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Valang 是 Validation Language 的缩写,Valang Validator 的字面含义就是“使用验证语言的验证器”,是一种支持声明的验证器。本文详细的介绍了 ValangValidator 的使用和相关所需的配置。作为一种新型的验证工具,它提供的验证语言(valang)具有简单、易学,易扩展等特点。
Valang 是 Validation Language 的缩写,Valang Validator 的字面含义就是“使用验证语言的验证器”,它是一种支持声明的验证器。作为新出的验证工具,它拥有不同于现有其它相似工具的特点:
- 基于声明的验证工具包,大多数情况下可以避免手工书写代码。
- 提供了一套精巧的 DSL(Domain Specific language),支持表达式语言。语法非常简洁,且支持扩展方便。
- 配置精简,可读性高、易维护。
- 包含在 Spring Module 中,简化了 Spring Framework 的 Validator 使用。
- 支持 JavaScript,对于 Web 应用,支持客户端的验证。
本文将带领读者对以上特点一一寻访,在进一步阅读本文之前,请确保读者具有 Spring Framework 的使用经验,如果有 Spring MVC 的经验更佳。
Valang Validator 属于 Spring Module 的 Validation 模块。Spring Module 是一组扩展 Spring Framework 功能的工具集,当前的版本是 0.6。它作为独立于 Spring Framework 的项目而存在,其目的非常单纯:方便 Spring Framework 与其它框架的集成,避免为此修改 Spring Framework 的核心。
使用 Valang Validator 必须先了解它的两个重要组件:
- valang,即验证语法,使用者使用它将约束定义转化为 ValangValidator 能解析的验证规则。
- ValangValidator,它是 Spring Validator 接口的具体实现。负责验证规则解析,完成实际的验证工作。
了解了这些关于 Valang Validator 的信息之后,不妨从一个例子来了解它的使用。本例使用的环境:JDK 1.5、Spring Framework2.0 和 Spring Module 0.6。
为了尽可能的体现 Valang Validator 的特点,例子中需要验证的对象有意地被设计得稍微有些复杂:首先,属性是最常见的 3 种类型,而且其中还有一个是在 Java 中有些烦人的Date;其次,它还包含了一个成员类属性。关于类结构和相关的约束如下表:
public class User { private String name; private int age; private Date birthday; private Address address; …… } public class Address { private String state; private String town; private String street; …… } | name,必填,且长度不超过 50。 age,非必填,必须大于等于 0,小于等于 60。 birthday,非必填,必须在 2000-01-01 之后。 address.state,必填,长度不超过 50。 address.town,必填,长度不超过 50。 address.street,必填,长度不超过 200。 |
实现 Valang Validator 就是要完成两部分工作:定义 valang 描述和 Validator 创建。Validator 的创建可以使用 Java 代码进行,也可使用 Spring DI 完成。本例采用后一种方法,Bean 定义如下(文件名:valang.xml):
<bean id="userValidator" class="org.springmodules.validation.valang.ValangValidator"> <property name="valang"> <value> <![CDATA[ { name : ? is not null and ? has text and length(?)<= 50 : 'Name is empty or too long.'} { age : ? between 0 and 60 : 'Age should between 0 and 60.'} |-------10--------20--------30--------40--------50--------60--------70--------80--------9| |-------- XML error: The previous line is longer than the max of 90 characters ---------| { birthday : ? is null or ? >[20000101] : 'Birthday should be after 2000-01-01.'} { address : ? is not null : 'Address is empty.'} { address.state : address is null or ( ? is not null and ? has text and length(?)<=50 ) : 'state is empty or too long.'} { address.town : address is null or ( ? is not null and ? has text and length(?)<=50 ) : 'town is empty or too long.'} { address.street : address is null or ( ? is not null and ? has text and length(?)<=50 ) : 'street is empty or too long.'} ]]> </value> </property> <property name="dateParsers"> <map> <entry key="^\\d{8}$" value="yyyyMMdd" /> </map> </property> </bean> |
