Java Spring JPA 参数校验 JSON 等常用注解 及解析

0. 注解基本原理

以前，『XML』是各大框架的青睐者，它以松耦合的方式完成了框架中几乎所有的配置，但是随着项目越来越庞大，『XML』的内容也越来越复杂，维护成本变高。

于是就有人提出来一种标记式高耦合的配置方式，『注解』。方法上可以进行注解，类上也可以注解，字段属性上也可以注解，反正几乎需要配置的地方都可以进行注解。

关于『注解』和『XML』两种不同的配置模式，争论了好多年了，各有各的优劣，注解可以提供更大的便捷性，易于维护修改，但耦合度高，而 XML 相对于注解则是相反的。

追求低耦合就要抛弃高效率，追求效率必然会遇到耦合。本文意不再辨析两者谁优谁劣，而在于以最简单的语言介绍注解相关的基本内容。

0.1 注解的本质

「java.lang.annotation.Annotation」接口中有这么一句话，用来描述『注解』。

The common interface extended by all annotation types

所有的注解类型都继承自这个普通的接口（Annotation）

这句话有点抽象，但却说出了注解的本质。我们看一个 JDK 内置注解的定义：

@Target(ElementType.METHOD)
@Retention(RetentionPolicy.SOURCE)
public @interface Override {

}

这是注解 @Override 的定义，其实它本质上就是：

public interface Override extends Annotation{
    
}

没错，注解的本质就是一个继承了 Annotation 接口的接口。有关这一点，你可以去反编译任意一个注解类，你会得到结果的。

一个注解准确意义上来说，只不过是一种特殊的注释而已，如果没有解析它的代码，它可能连注释都不如。

而解析一个类或者方法的注解往往有两种形式，一种是编译期直接的扫描，一种是运行期反射。反射的事情我们待会说，而编译器的扫描指的是编译器在对 java 代码编译字节码的过程中会检测到某个类或者方法被一些注解修饰，这时它就会对于这些注解进行某些处理。

典型的就是注解 @Override，一旦编译器检测到某个方法被修饰了 @Override 注解，编译器就会检查当前方法的方法签名是否真正重写了父类的某个方法，也就是比较父类中是否具有一个同样的方法签名。

这一种情况只适用于那些编译器已经熟知的注解类，比如 JDK 内置的几个注解，而你自定义的注解，编译器是不知道你这个注解的作用的，当然也不知道该如何处理，往往只是会根据该注解的作用范围来选择是否编译进字节码文件，仅此而已。

0.2 元注解

『元注解』是用于修饰注解的注解，通常用在注解的定义上，例如：

@Target(ElementType.METHOD)
@Retention(RetentionPolicy.SOURCE)
public @interface Override {

}

这是我们 @Override 注解的定义，你可以看到其中的 @Target，@Retention 两个注解就是我们所谓的『元注解』，『元注解』一般用于指定某个注解生命周期以及作用目标等信息。

JAVA 中有以下几个『元注解』：

• @Target：注解的作用目标
• @Retention：注解的生命周期
• @Documented：注解是否应当被包含在 JavaDoc 文档中
• @Inherited：是否允许子类继承该注解

其中，@Target 用于指明被修饰的注解最终可以作用的目标是谁，也就是指明，你的注解到底是用来修饰方法的？修饰类的？还是用来修饰字段属性的。

@Target 的定义如下：

我们可以通过以下的方式来为这个 value 传值：

@Target(value = {ElementType.FIELD})

被这个 @Target 注解修饰的注解将只能作用在成员字段上，不能用于修饰方法或者类。其中，ElementType 是一个枚举类型，有以下一些值：

• ElementType.TYPE：允许被修饰的注解作用在类、接口和枚举上
• ElementType.FIELD：允许作用在属性字段上
• ElementType.METHOD：允许作用在方法上
• ElementType.PARAMETER：允许作用在方法参数上
• ElementType.CONSTRUCTOR：允许作用在构造器上
• ElementType.LOCAL_VARIABLE：允许作用在本地局部变量上
• ElementType.ANNOTATION_TYPE：允许作用在注解上
• ElementType.PACKAGE：允许作用在包上

