咱们在业务中常常会遇到参数校验问题，比方前端参数校验、Kafka音讯参数校验等，如果业务逻辑比较复杂，各种实体比拟多的时候，咱们通过代码对这些数据一一校验，会呈现大量的反复代码以及和次要业务无关的逻辑。Spring MVC提供了参数校验机制，然而其底层还是通过Hibernate进行数据校验，所以有必要去理解一下Hibernate数据校验和JSR数据校验标准。

JSR数据校验标准

Java官网先后公布了JSR303与JSR349提出了数据合法性校验提供的规范框架：BeanValidator，BeanValidator框架中，用户通过在Bean的属性上标注相似于@NotNull、@Max等规范的注解指定校验规定，并通过规范的验证接口对Bean进行验证。

JSR注解列表

JSR规范中的数据校验注解如下所示：

JSR注解内容

咱们以罕用的比较简单的@NotNull注解为例，看看注解中都蕴含那些内容，如下边的源码所示，能够看到@NotNull注解蕴含以下几个内容：

1. message：谬误音讯，示例中的是错误码，能够依据国际化翻译成不同的语言。
2. groups： 分组校验，不同的分组能够有不同的校验条件，比方同一个DTO用于create和update时校验条件可能不一样。
3. payload：BeanValidation API的使用者能够通过此属性来给约束条件指定重大级别. 这个属性并不被API本身所应用.

@Target({ METHOD, FIELD, ANNOTATION_TYPE, CONSTRUCTOR, PARAMETER, TYPE_USE })
@Retention(RUNTIME)
@Repeatable(List.class)
@Documented
@Constraint(validatedBy = { })
public @interface NotNull {
    String message() default "{javax.validation.constraints.NotNull.message}";

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

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

    /**
     * Defines several {@link NotNull} annotations on the same element.
     */
    @Target({ METHOD, FIELD, ANNOTATION_TYPE, CONSTRUCTOR, PARAMETER, TYPE_USE })
    @Retention(RUNTIME)
    @Documented
    @interface List {

        NotNull[] value();
    }
}

谬误音讯message、分组group这些性能咱们程序中应用比拟多，在我介绍Spring Validator数据校验的文章中有具体阐明，然而对于payload咱们接触的比拟少，上面咱们举例说明以下payload的应用，上面的示例中，咱们用payload来标识数据校验失败的严重性，通过以下代码。在校验完一个ContactDetails的示例之后, 你就能够通过调用ConstraintViolation.getConstraintDescriptor().getPayload()来失去之前指定到谬误级别了,并且能够依据这个信息来决定接下来到行为.

public class Severity {
    public static class Info extends Payload {};
    public static class Error extends Payload {};
}

public class ContactDetails {
    @NotNull(message="Name is mandatory", payload=Severity.Error.class)
    private String name;

    @NotNull(message="Phone number not specified, but not mandatory", payload=Severity.Info.class)
    private String phoneNumber;

    // ...
}

JSR校验接口

通过后面的JSR校验注解，咱们能够给某个类的对应字段增加校验条件，那么怎么去校验这些校验条件呢？JSR进行数据校验的外围接口是Validation，该接口的定义如下所示，咱们应用比拟多的接口应该是<T> Set<ConstraintViolation<T>> validate(T object, Class<?>... groups);，该办法能够用于校验某个Object是否合乎指定分组的校验规定，如果不指定分组，那么只有默认分组的校验规定会失效。

public interface Validator {

    /**
     * Validates all constraints on {@code object}.
     */
    <T> Set<ConstraintViolation<T>> validate(T object, Class<?>... groups);

    /**
     * Validates all constraints placed on the property of {@code object}
     * named {@code propertyName}.
     */
    <T> Set<ConstraintViolation<T>> validateProperty(T object, String propertyName,Class<?>... groups);

    /**
     * Validates all constraints placed on the property named {@code propertyName}
     * of the class {@code beanType} would the property value be {@code value}.
     */
    <T> Set<ConstraintViolation<T>> validateValue(Class<T> beanType, String propertyName, Object value, Class<?>... groups);

    /**
     * Returns the descriptor object describing bean constraints.
     * The returned object (and associated objects including
     * {@link ConstraintDescriptor}s) are immutable.
     */
    BeanDescriptor getConstraintsForClass(Class<?> clazz);

    /**
     * Returns an instance of the specified type allowing access to
     * provider-specific APIs.
     * <p>
     * If the Jakarta Bean Validation provider implementation does not support
     * the specified class, {@link ValidationException} is thrown.call
     */
    <T> T unwrap(Class<T> type);

    /**
     * Returns the contract for validating parameters and return values of methods
     * and constructors.
     */
    ExecutableValidator forExecutables();
}