瞧,没有一行 Java 代码,居然完成了一个 Validator 的定义。这其中的秘密就是 valang 属性,它定义了验证规则。再看看它的语法,是不是很酷?!另一个属性 dateParsers 定义了日期转换的格式。关于它们的解释在后面有详细的介绍。
技巧:
如果 Adress 对象被多个对象引用,且对于 Address 的验证约束相同,那么以上的 address 相关的约束规则就需要重复书写。这样,既繁且不利于维护。此时,可以将 address 相关的约束组织成一个 validator,实现约束的复用。具体步骤:
a) 抽取 Address 的约束到 addressValidator。
<bean id="addressValidator" class="org.springmodules.validation.valang.ValangValidator"> <property name="valang"> <value> <![CDATA[ { state : ? is not null and ? has text and length(?)<=50 : 'state is empty or too long.'} { town : ? is not null and ? has text and length(?)<=50 : 'town is empty or too long.'} { street : ? is not null and ? has text and length(?)<=50 : 'street is empty or too long.'} ]]> </value> </property> </bean> |
b) 实现继承 ValangValidator 的 UserValidator,包含 addressValidator:
public class UserValidator extends ValangValidator { private Validator addressValidator; public void setAddressValidator(Validator addressValidator) { this.addressValidator = addressValidator; } public void validate(Object target, Errors errors){ super.validate( target, errors); Address address= ((User)target).getAddress(); // address 为 null 时,不进行进一步的验证。 if( null!= address){ //注意与 popNestedPath 成对使用 errors.pushNestedPath("address"); //验证 address addressValidator.validate( address, errors); errors.popNestedPath(); } } } |
c) 修改 userValidator 的配置。
<bean id="userValidator" class="包名.UserValidator"> <property name="addressValidator" ref="addressValidator"/> <property name="valang"> <value> <![CDATA[ { name : ? is not null and ? has text and length(?)<= 50 : 'Name is empty or too long.'} { age : ? between 0 and 60 : 'Age should between 0 and 60.'} { birthday : ? is null or ? >[20000101] : 'Birthday should be after 2000-01-01.'} |-------10--------20--------30--------40--------50--------60--------70--------80--------9| |-------- XML error: The previous line is longer than the max of 90 characters ---------| { address : ? is not null : 'Address is empty.'} ]]> </value> </property> <property name="dateParsers"> <map> <entry key="^\\d{8}$" value="yyyyMMdd" /> </map> </property> </bean> |
对 ValangValidator 进行单元测试非常简单,需要注意的是它的实例化。这里使用 BeanFactory 来创建待测的 Validator。Spring 提供了测试用例基类 AbstractDependencyInjectionSpringContextTests,使得手工创建完全避免:
public class UserValidatorTest extends AbstractDependencyInjectionSpringContextTests { private Validator userValidator; public UserValidatorTest(){ super(); //缺省是AUTOWIRE_BY_TYPE,当Bean文件有2个以上的同类型 //Bean定义时就应该采用AUTOWIRE_BY_NAME方式。 setAutowireMode(AUTOWIRE_BY_NAME); } protected String[] getConfigLocations() { //指明配置文件的位置 return new String[]{"file:文件路径/valang.xml"}; } //基类调用该方法完成依赖注入(DI) public void setUserValidator(Validator userValidator) { this.userValidator = userValidator; } public void testEmptyObject(){ User user= new User(); BindException errors= new BindException(user, "target"); userValidator.validate( user, errors); assertTrue( errors.getAllErrors().size()== 2); ObjectError error1= (ObjectError)(errors.getAllErrors().get(0)); assertEquals(error1.getDefaultMessage(), "Name is empty or too long."); ObjectError error2= (ObjectError)(errors.getAllErrors().get(1)); assertEquals(error2.getDefaultMessage(), "Address is empty."); } …… } |