@Retention 用于指明当前注解的生命周期，它的基本定义如下：

同样的，它也有一个 value 属性：

@Retention(value = RetentionPolicy.RUNTIME

这里的 RetentionPolicy 依然是一个枚举类型，它有以下几个枚举值可取：

• RetentionPolicy.SOURCE：当前注解编译期可见，不会写入 class 文件
• RetentionPolicy.CLASS：类加载阶段丢弃，会写入 class 文件
• RetentionPolicy.RUNTIME：永久保存，可以反射获取

@Retention 注解指定了被修饰的注解的生命周期，一种是只能在编译期可见，编译后会被丢弃，一种会被编译器编译进 class 文件中，无论是类或是方法，乃至字段，他们都是有属性表的，而 JAVA 虚拟机也定义了几种注解属性表用于存储注解信息，但是这种可见性不能带到方法区，类加载时会予以丢弃，最后一种则是永久存在的可见性。

剩下两种类型的注解我们日常用的不多，也比较简单，这里不再详细的进行介绍了，你只需要知道他们各自的作用即可。@Documented 注解修饰的注解，当我们执行 JavaDoc 文档打包时会被保存进 doc 文档，反之将在打包时丢弃。@Inherited 注解修饰的注解是具有可继承性的，也就说我们的注解修饰了一个类，而该类的子类将自动继承父类的该注解。

0.3 JAVA 的内置三大注解

除了上述四种元注解外，JDK 还为我们预定义了另外三种注解，它们是：

• @Override
• @Deprecated
• @SuppressWarnings

@Override 注解想必是大家很熟悉的了，它的定义如下：

@Target(ElementType.METHOD)
@Retention(RetentionPolicy.SOURCE)
public @interface Override {
}

它没有任何的属性，所以并不能存储任何其他信息。它只能作用于方法之上，编译结束后将被丢弃。

所以你看，它就是一种典型的『标记式注解』，仅被编译器可知，编译器在对 java 文件进行编译成字节码的过程中，一旦检测到某个方法上被修饰了该注解，就会去匹对父类中是否具有一个同样方法签名的函数，如果不是，自然不能通过编译。

@Deprecated 的基本定义如下：

依然是一种『标记式注解』，永久存在，可以修饰所有的类型，作用是，标记当前的类或者方法或者字段等已经不再被推荐使用了，可能下一次的 JDK 版本就会删除。

当然，编译器并不会强制要求你做什么，只是告诉你 JDK 已经不再推荐使用当前的方法或者类了，建议你使用某个替代者。

@SuppressWarnings 主要用来压制 java 的警告，它的基本定义如下：

它有一个 value 属性需要你主动的传值，这个 value 代表一个什么意思呢，这个 value 代表的就是需要被压制的警告类型。例如：

public static void main(String[] args) {
    Date date = new Date(2018, 7, 11);
}

这么一段代码，程序启动时编译器会报一个警告。

Warning:(8, 21) java: java.util.Date 中的 Date(int,int,int) 已过时

而如果我们不希望程序启动时，编译器检查代码中过时的方法，就可以使用 @SuppressWarnings 注解并给它的 value 属性传入一个参数值来压制编译器的检查。

@SuppressWarning(value = "deprecated")
public static void main(String[] args) {
    Date date = new Date(2018, 7, 11);
}

