationMessages.properties放在類路徑下，文件內容如下：

// 此處可以使用占位符{value}讀取註解對應屬性上的值
com.fsx.my.min.message=[自定義消息]最小值必須是{value}

運行測試用例，列印輸出如下失敗消息：

age [自定義消息]最小值必須是10: -1

完美（自定義的生效了）

說明：因為我的平臺是中文的，因此文件命名為ValidationMessages_zh_CN.properties的效果也是一樣的，因為Hibernate Validation提供了Locale國際化的支持

Spring環境下自定義國際化消息

上面使用的是Hibernate Validation內置的對國際化的支持，由於大部分情況下我們都是在Spring環境下使用數據校驗，因此有必要講講Spring加持情況下的國家化做法。我們知道Spring MVC是有專門做國際化的模塊的，因此國際化這個動作當然也是可以交給Spring自己來做的，此處我也給一個Demo吧：

說明：即使在Spring環境下，你照常使用Hibernate Validation的國際化方案，依舊是沒有問題的~

1、向容器內配置驗證器（含有自己的國際化資源文件）：

@Configuration
public class RootConfig {

    @Bean
    public LocalValidatorFactoryBean localValidatorFactoryBean() {
        LocalValidatorFactoryBean localValidatorFactoryBean = new LocalValidatorFactoryBean();

        // 使用Spring載入國際化資源文件
        //ResourceBundleMessageSource messageSource = new ResourceBundleMessageSource();
        //messageSource.setBasename("MyValidationMsg");

        ReloadableResourceBundleMessageSource messageSource = new ReloadableResourceBundleMessageSource();
        messageSource.setBasename("MyValidationMsg"); // 註意此處名字就隨意啦，畢竟交給spring了`.properties`就不需要了哦
        messageSource.setCacheSeconds(120); // 緩存時長
        // messageSource.setFileEncodings(); // 設置編碼 UTF-8

        localValidatorFactoryBean.setValidationMessageSource(messageSource);
        return localValidatorFactoryBean;
    }
}

運行單測：

@Slf4j
@RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class)
@ContextConfiguration(classes = {RootConfig.class})
public class TestSpringBean {

    @Autowired
    private LocalValidatorFactoryBean localValidatorFactoryBean;

    @Test
    public void test1() {
        Person person = new Person();
        person.setAge(-5);

        Validator validator = localValidatorFactoryBean.getValidator();
        Set<ConstraintViolation<Person>> result = validator.validate(person);

        // 輸出錯誤消息
        result.stream().map(v -> v.getPropertyPath() + " " + v.getMessage() + ": " + v.getInvalidValue())
                .forEach(System.out::println);
    }

}

列印校驗失敗消息如下（完美生效）：

age [自定義消息]最小值必須是10: -5

說明：若是Spring應用，如果你還需要考慮國際化的話，我個人建議使用Spring來處理國際化，而不是Hibernate~（有種Spring的腦殘粉感覺有木有，當然這不是強制的）

Spring MVC中如何自定義全局校驗器Validator

Spring MVC預設配置的（使用的）校驗器的執行代碼如下：

public class WebMvcConfigurationSupport implements ApplicationContextAware, ServletContextAware {\
    ...
    @Bean
    public Validator mvcValidator() {
        Validator validator = getValidator();
        if (validator == null) {
            if (ClassUtils.isPresent("javax.validation.Validator", getClass().getClassLoader())) {
                Class<?> clazz;
                try {
                    String className = "org.springframework.validation.beanvalidation.OptionalValidatorFactoryBean";
                    clazz = ClassUtils.forName(className, WebMvcConfigurationSupport.class.getClassLoader());
                } catch (ClassNotFoundException | LinkageError ex) {
                    throw new BeanInitializationException("Failed to resolve default validator class", ex);
                }
                validator = (Validator) BeanUtils.instantiateClass(clazz);
            } else {
                validator = new NoOpValidator();
            }
        }
        return validator;
    }
    ...
}