上面的单元测试已经展示了 ValangValidator 的使用,除此之外,也可使用 BeanFactory 将它注入某个控制器中使用:
<bean id="userController" class="……"> …… <property name="validator" ref="userValidator"/> </bean> |
从上面的例子来看,ValangValidator 的使用相当简单。尤其对于有过 Spring 经验的用户来说,除了需要掌握 valang 语法之外,其余的根本就和 Spring Validator 使用一样。而且,例子中 valang 的语法所展示的简洁、直观给人留下了深刻的印象。
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很酷!这是我看到 valang 的第一印象。Spring 数据绑定语法相同的属性表达式,灵活、便捷、易学的语法。这些,都使得另一个被广泛使用的声明性验证工具 Commons Validator 显得相形见绌。虽然作为早期的声明性验证工具的实现,Commons Validator 的功绩不可磨灭,但是其配置的繁琐也使人厌烦不已。
“以数据为中心”是 ValangValidator 的设计思路,此处的数据就是 valang 描述。valang 由一系列的规则组成,对于每个规则,它的结构如下:
{ <key> : <predicate_expression> : <message> [: <error_code> [: <args> ]] } |
其中:
- <key>,属性表达式。它是要验证的属性名,必填。
- <predicate_expression>,谓词表达式。期望满足的条件,必填。
- <message>,缺省消息。当不满足预期表达式时显示的消息,必填。
- <error_code>,错误码。国际化时使用的消息键值,当它存在时缺省消息被忽略,可选。
- <args>,参数。逗号分隔的参数值,用于替换错误码中定义的站位符,可选。
这些参数,除了谓词表达式之外,都可以在 Spring 中见到它们的踪影。而它们的含义、用法也丝毫没有发生变化。因此,让我们把关注的焦点集中在谓词表达式上。
valang 将谓词表达式定义成如下结构:
<expression> ::= <expression> ( ( "AND" | "OR" ) <expression> )+ | <predicate> |
其中的谓词(<predicate>),是由操作符、文字常量、bean 属性、数学表达式和函数组成的可计算实体。
1.操作符
valang 的操作符有三种:一元操作符,二元操作符和其他操作符。支持的操作符如下表:
类型 | 支持类型 | 操作符 | 说明 |
一元 | 对象 | NULL | IS NULL | 为空 |
NOT NULL | IS NOT NULL | 非空 | ||
字符串 | HAS TEXT | 包含非空格的字符 | |
HAS NO TEXT | null或只有空格字符 | ||
HAS LENGTH | IS NOT BLANK | 长度>0 | ||
HAS NO LENGTH | IS BLANK | null或长度=0 | ||
IS UPPERCASE | IS UPPER CASE | IS UPPER |
所有字母大写 | ||
IS NOT UPPERCASE | IS NOT UPPER CASE | IS NOT UPPER |
不是所有字母大写 | ||
IS LOWERCASE | IS LOWER CASE | IS LOWER | 所有字母小写 | ||
IS NOT LOWERCASE | IS NOT LOWER CASE | IS NOT LOWER |
不是所有字母小写 | ||
IS WORD | |||
IS NOT WORD | |||
二元 | 字符串、日期、布尔和数字 | = | == | IS | EQUALS | 相等 |
!= | <> | >< | IS NOT | NOT EQUALS | 不等 | ||
数字、日期 | >|GREATER THAN | IS GREATER THAN |
大于 | |
< | LESS THAN | IS LESS THAN | 小于 | ||
>= | => | GREATER THAN OR EQUALS | IS GREATER THAN OR EQUALS |
大于等于 | ||
<= | =< | LESS THAN OR EQUALS | IS LESS THAN OR EQUALS | 小于等于 | ||
其他 | 数字、日期 | BETWEEN A AND B | 大于等于A,且小于等于B |
NOT BETWEEN A AND B | 小于A,或大于B | ||
字符串、日期、布尔和数字 | IN <value> (, <value>)* | 在值列表中 | |
NOT IN <value> (, <value>)* | 不在值列表中 | ||
布尔表达式 | NOT | 取反 |
这些操作符是大小写非敏感的,另外在使用时需要注意:
- 避免在验证时出现 NullException,这一点可以在 userValidator 的例子中看到。
- 二元操作符两边的操作数类型必须一致。
2.文字常数
Valang 支持 4 种文字常数:字符串、数字、日期和布尔。这四种类型的文字常数如下表:
字符串 | 字符串使用单引号包含,如 ’foxgem’。 |
数字 | 数字被转换为 java.math.BigDecimal。 |
布尔 | 布尔值必须是:TRUE、YES、FALSE、NO 中的一个,且不要使用单引号。 |
日期 | 日期值使用 [] 包含,如 [2000-01-01]。 |
