Question

Validation 和 validator 包提供了一系列校验用注解，帮助我们在 RESTful 服务请求中实现期望的数据校验，其注解的功能包括但不限于入参的存在性判断、非空判断、数值取值范围限定、特定含义数据格式校验、校验失败提示信息等。

一. Maven 依赖

在 SpringBoot 2.3 版本之前的项目中，主要需要添加的依赖包括以下两个。其中 spring-boot-starter-web 包含了 spring-boot-starter-validation 这个 maven 包，而里面则添加了 javax-validation 和 hibernate-validator 两个包含检验注解的依赖包。

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
</dependency>

而在 SpringBoot 2.3 之后的版本则需要单独引入 spring-boot-starter-validation 这个 maven 包。

二. 常见注解说明

Maven 包：javax.validation.constraints:validation-api-2.0.1.Final

注解	作用数据类型	说明
@Null	任何类型	对象必须为空
@NotNull	任何类型	对象不为空
@NotBlank	字符串	对象不为空，字符串去掉前后空格后长度不为0
@NotEmpty	字符串、集合、数组	对象不为空，且字符串长度不为0，集合、数组大小不为0
@AssertTrue	布尔型	必须为true；null值有效，Boolean通过校验，boolean不可
@AssertFalse	布尔型	必须为false；null 可通过校验
@Min(number)	整型数	数值必须大于或等于指定的最小值
@Max(number)	整型数	数值必须小于或等于指定的最大值
@DecimalMin(decimal)	浮点型	数值必须大于或等于指定的最小值，内部使用BigDecimal定义数值对象；为 null 是校验通过；默认包含边界值
@DecimalMax(decimal)	浮点型	数值必须小于或等于指定的最大值，内部使用BigDecimal定义数值对象；为 null 是校验通过；默认包含边界值
@Positive	整型数	数值必须为正整数
@PositiveOrZero	整型数	数值必须为正整数或0
@Negative	整型数	数值必须为负整数
@NegativeOrZero	整型数	数值必须为负整数或0
@Digits	数值型或者字符串	作为数值其构成必须合法
@Digits(integer=, fraction=)	数值型	数值必须符合指定的整数精度和小数精度
@Size(min=, max=)	字符串、集合、数组	对象的大小在指定区间内；为 null 是校验通过
@Past	Date或者Calendar对象	必须是一个过去的日期
@PastOrPresent	Date或者Calendar对象	必须是一个过去或者当前的日期
@Future	Date或者Calendar对象	必须是一个将来的日期
@FutureOrPresent	Date或者Calendar对象	必须是一个将来或者当前的日期
@Pattern	字符串	必须是规则正确的正则表达式
@Email	字符串	必须是Email类型；可以通过指定regexp和flags来自定义email格式；为null时算作通过验证

关于 @AssertTrue 与 @AssertFalse 注解对 null 的校验说明，需要区分基本类型（boolean）与装箱类型（Boolean）两种情况。参数为null，校验时则将参数看作其数据类型对应的默认值。boolean 型的默认值为 false，因此 @AssertTure 验证失败；Boolean 型则仍为 null，根据 javadoc 的说明 “null elements are considered valid”，因此都认为是校验通过

javax.validation.constraints 包仅仅定义了上面的一系列注解，真正的实现逻辑在 org.hibernate.validator 包中，在 SpringBoot 项目启动时一般都会自动引入 hibernate 包。

Maven 包：org.hibernate.validator.constraints:hibernate-validator-6.0.18.Final

注解	作用数据类型	说明
@Length(min=, max=)	字符串	字符串的长度在指定区间内
@Range(min=, max=)	数值型	数值必须在指定闭区间内
@CreditCardNumber	字符串	必须是通过Luhn校验和测试的信用卡号码
@URL	字符串	必须是URL地址
@UniqueElements	集合类	校验集合中的值都是唯一的，null 视为有效成员

三. @Validated实现字段分组校验

在请求参数中添加了上述注解后，还需要在接口接收的参数前加上 @Validated 注解，这些校验的注解才会生效，不加的话则是无效的。

在 controller 接口被调用时，上述注解对应的入参将会进行校验，但这种校验一旦接口被调用则是必须执行的，而不能根据调用调用业务的不同而进行分组处理。例如，在执行添加操作时，一般是多个参数都要求非空，个别参数需要满足其含义的约束；而在执行删除操作时，通常只需要一个起标识作用的 id 或者 seq 非空，其他参数一般都可以为空。为了以一种比较友好的代码逻辑实现这种需求，这里就可以引入分组校验的功能。

