JSR 303 - Bean Validation 介绍及最佳实践 【转】

原文链接：http://www.ibm.com/developerworks/cn/java/j-lo-jsr303/index.html

 

 

关于 Bean Validation

在任何时候，当你要处理一个应用程序的业务逻辑，数据校验是你必须要考虑和面对的事情。应用程序必须通过某种手段来确保输入进来的数据从语 义上来讲是正确的。在通常的情况下，应用程序是分层的，不同的层由不同的开发人员来完成。很多时候同样的数据验证逻辑会出现在不同的层，这样就会导致代码 冗余和一些管理的问题，比如说语义的一致性等。为了避免这样的情况发生，最好是将验证逻辑与相应的域模型进行绑定。

Bean Validation 为 JavaBean 验证定义了相应的元数据模型和 API。缺省的元数据是 Java Annotations，通过使用 XML 可以对原有的元数据信息进行覆盖和扩展。在应用程序中，通过使用 Bean Validation 或是你自己定义的 constraint，例如 @NotNull , @Max , @ZipCode ， 就可以确保数据模型（JavaBean）的正确性。constraint 可以附加到字段，getter 方法，类或者接口上面。对于一些特定的需求，用户可以很容易的开发定制化的 constraint。Bean Validation 是一个运行时的数据验证框架，在验证之后验证的错误信息会被马上返回。

下载 JSR 303 – Bean Validation 规范 http://jcp.org/en/jsr/detail?id=303

Hibernate Validator 是 Bean Validation 的参考实现 . Hibernate Validator 提供了 JSR 303 规范中所有内置 constraint 的实现，除此之外还有一些附加的 constraint。如果想了解更多有关 Hibernate Validator 的信息，请查看 http://www.hibernate.org/subprojects/validator.html

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Bean Validation 中的 constraint

表 1. Bean Validation 中内置的 constraint

Constraint详细信息

@Null	被注释的元素必须为 null
@NotNull	被注释的元素必须不为 null
@AssertTrue	被注释的元素必须为 true
@AssertFalse	被注释的元素必须为 false
@Min(value)	被注释的元素必须是一个数字，其值必须大于等于指定的最小值
@Max(value)	被注释的元素必须是一个数字，其值必须小于等于指定的最大值
@DecimalMin(value)	被注释的元素必须是一个数字，其值必须大于等于指定的最小值
@DecimalMax(value)	被注释的元素必须是一个数字，其值必须小于等于指定的最大值
@Size(max, min)	被注释的元素的大小必须在指定的范围内
@Digits (integer, fraction)	被注释的元素必须是一个数字，其值必须在可接受的范围内
@Past	被注释的元素必须是一个过去的日期
@Future	被注释的元素必须是一个将来的日期
@Pattern(value)	被注释的元素必须符合指定的正则表达式

表 2. Hibernate Validator 附加的 constraint

Constraint详细信息

@Email	被注释的元素必须是电子邮箱地址
@Length	被注释的字符串的大小必须在指定的范围内
@NotEmpty	被注释的字符串的必须非空
@Range	被注释的元素必须在合适的范围内

 

一个 constraint 通常由 annotation 和相应的 constraint validator 组成，它们是一对多的关系。也就是说可以有多个 constraint validator 对应一个 annotation。在运行时，Bean Validation 框架本身会根据被注释元素的类型来选择合适的 constraint validator 对数据进行验证。

有些时候，在用户的应用中需要一些更复杂的 constraint。Bean Validation 提供扩展 constraint 的机制。可以通过两种方法去实现，一种是组合现有的 constraint 来生成一个更复杂的 constraint，另外一种是开发一个全新的 constraint。

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创建一个包含验证逻辑的简单应用（基于 JSP）

在本文中，通过创建一个虚构的订单管理系统（基于 JSP 的 web 应用）来演示如何在 Java 开发过程中应用 Bean Validation。该简化的系统可以让用户创建和检索订单。

系统设计和运用的技术

图 1. 系统架构

图 1 是报表管理系统的结构图，是典型的 MVC（Model-View-Controller）应用。Controller 负责接收和处理请求，Servlet 扮演 Controller 的角色去处理请求、业务逻辑并转向合适的 JSP 页面。在 Servlet 中对数据进行验证。JSP 扮演 View 的角色以图型化界面的方式呈现 Model 中的数据方便用户交互。Model 就是此系统进行操作的数据模型，我们对这部分加以简化不对数据进行持久化。

数据模型

图 2. 数据模型

图 2 展示的是订单管理系统的数据模型。

声明了 contraint 的 JavaBean

清单 1. Order.java

				 
 public class Order { 
 // 必须不为 null, 大小是 10 
 @NotNull 
 @Size(min = 10, max = 10) 
 private String orderId; 
 // 必须不为空
 @NotEmpty 
 private String customer; 
 // 必须是一个电子信箱地址
 @Email 
 private String email; 
 // 必须不为空
 @NotEmpty 
 private String address; 
 // 必须不为 null, 必须是下面四个字符串'created', 'paid', 'shipped', 'closed'其中之一
 // @Status 是一个定制化的 contraint 
 @NotNull 
 @Status 
 private String status; 
 // 必须不为 null 
 @NotNull 
 private Date createDate; 
 // 嵌套验证
 @Valid 
 private Product product; 