valang 对于日期类型的处理非常特殊,而且有趣:
- 使用 T 来代表当前时间, 如 [T]。
-
提供了移位操作,语法是:日期 > 时间单位,日期 < 时间单位。前者表示将日期中对应的单位部分向后滚动到该时间单位的最大值;后者表示将日期中对应的单位部分向前滚动到该时间单位的最小值。支持的时间单位和对应范围:
1) 秒(s):0~999 毫秒
2) 分钟(m):0秒0毫秒 ~ 59秒999毫秒
3) 小时(H):0分0秒0毫秒 ~ 59分59秒999毫秒
4) 天(d):0时0分0秒0毫秒 ~ 23时59分59秒999毫秒
5) 星期(w):周一0时0分0秒0毫秒 ~ 周日23时59分59秒999毫秒
6) 月(M):月第一天0时0分0秒0毫秒 ~ 月最后一天23时59分59秒999毫秒
7) 年(y):年第一天0时0分0秒0毫秒 ~ 年最后一天23时59分59秒999毫秒如:[T>d],表示当天的 23 时 59 分 59 秒 999 毫秒。
-
支持日期的增减运算。增减分别对应:“+”和“-”;数量对应:i 时间单位,i 表示整数。如:[T>d-1d+2H],表示先将当前时间后滚至当天的最后时刻,再减去一天,再加上 2 个小时。
日期格式在 valang 中也有很好的支持,可以很方便的定义自己的格式。日期解析过程如下:
1) 取出日期字符串,在 dateParsers 中定义 Map 的正则表达式键集合中进行匹配。
2) 当找到符合的正则表达式时,以它为键值获取对应的日期格式串。
3) 使用 SimpleDateFomat,将日期字符串按照日期格式串转化为对应的 Date 类型。因此,如果要在 valang 中使用 yyyy-MM-dd 的格式时,那么使用以下的定义:
<entry key="^\\d{4}-\\d{2}-\\d{2}$" value="yyyy-MM-dd" />
3. bean 属性
bean 属性的用法和属性表达式的用法一样,在运行时它的值会被取出。另外,valang 使用“?”来表示在规则中定义的属性表达式的值。
4. 数学表达式
valang 支持的数学运算符有:+、-、*、/(或 div)、%(或 mod)。
5.函数
valang 内置的函数如下:
函数 | 说明 |
length | len | size |count | 如果传入参数是集合或数组,那么返回它们的大小;否则,返回传入参数的 toString 所返回字符串的长度。 使用例子:length(?)<50 |
match | matches | 传入参数(参数 2)的 toString 返回的字符串是否匹配给定的正则表达式(参数1)。 使用例子:match('^\\d{2}$', ?) is true |
传入参数的 toString 返回的字符串是有效的 email。 使用例子:email(?) is true |
|
upper | 将传入参数的 toString 返回的字符串转换为大写。 使用例子:upper(?)=='VALANG' |
lower | 将传入参数的 toString 返回的字符串转换为小写。 使用例子:lower(?)=='valang' |
! | 布尔值取反 使用例子:!(?) is true。 注意:它不能内嵌表达式,如“!(length(?)<= 50) is true”将会出错。 |
resolve | 解析消息码。 |
inRole | 传入参数是角色名,如果当前用户有这个角色,则返回 true。 |
valang 对于函数的支持并不是只仅仅提供几个简单的函数,它还允许用户自定义函数。这大大的扩展了它的表现力。
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org.springmodules.validation.valang.functions.AbstractFunction 是 valang 函数的基类,所有的内置函数都是它的子类,自定义函数也必须从它继承。AbstractFunction 有几个重要的方法需要注意:
- 构造函数,子类必须实现,不要忘了先调用 super。
- definedExactNumberOfArguments、definedMaxNumberOfArguments、 definedMinNumberOfArguments,分别是定义函数的参数个数,函数的最大参数个数、函数的最小参数个数。它们在构造函数中被调 用。
- init,在所有属性被设置后调用,负责初始化。
- isAutowireByName 和 isAutowireByType,分别指定了函数的属性被 BeanFactory 自动装配采用的方法。
- doGetResult,返回函数的结果。
下面通过实现一个自定义版本的 length 函数来了解自定义函数的编写和配置:
函数定义:
public class AnotherLengthFunction extends AbstractFunction { public AnotherLengthFunction(Function[] functions, int line, int column) { super(functions, line, column); //AnotherLengthFunction只支持一个参数 definedExactNumberOfArguments(1); } protected Object doGetResult(Object target) throws Exception { //返回参数1的toString的值。如果有多个参数,那么: //参数2:getArguments()[1].getResult(target).toString();以此类推。 //另外getArguments()的个数就是实际传入的参数个数。 String value= getArguments()[0].getResult(target).toString(); return new Integer(value.length()); } } |
函数配置:
<property name="customFunctions"> <map> <!-- 前者是函数使用的名字,后者对应函数实现的class。 使用例子:anotherLength(?)<50 --> <entry key="anotherLength" value="AnotherLengthFunction"/> </map> </property> |
