1. 为什么需要参数验证
在应用程序的开发中，我们经常会遇到需要保证传入参数的正确性的情况。例如，当我们在注册用户时，需要验证用户填写的表单数据是否符合规范，是否缺少必填字段，或者格式是否正确，等等。如果不对参数进行验证，我们的应用程序可能会因此受到攻击或者运行出错。
为了保证参数的正确性，我们需要使用参数验证机制，来检测并处理传入的参数格式是否符合规范。
2. 如何进行参数验证
Spring Boot内置了一个很强大的参数验证框架——JSR 303 Bean Validation 标准，它可以对我们的实体类参数进行校验，并且可以给我们提供详细的错误提示信息。
具体步骤如下：
1. 添加依赖
在 pom.xml 文件中添加以下依赖：
<!-- 添加 JSR-303 Bean Validation 依赖 -->
<dependency>
<groupId>javax.validation</groupId>
<artifactId>validation-api</artifactId>
<version>2.0.1.Final</version>
</dependency>
<!-- Hibernate Validator 的实现 -->
<dependency>
<groupId>org.hibernate.validator</groupId>
<artifactId>hibernate-validator</artifactId>
<version>6.1.5.Final</version>
</dependency>
2. 在实体类中添加参数验证注解
public class User {
@NotNull(message="用户名不能为空")
private String username;
@NotNull(message="密码不能为空")
@Size(min=6, max=20, message="密码长度应该在6到20位")
private String password;
// getter 和 setter 方法
}
在实体类中使用注解，如上代码所示，可以指定当前字段是否可以为 null，以及字符串的长度和格式等信息，如果传入的参数不符合预定的规则，在校验时就会产生相应的提示。
常用的参数验证注解：
- @NotNull：验证注解的元素值不为null；
- @NotEmpty：验证注解的元素值不为null，且String类型也不为 ""；
- @NotBlank：验证注解的元素值不为null，且允许去除两端空格后不为空；
- @Size：验证注解的元素值长度在min和max范围内；
- @Digits：验证注解元素值的整数位数和小数位数是否符合预期；
- @Range：验证注解元素值的大小是否在指定范围内；
- @Email：验证注解的元素值是否为Email格式。
3. 在Controller中加入对参数的验证
@RestController
@RequestMapping("/user")
public class UserController {
@PostMapping("/register")
public CommonResult<User> register(@RequestBody @Validated User user) {
return CommonResult.success(user);
}
}
在Controller层进行参数校验时，加上 @Validated 注解以告诉Spring进行参数校验，@RequestBody 注解用于将请求体中的JSON数据绑定到实体类中。
4. 定义全局异常处理器，并定义返回结果CommonResult
@RestControllerAdvice
public class GlobalExceptionHandler {
@ExceptionHandler(value = MethodArgumentNotValidException.class)
public CommonResult<Object> handleMethodArgumentNotValidException(MethodArgumentNotValidException ex){
List<ObjectError> errors = ex.getBindingResult().getAllErrors();
StringBuilder errorMsg = new StringBuilder();
errors.forEach(error -> errorMsg.append(error.getDefaultMessage()).append("; "));
return CommonResult.fail(ResultCode.PARAM_VALID_ERROR.getCode(), errorMsg.toString(), null);
}
@ExceptionHandler(value = Exception.class)
public CommonResult<Object> handleException(Exception ex){
log.error("系统发生异常：", ex);
return CommonResult.fail(ResultCode.SYSTEM_ERROR.getCode(), ResultCode.SYSTEM_ERROR.getMsg(), null);
}
}
在上述代码中，我们定义了两个异常处理方法，一个处理 MethodArgumentNotValidException 异常，一个处理其他类型的异常，使用了 @ExceptionHandler 注解将不同类型的异常映射到不同的处理方法中。
public enum ResultCode {
SUCCESS(200, "操作成功"),
PARAM_VALID_ERROR(400, "参数校验失败"),
UNAUTHORIZED(401, "未认证"),
FORBIDDEN(403, "无权限"),
SYSTEM_ERROR(500, "服务器内部错误");
private int code;
private String msg;
ResultCode(int code, String msg) {
this.code = code;
this.msg = msg;
}
public int getCode() {
return code;
}
public String getMsg() {
return msg;
}
}
public class CommonResult<T> {
private int code;
private String msg;
private T data;
public CommonResult() {}
public CommonResult(int code, String msg, T data) {
this.code = code;
this.msg = msg;
this.data = data;
}
public static <T> CommonResult<T> success(T data) {
return new CommonResult<T>(ResultCode.SUCCESS.getCode(), ResultCode.SUCCESS.getMsg(), data);
}
public static <T> CommonResult<T> fail(ResultCode resultCode) {
return new CommonResult<T>(resultCode.getCode(), resultCode.getMsg(), null);
}
public static <T> CommonResult<T> fail(ResultCode resultCode, T data) {
return new CommonResult<T>(resultCode.getCode(), resultCode.getMsg(), data);
}
// getter 和 setter 方法
}
在上述代码中，我们使用泛型和枚举类定义各种操作返回的枚举值，通过封装返回值，返回给前端统一的返回格式，减少重复代码。
5. 通过Postman模拟测试参数验证
我们将请求方式设置为 POST，并将请求的 URL 设置为 http://localhost:8080/user/register。另外，我们还需要设置请求头的 Content-Type 为 application/json。
我们传入了一个用户名为 user ，密码为 123 的用户并进行请求，这个请求在参数校验的过程中会出现异常。
最终的打印结果为：
{
"code": 400,
"msg": "密码长度应该在6到20位; ",
"data": null
}
3.自定义注解和验证器
在实体类中使用注解进行参数验证，这种方式非常简单快捷，但对于一些复杂的逻辑验证可能不够灵活。我们也可以采用编写自定义注解和验证器的方式进行参数验证。
比如，我们可以编写自定义注解 @Age 和验证器 AgeValidator，使用这两个自定义类对请求参数进行验证，示例代码如下：
@Target({ElementType.FIELD, ElementType.PARAMETER})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
@Constraint(validatedBy = {AgeValidator.class})
public @interface Age {
String message() default "年龄不在合法范围内";
int minAge() default 0;
int maxAge() default 150;
Class<?>[] groups() default {};
Class<? extends Payload>[] payload() default {};
}
public class AgeValidator implements ConstraintValidator<Age, Integer> {
private int minAge;
private int maxAge;
@Override
public void initialize(Age constraintAnnotation) {
this.minAge = constraintAnnotation.minAge();
this.maxAge = constraintAnnotation.maxAge();
}
@Override
public boolean isValid(Integer value, ConstraintValidatorContext context) {
if(value == null) {
return true; // 允许为空值
}
if(value < minAge || value > maxAge) {
return false; // 验证不通过
}
return true; // 验证通过
}
}
public class User {
@NotNull(message="用户名不能为空")
private String username;
@Age(message="年龄不在合法范围内", minAge=0, maxAge=120)
private Integer age;
// getter 和 setter 方法
}
如上代码展示了如何使用自定义注解和验证器进行参数验证，使用自定义注解时，我们可以指定年龄的最小值和最大值，并使用 AgeValidator 在实体类中对年龄进行验证。
4.小结
使用参数验证机制可以有效地提高我们应用程序的健壮性和安全性，同时也可以节省我们进行参数校验的时间和精力。Spring Boot 内置的参数验证框架 JSR 303 Bean Validation 标准可以帮助我们简单快速地完成参数校验，结合全局异常处理器和自定义的响应结果类，我们可以快速反馈请求信息的正确性，并在出现错误时提供详细的错误提示信息，非常方便实用。