代碼很簡答，就不逐行解釋了。我歸納如下：

  1. Spring MVC中校驗要想自動生效，必須導入了javax.validation.Validator才行，否則是new NoOpValidator()它木有校驗行為
  2. Spring MVC最終預設使用的校驗器是OptionalValidatorFactoryBean（LocalValidatorFactoryBean的子類）~
  3. 顯然，要想校驗生效@EnableWebMvc也是必須的（SpringBoot環境另說）

那如何自定義一個全局的校驗器呢？最佳做法如下：

@Configuration
@EnableWebMvc
public class WebMvcConfig extends WebMvcConfigurerAdapter {
    ...
    @Override
    public Validator getValidator() {
        // return "global" validator
        return new LocalValidatorFactoryBean();
    }
    ...
}

當然，你還可以使用@InitBinder來設置，甚至可以細粒度設置到只與當前Controller綁定的校驗器都是可行的（比如你可以使用自定校驗器實現各種私有的、比較複雜的邏輯判斷）

==自定義約束==

JSR和Hibernate支持的約束條件已經足夠強大，應該是能滿足我們絕大部分情況下的基礎驗證的。如果還是不能滿足業務需求，我們還可以自定義約束，也很簡單一事。

JSR和Hibernate提供的約束註解解釋說明：【小家Java】深入瞭解數據校驗（Bean Validation）：從深處去掌握@Valid的作用（級聯校驗）以及常用約束註解的解釋說明

自定義一個約束分如下三步（說是2步也成）：

  1. 自定義一個約束註解
  2. 實現一個校驗器(實現介面：ConstraintValidator)
  3. 定義預設的校驗錯誤信息

給個Demo：此處以自定義一個約束註解來校驗集合的長度範圍：@CollectionRange

1、自定義註解（此處使用得比較高級）

@Documented
@Constraint(validatedBy = {})
@SupportedValidationTarget(ValidationTarget.ANNOTATED_ELEMENT)
@Target({METHOD, FIELD, ANNOTATION_TYPE, CONSTRUCTOR, PARAMETER, TYPE_USE})
@Retention(RUNTIME)
@Repeatable(value = CollectionRange.List.class)
@Size // 校驗動作委托給Size去完成  所以它自己並不需要校驗器~~~
@ReportAsSingleViolation // 組合組件一般建議標註上
public @interface CollectionRange {

    // 三個必備的基本屬性
    String message() default "{com.fsx.my.collection.message}";
    Class<?>[] groups() default {};
    Class<? extends Payload>[] payload() default {};

    // 自定義屬性  @OverridesAttribute這裡有點方法覆蓋的意思~~~~~~ 子類屬性覆蓋父類的預設值嘛
    @OverridesAttribute(constraint = Size.class, name = "min")
    int min() default 0;
    @OverridesAttribute(constraint = Size.class, name = "max")
    int max() default Integer.MAX_VALUE;

    // 重覆註解
    @Target({METHOD, FIELD, ANNOTATION_TYPE, CONSTRUCTOR, PARAMETER, TYPE_USE})
    @Retention(RUNTIME)
    @Documented
    public @interface List {
        CollectionRange[] value();
    }
}

2、實現一個校驗器
此例用不著（下麵會有）
3、自定義錯誤消息
當然，你可以寫死在message屬性上，但是本處使用配置的方式來~

com.fsx.my.collection.message=[自定義消息]你的集合的長度必須介於{min}和{max}之間（包含邊界值）

運行案例：

@Getter
@Setter
@ToString
public class Person {
    @CollectionRange(min = 5, max = 10)
    private List<Integer> numbers;
}

    // 測試用例
    public static void main(String[] args) {
        Person person = new Person();
        person.setNumbers(Arrays.asList(1, 2, 3));

        Validator validator = Validation.byProvider(HibernateValidator.class).configure().failFast(false)
                .buildValidatorFactory().getValidator();
        Set<ConstraintViolation<Person>> result = validator.validate(person);

        // 輸出錯誤消息
        result.stream().map(v -> v.getPropertyPath() + " " + v.getMessage() + ": " + v.getInvalidValue())
                .forEach(System.out::println);
    }