当自定义的函数需要外部的资源,如数据库连接、网络连接、文件等,可以通过 BeanFactory 自动装配来完成。此时需要覆盖 isAutowireByName 或 isAutowireByType,指定自动装配的类型,这两个函数不能同时覆盖。
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对于 Web 应用程序来说,服务器的验证固然是必须的,但如果提供了客户端验证的话,那无疑是锦上添花的事情。幸运的是,Valang Validator 已经做到了这一点。要使用这一功能,需要先了解 2 个组件:
1. org.springmodules.validation.valang.javascript.taglib.ValangRulesExportInterceptor
这个拦截器的作用是输出被当前请求处理器所使用的 valang 验证规则到 ModelAndView 中,使 <validate> 可以利用这些信息。
在以下情况下之一时,该拦截器不做任何事情:
- 当被拦截的请求处理器不是 BaseCommandController。
- 请求处理器使用的 Validator 不是 ValangValidator 实例。
- 请求处理器不输出一个 Command 对象到 model 中。
2. valang 标签库
valang 标签库完成客户端脚本的产生,并进行实际的客户端验证。它包含了 2 个标签:
标签 | 作用 | 属性 | 说明 |
codebase | 产生被翻译的 javascript 验证规则执行所需要的代码。它应该每页包含一次,且在被产生的验证规则之前。 | includeScriptTags | 非必须,指示产生的 javascript 代码是否被 <script> 包含。 |
fieldErrorsIdSuffix | 非必须,指明用来包含属性错误信息的 <div> 或 <span> 的 id 的后缀。整个 id 的最后组成: <属性名 >< fieldErrorsIdSuffix > |
||
globalErrorsId | 非必须,指明用来包含全局错误信息的 <div> 或 <span> 的 id。 | ||
validate | 将valang规则翻译成对应的 javascript 验证规则。 | commandName | 非必须,指明需要验证的 command 对象名字。 |
接下来我们以一个例子来展示如何应用以上所学。例子本身并不复杂,就是在以上的 userValidator 例子的基础上,完成一个 Controller 和相关的 JSP 页面。例子的步骤和说明如下:
1. Controller 负责初始化 User 对象,在提交时取出 User 各属性的值放入到 ModelAndView 中。
public class UserController extends SimpleFormController { protected Object formBackingObject(HttpServletRequest request){ User user= new User(); user.setAddress( new Address()); return user; } protected ModelAndView onSubmit(Object command) throws Exception{ User user=(User)command; ModelAndView mav= new ModelAndView(getSuccessView()); //取出user的属性,放到mav中。 mav.addObject("isSubmit", "true");//提交处理的标志。 return mav; } protected void initBinder(HttpServletRequest request, ServletRequestDataBinder binder) throws Exception{ SimpleDateFormat format= new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd"); binder.registerCustomEditor(Date.class, "birthday" , new CustomDateEditor(format, true)); } } |
2. JSP 页面既充当 User 的编辑页面,又是 Controller 提交后的属性显示页面。它演示了 valang 标签库的配置和使用,是本例的重头戏。本例中使用了 Spring 2.0 中提供的 Spring Form 标签,关于它的使用请参见 Spring 手册。
<%@ page contentType="text/html" %> <%@ taglib prefix="c" uri="http://java.sun.com/jsp/jstl/core" %> <%@ taglib prefix="form" uri="http://www.springframework.org/tags/form" %> <!-- 包含valang标签库 --> <%@ taglib prefix="valang" uri="http://www.springmodules.org/tags/valang" %> <html> <head> <title>User Detail</title> <!-- 请将codebase包含在<head>中,确保在页面显示时, 所需要的环境已经产生 --> <valang:codebase includeScriptTags="true" fieldErrorsIdSuffix="_error" globalErrorsId="global_error"/> </head> <body> <c:if test="${not empty param.isSubmit}"> <!-- 显示提交之后的User各属性值 --> </c:if> <c:if test="${empty param.isSubmit}"> <form:form commandName="user" method="post"> <!-- validate需要包含在<form>中,commandName 是UserController的CommandName --> <valang:validate commandName="user"/> <div id="global_error"> </div> <table> <tr> <td>name:</td> <td> <form:input path="name" /> <!