这样你就会发现，编译器不再检查 main 方法下是否有过时的方法调用，也就压制了编译器对于这种警告的检查。

当然，JAVA 中还有很多的警告类型，他们都会对应一个字符串，通过设置 value 属性的值即可压制对于这一类警告类型的检查。

自定义注解的相关内容就不再赘述了，比较简单，通过类似以下的语法即可自定义一个注解。

public @interface InnotationName{
    
}

当然，自定义注解的时候也可以选择性的使用元注解进行修饰，这样你可以更加具体的指定你的注解的生命周期、作用范围等信息。

0.4 注解与反射

上述内容我们介绍了注解使用上的细节，也简单提到，「注解的本质就是一个继承了 Annotation 接口的接口」，现在我们就来从虚拟机的层面看看，注解的本质到底是什么。

首先，我们自定义一个注解类型：

这里我们指定了 Hello 这个注解只能修饰字段和方法，并且该注解永久存活，以便我们反射获取。

之前我们说过，虚拟机规范定义了一系列和注解相关的属性表，也就是说，无论是字段、方法或是类本身，如果被注解修饰了，就可以被写进字节码文件。属性表有以下几种：

• RuntimeVisibleAnnotations：运行时可见的注解
• RuntimeInVisibleAnnotations：运行时不可见的注解
• RuntimeVisibleParameterAnnotations：运行时可见的方法参数注解
• RuntimeInVisibleParameterAnnotations：运行时不可见的方法参数注解
• AnnotationDefault：注解类元素的默认值

给大家看虚拟机的这几个注解相关的属性表的目的在于，让大家从整体上构建一个基本的印象，注解在字节码文件中是如何存储的。

所以，对于一个类或者接口来说，Class 类中提供了以下一些方法用于反射注解。

• getAnnotation：返回指定的注解
• isAnnotationPresent：判定当前元素是否被指定注解修饰
• getAnnotations：返回所有的注解
• getDeclaredAnnotation：返回本元素的指定注解
• getDeclaredAnnotations：返回本元素的所有注解，不包含父类继承而来的

方法、字段中相关反射注解的方法基本是类似的，这里不再赘述，我们下面看一个完整的例子。

首先，设置一个虚拟机启动参数，用于捕获 JDK 动态代理类。

-Dsun.misc.ProxyGenerator.saveGeneratedFiles=true

然后 main 函数。

我们说过，注解本质上是继承了 Annotation 接口的接口，而当你通过反射，也就是我们这里的 getAnnotation 方法去获取一个注解类实例的时候，其实 JDK 是通过动态代理机制生成一个实现我们注解（接口）的代理类。

我们运行程序后，会看到输出目录里有这么一个代理类，反编译之后是这样的：

代理类实现接口 Hello 并重写其所有方法，包括 value 方法以及接口 Hello 从 Annotation 接口继承而来的方法。

而这个关键的 InvocationHandler 实例是谁？

AnnotationInvocationHandler 是 JAVA 中专门用于处理注解的 Handler， 这个类的设计也非常有意思。

这里有一个 memberValues，它是一个 Map 键值对，键是我们注解属性名称，值就是该属性当初被赋上的值。


而这个 invoke 方法就很有意思了，大家注意看，我们的代理类代理了 Hello 接口中所有的方法，所以对于代理类中任何方法的调用都会被转到这里来。

var2 指向被调用的方法实例，而这里首先用变量 var4 获取该方法的简明名称，接着 switch 结构判断当前的调用方法是谁，如果是 Annotation 中的四大方法，将 var7 赋上特定的值。

如果当前调用的方法是 toString，equals，hashCode，annotationType 的话，AnnotationInvocationHandler 实例中已经预定义好了这些方法的实现，直接调用即可。

那么假如 var7 没有匹配上这四种方法，说明当前的方法调用的是自定义注解字节声明的方法，例如我们 Hello 注解的 value 方法。这种情况下，将从我们的注解 map 中获取这个注解属性对应的值。