Hibernate数据校验

基于JSR数据校验标准，Hibernate增加了一些新的注解校验，而后实现了JSR的Validator接口用于数据校验。

Hibernate新增注解

Hibiernate数据校验

如何应用Hibernate进行数据校验呢？咱们晓得JSR规定了数据校验的接口Validator，Hibernate用ValidatorImpl类中实现了Validator接口，咱们能够通过Hibernate提供的工厂类HibernateValidator.buildValidatorFactory创立一个ValidatorImpl实例。应用Hibernate创立一个Validator实例的代码如下所示。

ValidatorFactory validatorFactory = Validation.byProvider( HibernateValidator.class )
    .configure()
    .addProperty( "hibernate.validator.fail_fast", "true" )
    .buildValidatorFactory();
Validator validator = validatorFactory.getValidator();

Hibernate校验源码

通过下面的内容，咱们晓得Hibernate能够用工厂办法实例化一个Validator接口的实例，这个实例能够用于带有校验注解的校验JavaBean，那么Hibernate底层是如何实现这些校验逻辑的呢？咱们以如下JavaBean为例，解析Hibernate校验的源码。

@Data
public class Person {

    @NotBlank
    @Size(max=64)
    private String name;

    @Min(0)
    @Max(200)
    private int age;
}

ConstraintValidator介绍

ConstraintValidator是Hibernate中数据校验的最细粒度，他能够校验指定注解和类型的数值是否非法。比方下面例子中的@Max(200)private int age;，对于age字段的校验就会应用一个叫MaxValidatorForInteger的ConstraintValidator，这个ConstraintValidator在校验的时候会判断指定的数值是不是大于指定的最大值。

public class MaxValidatorForInteger extends AbstractMaxValidator<Integer> {

    @Override
    protected int compare(Integer number) {
        return NumberComparatorHelper.compare( number.longValue(), maxValue );
    }
}

public abstract class AbstractMaxValidator<T> implements ConstraintValidator<Max, T> {

    protected long maxValue;

    @Override
    public void initialize(Max maxValue) {
        this.maxValue = maxValue.value();
    }

    @Override
    public boolean isValid(T value, ConstraintValidatorContext constraintValidatorContext) {
        // null values are valid
        if ( value == null ) {
            return true;
        }

        return compare( value ) <= 0;
    }

    protected abstract int compare(T number);
}

ConstraintValidator初始化

咱们在后面的内容中说到Hibernate提供了ValidatorImpl用于数据校验，那么ValidatorImpl和ConstraintValidator是什么关系呢，简略来说就是ValidatorImpl在初始化的时候会初始化所有的ConstraintValidator，在校验数据的过程中调用这些内置的ConstraintValidator校验数据。内置ConstraintValidator的对应注解的@Constraint(validatedBy = { })是空的。

@Target({ METHOD, FIELD, ANNOTATION_TYPE, CONSTRUCTOR, PARAMETER, TYPE_USE })
@Retention(RUNTIME)
@Repeatable(List.class)
@Documented
@Constraint(validatedBy = { }) // 这儿是空的
public @interface AssertFalse {

    String message() default "{javax.validation.constraints.AssertFalse.message}";

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

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

    /**
     * Defines several {@link AssertFalse} annotations on the same element.
     *
     * @see javax.validation.constraints.AssertFalse
     */
    @Target({ METHOD, FIELD, ANNOTATION_TYPE, CONSTRUCTOR, PARAMETER, TYPE_USE })
    @Retention(RUNTIME)
    @Documented
    @interface List {

        AssertFalse[] value();
    }
}

自定义ConstraintValidator

如果Hibernate和JSR中的注解不够我用，我须要自定义一个注解和约束条件，咱们应该怎么实现呢。实现一个自定义校验逻辑一共分两步：1.注解的实现。2.校验逻辑的实现。比方咱们须要一个校验字段状态的注解，咱们能够应用以下示例定义一个注解：

@Target( { METHOD, FIELD, ANNOTATION_TYPE })
@Retention(RUNTIME)
@Constraint(validatedBy = StatusValidator.class)
@Documented
public @interface ValidStatus {
    String message() default "状态谬误 ";
    Class<?>[] groups() default {};
    Class<? extends Payload>[] payload() default {};
    /**
     * 无效的状态值汇合，默认{1,2}
     */
    int[] value() default {1,2};
}

实现了注解之后，咱们须要实现注解中的@Constraint(validatedBy = StatusValidator.class)，示例代码如下：

/**
 * 校验状态是否属于指定状态集
 (ConstraintValidator后指定的泛型对象类型为
 注解类和注解正文的字段类型<ValidStatus, Integer>)
 */
public class StatusValidator implements ConstraintValidator<ValidStatus, Integer> {
    private Integer[] validStatus;

    @Override
    public void initialize(ValidStatus validStatus) {
        int[] ints = validStatus.value();
        int n = ints.length;
        Integer[] integers = new Integer[n];
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            integers[i] = ints[i];
        }
        this.validStatus = integers;
    }