-- 注意id的命名。在_error之前的属性名实际是 在valang验证规则中出现的属性表达式的名字。否则,将出错。 如:以上的userValidator的例子中,如果将address相关的属性 合并到一个中: { address: ? is not null and address.state is not null and length(address.state)<= 50 and address.town is not null and length(address.town)<= 50 and address.street is not null and length(address.street)<= 50 : 'Invalida address.'} 那么,下面的 address 相关的属性对应的 <span> 的 id 就应该是: address_error,且只有一个。因为多个时,会引起 javascript 的错误。 --> <span id="name_error"><form:errors path="name"/></span> </td> </tr> <tr> <td>age:</td> <td> <form:input path="age" /> <span id="age_error"><form:errors path="age" /></span> </td> </tr> <tr> <td>birthday:</td> <td> <form:input path="birthday" /> <span id="birthday_error"><form:errors path="birthday" /></span> </td> </tr> <tr> <td>state:</td> <td> <form:input path="address.state" /> <span id="address.state_error"><form:errors path="address.state" /></span> </td> </tr> <tr> <td>town:</td> <td> <form:input path="address.town" /> <span id="address.town_error"><form:errors path="address.town" /></span> </td> </tr> <tr> <td>street:</td> <td> <form:input path="address.street" /> <span id="address.street_error"><form:errors path="address.street" /></span> |-------10--------20--------30--------40--------50--------60--------70--------80--------9| |-------- XML error: The previous line is longer than the max of 90 characters ---------| </td> </tr> <tr> <td colspan="2"> <input type="submit" value="Submit" /> </td> </tr> </table> </form:form> </c:if> </body> </html> |
3. 相关配置。
<bean id="handlerMapping" class="org.springframework.web.servlet.handler.SimpleUrlHandlerMapping"> <property name="interceptors"> <list> <ref bean="valangInterceptor"/> </list> </property> <property name="urlMap"> <map> <entry key="/userDetail.htm"><ref bean="userController"/></entry> </map> </property> </bean> <bean id="userController" name="/userDetail.htm" class="example.UserController"> <property name="formView" value="userDetail"/> <property name="successView" value="redirect:/userDetail.htm"/> <property name="validator" ref="userValidator"/> <property name="commandName" value="user"/> <property name="commandClass" value="example.User"/> </bean> <bean id="valangInterceptor" class="org.springmodules.validation.valang.javascript.taglib.ValangRulesExportInterceptor"/> |-------10--------20--------30--------40--------50--------60--------70--------80--------9| |-------- XML error: The previous line is longer than the max of 90 characters ---------| <bean id="viewResolver" class="org.springframework.web.servlet.view.InternalResourceViewResolver"> <property name="prefix" value="/WEB-INF/jsp/"/> <property name="suffix" value=".jsp"/> <property name="viewClass" value="org.springframework.web.servlet.view.JstlView"/> </bean>
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