首先，可以根据业务的需要定义一些分组接口：

public abstract interface InsertGroup {}
public abstract interface UpdateGroup {}
public abstract interface DeleteGroup {}

然后，在参数使用注解校验的地方加入响应的分组，说明只有采用指定分组时，才会对参数进行校验：

@NotBlank(message="seq不能为空", groups = {DeleteGroup.class})
private String seq;

@NotBlank(message="seq不能为空", groups = {DeleteGroup.class})
@Length(message="标题长度要求在{min}和{max}之间", min = 5, max = 20, groups = {InsertGroup.class, UpdateGroup.class})
private String title;

最后，在 controller 接口的请求参数中通过 @Validated 指定校验使用的分组：

@PostMapping("/add")
public Response add(@RequestBody @Validated({InsertGroup.class}) Request req) {
    return new Response.success();
}

@PostMapping("/update")
public Response update(@RequestBody @Validated({UpdateGroup.class}) Request req) {
    return new Response.success();
}

@PostMapping("/delete")
public Response delete(@RequestBody @Validated({DeleteGroup.class}) Request req) {
    return new Response.success();
}

四. @Valid

@Valid 注解自 Spring 中就开始使用，我们常常用它进行方法级别或者成员属性级别的校验。与 @Validated 相比，它常用于触发嵌套属性的验证，而不支持分组验证。这里的嵌套属性，指的是在请求体内部，将 @Valid 注解使用在一个类对象上，以触发对这个对象内部每一个嵌套属性的注解校验。举个例子：

public class ApplyForm {
    // ...

    @Valid
    @NotNull
    private PersonalInfo personalInfo;

    // ...
}

五. 自定义注解

参照 @NullBlank 注解，定义了一个如下的自定义注解：

@Documented
@Target({ElementType.METHOD, ElementType.FIELD, ElementType.ANNOTATION_TYPE, ElementType.CONSTRUCTOR, ElementType.PARAMETER, ElementType.TYPE_USE})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Repeatable(DemoLength.List.class)
@Constraint(validateBy = {DemoLengthValidator.class})
public @interface DemoLength {

    long min() default 1;
    long max() default 10;

    String message() default "DemoLength validator annotation.";

    Class<?>[] groups() default {};
    Class<? extends Payload>[] payload() default {};

    @Documented
    @Target({ElementType.METHOD, ElementType.FIELD, ElementType.ANNOTATION_TYPE, ElementType.CONSTRUCTOR, ElementType.PARAMETER, ElementType.TYPE_USE})
    @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
    public @interface List {
        DemoLength[] value();
    }
}

• 这是一个用于校验参数长度的检验注解，其可指定长度最小值、最大值、以及提示信息
• @Constraint(validateBy = {DemoLengthValidator.class}) 指定自定义的注解校验类

public class DemoLengthValidator implements ConstraintValidator<DemoLength, Object> {
    private long min;
    private long max;

    @Override
    public void initialize(DemoLength constraintAnnotation) {
        this.min = constraintAnnotation.min();
        this.max = constraintAnnotation.max();
    }

    @Override
    public boolean isValid(Object o, ConstraintValidatorContext constraintValidatorContext) {
        if (o == null) {
            return true;
        }
        if (o instanceof String) {
            int length ((String) o).length();
            return min <= length && length <= max;
        } else if (o instanceof Integer || o instanceof Long) {
            long val = ((Number) o).longValue();
            return min <= length && length <= max;
        }
        return false;
    }
}

注解校验类实现了 ConstraintValidator 接口，接口需要指定注解类以及注解应用的参数类型，这里的 DemoLength 注解即可用于判断字符串长度，也可用于判断数值大小，因此参数类型可以指定为 Object。实现接口主要是为了实现两个方法，顾名思义，initialize 用于初始化注解的配置信息，isValid 则是具体的校验判断逻辑，其中这里将 null 视为有效参数。

六. 原理

之所以在 Controller 层的请求体参数使用校验注解即能完成校验，是因为 Spring 启动时会为 Controller 类添加一个拦截器 MethodValidationInterceptor，每当有请求进来的时候，拦截器会对亲求进行拦截，然后判断请求体或者方法是否带有 @Valid 或者 @Validated 注解。如果存在，那么请求会被 AOP 拦截且执行参数校验：校验通过，则可以继续执行后续的业务逻辑；校验不通过，则抛出 ConstraintViolationException 异常，携带配置的特定提示信息返回给请求方。具体源码可见 MethodValidationInterceptor 类。