輸出校驗信息如下（校驗成功）：

numbers [自定義消息]你的集合的長度必須介於5和10之間（包含邊界值）: [1, 2, 3]

組合約束

這塊比較簡單，很多情況下一個欄位是需要有多個約束（不為空且大於0）的。這個時候我們有兩種做法：

  1. 就在該屬性上標註多個註解即可（推薦）
  2. 自定義一個註解，把這些註解封裝起來，形成一個新的約束註解（使用場景相對較少）

自定義message消息==可使用的變數==

我們知道約束的失敗消息message里是可以使用{}占位符來動態取值的，預設情況下能夠取到約束註解里的所有屬性值，並且也只能取到那些屬性的值。

but，有的時候為了友好展示，我們需要自定義message里可取的值怎麼辦呢？下麵給個例子，讓大家知道怎麼自定義可使用占位符的參數（備註：需要基於自定義註解）：

自定義一個性別約束註解：

@Documented
@Retention(RUNTIME)
@Target({METHOD, FIELD, ANNOTATION_TYPE, CONSTRUCTOR, PARAMETER, TYPE_USE})
@Constraint(validatedBy = {GenderConstraintValidator.class}) 
public @interface Gender {

    // 三個必備的基本屬性
    String message() default "{com.fsx.my.gender.message}";
    Class<?>[] groups() default {};
    Class<? extends Payload>[] payload() default {};

    int gender() default 0; //0：男生  1：女生
}

配置的消息資源是：

com.fsx.my.gender.message=[自定義消息]此處只能允許性別為[{zhGenderValue}]的

很顯然，此處我們需要讀取zhGenderValue這個自定義的屬性值，並且希望它是中文。所以看看下麵我實現的這個校驗器吧：

public class GenderConstraintValidator implements ConstraintValidator<Gender, Integer> {

    int genderValue;

    @Override
    public void initialize(Gender constraintAnnotation) {
        genderValue = constraintAnnotation.gender();
    }

    @Override
    public boolean isValid(Integer value, ConstraintValidatorContext context) {
        //添加參數  校驗失敗的時候可用
        HibernateConstraintValidatorContext hibernateContext = context.unwrap(HibernateConstraintValidatorContext.class);
        hibernateContext.addMessageParameter("zhGenderValue", genderValue == 0 ? "男" : "女"); // 友好展示
        //hibernateContext.buildConstraintViolationWithTemplate("{zhGenderValue}").addConstraintViolation();

        if (value == null) {
            return false; // null is not valid
        }
        return value == genderValue;
    }
}

運行單測：

@Getter
@Setter
@ToString
public class Person {
    @Gender(gender = 0)
    private Integer personGender;
}

    public static void main(String[] args) {
        Person person = new Person();
        person.setPersonGender(1);

        Validator validator = Validation.byProvider(HibernateValidator.class).configure().failFast(false)
                .buildValidatorFactory().getValidator();
        Set<ConstraintViolation<Person>> result = validator.validate(person);

        // 輸出錯誤消息
        result.stream().map(v -> v.getPropertyPath() + " " + v.getMessage() + ": " + v.getInvalidValue())
                .forEach(System.out::println);
    }

列印如下：

personGender [自定義消息]此處只能允許性別為[男]的: 1

完美（效果達到）

總結

如果說前面文章是用機，那這篇可以稱作是玩機了。Bean Validation是java官方定義的bean驗證標準，現在最新的版本為2.x，hibernate validator作為其標準實現，對其進行了擴展，增加了多種約束，如果仍然不能滿足業務需求，我們還可以自定義約束。
數據校驗Bean Validation這一大塊的內容到此就告一段落了，希望講解的所有內容能給你實際工作中帶來幫助，祝好~

知識交流

若文章格式混亂，可點擊：原文鏈接-原文鏈接-原文鏈接-原文鏈接-原文鏈接

==The last：如果覺得本文對你有幫助，不妨點個贊唄。當然分享到你的朋友圈讓更多小伙伴看到也是被作者本人許可的~==

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