其实，JAVA 中的注解设计个人觉得有点反人类，明明是属性的操作，非要用方法来实现。当然，如果你有不同的见解，欢迎留言探讨。

最后我们再总结一下整个反射注解的工作原理：

首先，我们通过键值对的形式可以为注解属性赋值，像这样：@Hello（value = “hello”）。

接着，你用注解修饰某个元素，编译器将在编译期扫描每个类或者方法上的注解，会做一个基本的检查，你的这个注解是否允许作用在当前位置，最后会将注解信息写入元素的属性表。

然后，当你进行反射的时候，虚拟机将所有生命周期在 RUNTIME 的注解取出来放到一个 map 中，并创建一个 AnnotationInvocationHandler 实例，把这个 map 传递给它。

最后，虚拟机将采用 JDK 动态代理机制生成一个目标注解的代理类，并初始化好处理器。

那么这样，一个注解的实例就创建出来了，它本质上就是一个代理类，你应当去理解好 AnnotationInvocationHandler 中 invoke 方法的实现逻辑，这是核心。一句话概括就是，通过方法名返回注解属性值。

1. @SpringBootApplication

这里先单独拎出@SpringBootApplication 注解说一下，虽然我们一般不会主动去使用它。

这个注解是 Spring Boot 项目的基石，创建 SpringBoot 项目之后会默认在主类加上。

@SpringBootApplication
public class SpringSecurityJwtGuideApplication {
      public static void main(java.lang.String[] args) {
        SpringApplication.run(SpringSecurityJwtGuideApplication.class, args);
    }
}

我们可以把 @SpringBootApplication看作是 @Configuration、@EnableAutoConfiguration、@ComponentScan 注解的集合。

package org.springframework.boot.autoconfigure;
@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
@Inherited
@SpringBootConfiguration
@EnableAutoConfiguration
@ComponentScan(excludeFilters = {
		@Filter(type = FilterType.CUSTOM, classes = TypeExcludeFilter.class),
		@Filter(type = FilterType.CUSTOM, classes = AutoConfigurationExcludeFilter.class) })
public @interface SpringBootApplication {
   ......
}

package org.springframework.boot;
@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
@Configuration
public @interface SpringBootConfiguration {

}

根据 SpringBoot 官网，这三个注解的作用分别是：

• @EnableAutoConfiguration：启用 SpringBoot 的自动配置机制
• @ComponentScan： 扫描被@Component (@Service,@Controller)注解的 bean，注解默认会扫描该类所在的包下所有的类。
• @Configuration：允许在 Spring 上下文中注册额外的 bean 或导入其他配置类

2. Spring Bean 相关

2.1. @Autowired

自动导入对象到类中，被注入进的类同样要被 Spring 容器管理比如：Service 类注入到 Controller 类中。

@Service
public class UserService {
  ......
}

@RestController
@RequestMapping("/users")
public class UserController {
   @Autowired
   private UserService userService;
   ......
}

2.2. @Component,@Repository,@Service, @Controller

我们一般使用 @Autowired 注解让 Spring 容器帮我们自动装配 bean。要想把类标识成可用于 @Autowired 注解自动装配的 bean 的类,可以采用以下注解实现：

• @Component ：通用的注解，可标注任意类为 Spring 组件。如果一个 Bean 不知道属于哪个层，可以使用@Component 注解标注。
• @Repository : 对应持久层即 Dao 层，主要用于数据库相关操作。
• @Service : 对应服务层，主要涉及一些复杂的逻辑，需要用到 Dao 层。
• @Controller : 对应 Spring MVC 控制层，主要用户接受用户请求并调用 Service 层返回数据给前端页面。

2.3. @RestController

@RestController注解是@Controller和@ResponseBody的合集,表示这是个控制器 bean,并且是将函数的返回值直接填入 HTTP 响应体中,是 REST 风格的控制器。

单独使用 @Controller 不加 @ResponseBody的话一般使用在要返回一个视图的情况，这种情况属于比较传统的 Spring MVC 的应用，对应于前后端不分离的情况，一般老项目才会这么用了。@Controller +@ResponseBody 返回 JSON 或 XML 形式数据