…
 getter 和 setter 
 } 

清单 2. Product.java

				 
 public class Product { 
 // 必须非空
 @NotEmpty 
 private String productName; 
 // 必须在 8000 至 10000 的范围内
 // @Price 是一个定制化的 constraint 
 @Price 
 private float price; 
…
 Getter 和 setter 
 }


			

清单 3. OrderQuery.java

				 
 // 'to'所表示的日期必须在'from'所表示的日期之后
 // @QueryConstraint 是一个定制化的 constraint 
 @QueryConstraint 
 public class OrderQuery { 
 private Date from; 
 private Date to; 
… omitted …
 Getter and setter 
 } 

 

定制化的 constraint

@Price 是一个定制化的 constraint，由两个内置的 constraint 组合而成。

清单 4. @Price 的 annotation 部分

				 
 // @Max 和 @Min 都是内置的 constraint 
 @Max(10000) 
 @Min(8000) 
 @Constraint(validatedBy = {}) 
 @Documented 
 @Target( { ElementType.ANNOTATION_TYPE, ElementType.METHOD, ElementType.FIELD }) 
 @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) 
 public @interface Price { 
 String message() default "错误的价格"; 
 Class<?>[] groups() default {}; 
 Class<? extends Payload>[] payload() default {}; 
 } 

 

@Status 是一个新开发的 constraint.

清单 5. @Status 的 annotation 部分

				 
 @Constraint(validatedBy = {StatusValidator.class}) 
 @Documented 
 @Target( { ElementType.ANNOTATION_TYPE, ElementType.METHOD, ElementType.FIELD }) 
 @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) 
 public @interface Status { 
 String message() default "不正确的状态 , 应该是 'created', 'paid', shipped', closed'其中之一"; 
 Class<?>[] groups() default {}; 
 Class<? extends Payload>[] payload() default {}; 
 } 

清单 6. @Status 的 constraint validator 部分

				 
 public class StatusValidator implements ConstraintValidator<Status, String>{ 
 private final String[] ALL_STATUS = {"created", "paid", "shipped", "closed"}; 
 public void initialize(Status status) { 
 } 
 public boolean isValid(String value, ConstraintValidatorContext context) { 
 if(Arrays.asList(ALL_STATUS).contains(value)) 
 return true; 
 return false; 
 } 
 } 

 

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Bean Validation API 使用示例

创建订单

用户在创建一条订单记录时，需要填写以下信息：订单编号，客户，电子信箱，地址，状态，产品名称，产品价格

图 3. 创建订单

对这些信息的校验，使用 Bean Validation API

清单 7. 代码片段

				 
 protected void doPost(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) 
 throws ServletException, IOException { 
 HttpSession session = req.getSession(); 
 // 从 request 中获取输入信息
 String orderId = (String) req.getParameter("orderId"); 
 String customer = (String) req.getParameter("customer"); 
 String email = (String) req.getParameter("email"); 
 String address = (String) req.getParameter("address"); 
 String status = (String) req.getParameter("status"); 
 String productName = (String) req.getParameter("productName"); 
 String productPrice = (String) req.getParameter("productPrice"); 
 // 将 Bean 放入 session 中
 Order order = new Order(); 
 order.setOrderId(orderId); 
 order.setCustomer(customer); 
 order.setEmail(email); 
 order.setAddress(address); 
 order.setStatus(status); 
 order.setCreateDate(new Date()); 
 Product product = new Product(); 
 product.setName(productName); 
 if(productPrice != null && productPrice.length() > 0) 
 product.setPrice(Float.valueOf(productPrice)); 
 order.setProduct(product); 
 session.setAttribute("order", order); 
 ValidatorFactory factory = Validation.buildDefaultValidatorFactory(); 
 Validator validator = factory.getValidator(); 
 Set<ConstraintViolation<Order>> violations = validator.validate(order); 
 if(violations.size() == 0) { 
 session.setAttribute("order", null); 
 session.setAttribute("errorMsg", null); 
 resp.sendRedirect("creatSuccessful.jsp"); 
 } else { 
 StringBuffer buf = new StringBuffer(); 
 ResourceBundle bundle = ResourceBundle.getBundle("messages"); 
 for(ConstraintViolation<Order> violation: violations) { 
 buf.append("-" + bundle.getString(violation.getPropertyPath().toString())); 
 buf.append(violation.getMessage() + "<BR>\n"); 
 } 
 session.setAttribute("errorMsg", buf.toString()); 
 resp.sendRedirect("createOrder.jsp"); 
 } 
 } 

 

如果用户不填写任何信息提交订单，相应的错误信息将会显示在页面上

图 4. 验证后返回错误信息

其实在整个程序的任何地方都可以调用 JSR 303 API 去对数据进行校验，然后将校验后的结果返回。

清单 8. 调用 JSR 303 API 进行校验

				 
 Order order = new Order(); 
…
 ValidatorFactory factory = Validation.buildDefaultValidatorFactory(); 
 Validator validator = factory.getValidator(); 
 Set<ConstraintViolation<Order>> violations = validator.validate(order); 

 

…

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结束语

JSR 303 的发布使得在数据自动绑定和验证变得简单，使开发人员在定义数据模型时不必考虑实现框架的限制。当然 Bean Validation 还只是提供了一些最基本的 constraint，在实际的开发过程中，用户可以根据自己的需要组合或开发出更加复杂的 constraint