    @Override
    public boolean isValid(Integer n, ConstraintValidatorContext constraintValidatorContext) {
        List<Integer> status = Arrays.asList(validStatus);
        if (status.contains(n)) {
            return true;
        }
        return false;
    }
}

Validator的个性

四种束缚级别

成员变量级别的束缚

束缚能够通过注解一个类的成员变量来表白。如下代码所示：

@Data
public class Person {

    @NotBlank
    @Size(max=64)
    private String name;

    @Min(0)
    @Max(200)
    private int age;
}

属性束缚

如果你的模型类遵循javabean的规范，它也可能注解这个bean的属性而不是它的成员变量。对于JavaBean的介绍能够看我的另外一篇博客。

@Data
public class Person {

    private String name;

    @Min(0)
    @Max(200)
    private int age;

    @NotBlank
    @Size(max=64)
    public String getName(){
        return name;
    }
}

汇合束缚

通过在束缚注解的@Target注解在束缚定义中指定ElementType.TYPE_USE，就能够实现对容器内元素进行束缚

类级别束缚

一个束缚被放到类级别上，在这种状况下，被验证的对象不是简略的一个属性，而是一个残缺的对象。应用类级别束缚，能够验证对象几个属性之间的相关性，比方不容许所有字段同时为null等。

@Data
@NotAllFieldNull
public class Person {

    private String name;

    @Min(0)
    @Max(200)
    private int age;

    @NotBlank
    @Size(max=64)
    public String getName(){
        return name;
    }
}

校验注解的可继承性

父类中增加了束缚的字段，子类在进行校验时也会校验父类中的字段。

递归校验

假如咱们下面例子中的Person多了一个Address类型的字段，并且Address也有本人的校验，咱们怎么校验Address中的字段呢？能够通过在Address上增加@Valid注解实现递归校验。

@Data
public class Person {

    private String name;

    @Min(0)
    @Max(200)
    private int age;

    @Valid
    public Address address;
}

@Data
public class Address{

    @NotNull
    private string city;
}

办法参数校验

咱们能够通过在办法参数中增加校验注解，实现办法级别的参数校验，当然这些注解的失效须要通过一些AOP实现（比方Spring的办法参数校验）。

public void createPerson(@NotNull String name,@NotNull Integer age){

}

办法参数穿插校验

办法也反对参数之间的校验，比方如下注解不容许创立用户时候用户名和年龄同时为空，注解校验逻辑须要本人实现。穿插校验的参数是Object[]类型，不同参数地位对应不同的Obj。

@NotAllPersonFieldNull
public void createPerson( String name,Integer age){

}

办法返回值校验

public @NotNull Person getPerson( String name,Integer age){
    return null;
}

分组性能

我在另一篇介绍Spring校验注解的文章中说过，在Spring的校验体系中，@Valid注解不反对分组校验，@Validated注解反对分组校验。 事实上这并不是JSR注解中的@Valid不反对分组校验，而是Spring层面把@Valid注解的分组校验性能屏蔽了。

所以原生的JSR注解和Hibernate校验都反对分组校验性能，具体校验逻辑能够参考我无关Spring数据校验的文章。

分组继承

咱们晓得JSR分组校验性能是应用注解中的group字段，group字段存储了分组的类别，那么如果分组的类之间有继承关系，分组校验会被继承吗？答案是会的。

分组程序

如果咱们在校验的过程中须要指定校验程序，那么咱们能够给校验条件分组，分组之后就会依照程序校验对象中的各个属性。

GroupSequence({ Default.class, BaseCheck.class, AdvanceCheck.class })
public interface OrderedChecks {
}

Payload

如果咱们须要在不同的状况下有不同的校验形式，比方中英文环境之类的，这种时候用分组就不是很适合了，能够思考应用PayLoad。用户能够在初始化Validator时候指定以后环境的payload，而后在校验环节拿到环境中的payload走不同的校验流程：

ValidatorFactory validatorFactory = Validation.byProvider( HibernateValidator.class )
        .configure()
        .constraintValidatorPayload( "US" )
        .buildValidatorFactory();

Validator validator = validatorFactory.getValidator();

public class ZipCodeValidator implements ConstraintValidator<ZipCode, String> {

    public String countryCode;

    @Override
    public boolean isValid(String object, ConstraintValidatorContext constraintContext) {
        if ( object == null ) {
            return true;
        }

        boolean isValid = false;

        String countryCode = constraintContext
                .unwrap( HibernateConstraintValidatorContext.class )
                .getConstraintValidatorPayload( String.class );

        if ( "US".equals( countryCode ) ) {
            // checks specific to the United States
        }
        else if ( "FR".equals( countryCode ) ) {
            // checks specific to France
        }
        else {
            // ...
        }

        return isValid;
    }
}

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