4. Validator校验器的五大核心组件，一个都不能少

2021-10-14 03:28:50

困难是弹簧，你弱它就强。本文已被 https://www.yourbatman.cn 收录，里面一并有Spring技术栈、MyBatis、JVM、中间件等小而美的专栏供以免费学习。关注公众号【BAT的乌托邦】逐个击破，深入掌握，拒绝浅尝辄止。

4. Validator校验器的五大核心组件，一个都不能少

✍前言

你好，我是YourBatman。

[上篇文章]()介绍了校验器上下文ValidatorContext，知道它可以对校验器Validator的核心五大组件分别进行定制化设置，那么这些核心组件在校验过程中到底扮演着什么样的角色呢，本文一探究竟。

作为核心组件，是有必要多探究一分的。以此为基，再扩散开了解和使用其它功能模块便将如鱼得水。但是过程枯燥是真的，所以需要坚持呀。

版本约定

  • Bean Validation版本：2.0.2
  • Hibernate Validator版本：6.1.5.Final

✍正文

Bean Validation校验器的这五大核心组件通过ValidatorContext可以分别设置：若没设置（或为null），那就回退到使用ValidatorFactory默认的组件。

准备好的组件，统一通过ValidatorFactory暴露出来予以访问：

public interface ValidatorFactory extends AutoCloseable {
    ...
    MessageInterpolator getMessageInterpolator();
    TraversableResolver getTraversableResolver();
    ConstraintValidatorFactory getConstraintValidatorFactory();
    ParameterNameProvider getParameterNameProvider();
    @since 2.0
    ClockProvider getClockProvider();
    ...
}

MessageInterpolator

直译为：消息插值器。按字面不太好理解：简单的说就是对message内容进行格式化，若有占位符{}或者el表达式${}就执行替换和计算。对于语法错误应该尽量的宽容。

校验失败的消息模版交给它处理就成为了人能看得懂的消息格式，因此它能够处理消息的国际化：消息的key是同一个，但根据不同的Locale展示不同的消息模版。最后在替换/技术模版里面的占位符即可~

这是Bean Validation的标准接口，Hibernate Validator提供了实现：
4. Validator校验器的五大核心组件，一个都不能少
Hibernate Validation它使用的是ResourceBundleMessageInterpolator来既支持参数，也支持EL表达式。内部使用了javax.el.ExpressionFactory这个API来支持EL表达式${}的，形如这样：must be greater than ${inclusive == true ? 'or equal to ' : ''}{value}它是能够动态计算出${inclusive == true ? 'or equal to ' : ''}这部分的值的。

public interface MessageInterpolator {
    String interpolate(String messageTemplate, Context context);
    String interpolate(String messageTemplate, Context context,  Locale locale);
}

接口方法直接了当：根据上下文Context填充消息模版messageTemplate。它的具体工作流程我用图示如下：
4. Validator校验器的五大核心组件，一个都不能少
context上下文里一般是拥有需要被替换的key的键值对的，如下图所示：
4. Validator校验器的五大核心组件，一个都不能少
Hibernate对Context的实现中扩展出了如图的两个Map（非JSR标准），可以让你优先于 constraintDescriptor取值，取不到再fallback到标准模式的ConstraintDescriptor里取值，也就是注解的属性值。具体取值代码如下：

ParameterTermResolver：

    private Object getVariable(Context context, String parameter) {
        // 先从hibernate扩展出来的方式取值
        if (context instanceof HibernateMessageInterpolatorContext) {
            Object variable = ( (HibernateMessageInterpolatorContext) context ).getMessageParameters().get( parameter );
            if ( variable != null ) {
                return variable;
            }
        }
        // fallback到标准模式：从注解属性里取值
        return context.getConstraintDescriptor().getAttributes().get( parameter );
    }

大部分情况下我们只用得到注解属性里面的值，也就是错误消息里可以使用{注解属性名}这种方式动态获取到注解属性值，给与友好错误提示。

上下文里的Message参数和Expression参数如何放进去的？在后续高级使用部分，会自定义k-v替换参数，也就会使用到本部分的高级应用知识，后文见。

TraversableResolver

能跨越的处理器。从字面是非常不好理解，用粗暴的语言解释为：确定某个属性是否能被ValidationProvider访问，当妹访问一个属性时都会通过它来判断一下子，提供两个判断方法：

public interface TraversableResolver {

    // 是否是可达的
    boolean isReachable(Object traversableObject,
                        Node traversableProperty,
                        Class<?> rootBeanType,
                        Path pathToTraversableObject,
                        ElementType elementType);
                        
    // 是否是可级联的（是否标注有@Valid注解）
    boolean isCascadable(Object traversableObject,
                         Node traversableProperty,
                         Class<?> rootBeanType,
                         Path pathToTraversableObject,
                         ElementType elementType);
}

该接口主要根据配置项来进行判断，并不负责。内部使用，调用者基本无需关心，也不见更改其默认机制，暂且略过。

ConstraintValidatorFactory

约束校验器工厂。ConstraintValidator约束校验器我们应该不陌生：每个约束注解都得指定一个/多个约束校验器，形如这样：@Constraint(validatedBy = { xxx.class })。

ConstraintValidatorFactory就是工厂：可以根据Class生成对象实例。

public interface ConstraintValidatorFactory {

    // 生成实例：接口并不规定你的生成方式
    <T extends ConstraintValidator<?, ?>> T getInstance(Class<T> key);
    // 释放实例。标记此实例不需要再使用，一般为空实现
    // 和Spring容器集成时 .destroyBean(instance)时会调用此方法
    void releaseInstance(ConstraintValidator<?, ?> instance);
}

Hibernate提供了唯一实现ConstraintValidatorFactoryImpl：使用空构造器生成实例 clazz.getConstructor().newInstance();。

小贴士：接口并没规定你如何生成实例，Hibernate Validator是使用空构造这么实现的而已~

ParameterNameProvider

参数名提供器。这个组件和Spring的ParameterNameDiscoverer作用是一毛一样的：获取方法/构造器的参数名。

public interface ParameterNameProvider {
    
    List<String> getParameterNames(Constructor<?> constructor);
    List<String> getParameterNames(Method method);
}

提供的实现：
4. Validator校验器的五大核心组件，一个都不能少

  • DefaultParameterNameProvider：基于Java反射API Executable#getParameters()实现
@Test
public void test9() {
    ParameterNameProvider parameterNameProvider = new DefaultParameterNameProvider();

    // 拿到Person的无参构造和有参构造（@NoArgsConstructor和@AllArgsConstructor）
    Arrays.stream(Person.class.getConstructors()).forEach(c -> System.out.println(parameterNameProvider.getParameterNames(c)));
}

运行程序，输出：

[arg0, arg1, arg2, arg3]
[]

一样的，若你想要打印出明确的参数名，请在编译参数上加上-parameters参数。

  • ReflectionParameterNameProvider：已过期。请使用上面的default代替
  • ParanamerParameterNameProvider：基于com.thoughtworks.paranamer.Paranamer实现参数名的获取，需要额外导入相应的包才行。嗯，这里我就不试了哈~

ClockProvider

时钟提供器。这个接口很简单，就是提供一个Clock，给@Past、@Future等阅读判断提供参考。唯一实现为DefaultClockProvider：

public class DefaultClockProvider implements ClockProvider {

    public static final DefaultClockProvider INSTANCE = new DefaultClockProvider();

    private DefaultClockProvider() {
    }

    // 默认是系统时钟
    @Override
    public Clock getClock() {
        return Clock.systemDefaultZone();
    }

}

默认使用当前系统时钟作为参考。若你的系统有全局统一的参考标准，比如统一时钟，那就可以通过此接口实现自己的Clock时钟，毕竟每台服务器的时间并不能保证是完全一样的不是，这对于时间敏感的应用场景（如竞标）需要这么做。

以上就是对Validator校验器的五个核心组件的一个描述，总体上还是比较简单。其中第一个组件：MessageInterpolator插值器我认为是最为重要的，需要理解好了。对后面做自定义消息模版、国际化消息都有用。

加餐：ValueExtractor

值提取器。2.0版本新增一个比较重要的组件API，作用：把值从容器内提取出来。这里的容器包括：数组、集合、Map、Optional等等。

// T：待提取的容器类型
public interface ValueExtractor<T> {

    // 从原始值originalValue提取到receiver里
    void extractValues(T originalValue, ValueReceiver receiver);

    // 提供一组方法，用于接收ValueExtractor提取出来的值
    interface ValueReceiver {
    
        // 接收从对象中提取的值
        void value(String nodeName, Object object);
        // 接收可以迭代的值，如List、Map、Iterable等
        void iterableValue(String nodeName, Object object);
        // 接收有索引的值，如List Array
        // i：索引值
        void indexedValue(String nodeName, int i, Object object);
        // 接收键值对的值，如Map
        void keyedValue(String nodeName, Object key, Object object);
    }
}

容易想到，ValueExtractor的实现类就非常之多（所有的实现类都是内建的，非public的，这就是默认情况下支持的容器类型）：
4. Validator校验器的五大核心组件，一个都不能少
举例两个典型实现：

// 提取List里的值   LIST_ELEMENT_NODE_NAME -> <list element>
class ListValueExtractor implements ValueExtractor<List<@ExtractedValue ?>> {

    static final ValueExtractorDescriptor DESCRIPTOR = new ValueExtractorDescriptor( new ListValueExtractor() );

    private ListValueExtractor() {
    }

    @Override
    public void extractValues(List<?> originalValue, ValueReceiver receiver) {
        for ( int i = 0; i < originalValue.size(); i++ ) {
            receiver.indexedValue( NodeImpl.LIST_ELEMENT_NODE_NAME, i, originalValue.get( i ) );
        }
    }
}

// 提取Optional里的值
@UnwrapByDefault
class OptionalLongValueExtractor implements ValueExtractor<@ExtractedValue(type = Long.class) OptionalLong> {

    static final ValueExtractorDescriptor DESCRIPTOR = new ValueExtractorDescriptor( new OptionalLongValueExtractor() );

    @Override
    public void extractValues(OptionalLong originalValue, ValueReceiver receiver) {
        receiver.value( null, originalValue.isPresent() ? originalValue.getAsLong() : null );
    }
}

校验器Validator通过它把值从容器内提取出来参与校验，从这你应该就能理解为毛从Bean Validation2.0开始就支持验证容器内的元素了吧，形如这样：List<@NotNull @Valid Person>、Optional<@NotNull @Valid Person>，可谓大大的方便了使用。

若你有自定义容器，需要提取的需求，那么你可以自定义一个ValueExtractor实现，然后通过ValidatorContext#addValueExtractor()添加进去即可

✍总结

本文主要介绍了Validator校验器的五大核心组件的作用，Bean Validation2.0提供了ValueExtractor组件来实现容器内元素的校验，大大简化了对容器元素的校验复杂性，值得点赞。

✔推荐阅读：
上一篇：5. Bean Validation声明式验证四大级别：字段、属性、容器元素、类


下一篇：1. 揭秘Spring类型转换 - 框架设计的基石