2.4. @Scope

声明 Spring Bean 的作用域，使用方法:

@Bean
@Scope("singleton")
public Person personSingleton() {
    return new Person();
}

四种常见的 Spring Bean 的作用域：

• singleton : 唯一 bean 实例，Spring 中的 bean 默认都是单例的。
• prototype : 每次请求都会创建一个新的 bean 实例。
• request : 每一次 HTTP 请求都会产生一个新的 bean，该 bean 仅在当前 HTTP request 内有效。
• session : 每一次 HTTP 请求都会产生一个新的 bean，该 bean 仅在当前 HTTP session 内有效。

2.5. @Configuration

一般用来声明配置类，可以使用 @Component注解替代，不过使用Configuration注解声明配置类更加语义化。

@Configuration
public class AppConfig {
    @Bean
    public TransferService transferService() {
        return new TransferServiceImpl();
    }

}

3. 处理常见的 HTTP 请求类型

5 种常见的请求类型:

• GET ：请求从服务器获取特定资源。举个例子：GET /users（获取所有学生）
• POST ：在服务器上创建一个新的资源。举个例子：POST /users（创建学生）
• PUT ：更新服务器上的资源（客户端提供更新后的整个资源）。举个例子：PUT /users/12（更新编号为 12 的学生）
• DELETE ：从服务器删除特定的资源。举个例子：DELETE /users/12（删除编号为 12 的学生）
• PATCH ：更新服务器上的资源（客户端提供更改的属性，可以看做作是部分更新），使用的比较少，这里就不举例子了。

3.1. GET 请求

@GetMapping("users")` 等价于`@RequestMapping(value="/users",method=RequestMethod.GET)
@GetMapping("/users")
public ResponseEntity<List<User>> getAllUsers() {
 return userRepository.findAll();
}

3.2. POST 请求

@PostMapping("users")` 等价于`@RequestMapping(value="/users",method=RequestMethod.POST)

关于@RequestBody注解的使用，在下面的“前后端传值”这块会讲到。

@PostMapping("/users")
public ResponseEntity<User> createUser(@Valid @RequestBody UserCreateRequest userCreateRequest) {
 return userRespository.save(user);
}

3.3. PUT 请求

@PutMapping("/users/{userId}")` 等价于`@RequestMapping(value="/users/{userId}",method=RequestMethod.PUT)
@PutMapping("/users/{userId}")
public ResponseEntity<User> updateUser(@PathVariable(value = "userId") Long userId,
  @Valid @RequestBody UserUpdateRequest userUpdateRequest) {
  ......
}

3.4. DELETE 请求

@DeleteMapping("/users/{userId}")`等价于`@RequestMapping(value="/users/{userId}",method=RequestMethod.DELETE)
@DeleteMapping("/users/{userId}")
public ResponseEntity deleteUser(@PathVariable(value = "userId") Long userId){
  ......
}

3.5. PATCH 请求

一般实际项目中，我们都是 PUT 不够用了之后才用 PATCH 请求去更新数据。

  @PatchMapping("/profile")
  public ResponseEntity updateStudent(@RequestBody StudentUpdateRequest studentUpdateRequest) {
        studentRepository.updateDetail(studentUpdateRequest);
        return ResponseEntity.ok().build();
    }

4. 前后端传值

掌握前后端传值的正确姿势，是你开始 CRUD 的第一步！

4.1. @PathVariable 和 @RequestParam

@PathVariable用于获取路径参数，@RequestParam用于获取查询参数。

举个简单的例子：

@GetMapping("/klasses/{klassId}/teachers")
public List<Teacher> getKlassRelatedTeachers(
         @PathVariable("klassId") Long klassId,
         @RequestParam(value = "type", required = false) String type ) {
...
}

如果我们请求的 url 是：/klasses/{123456}/teachers?type=web

那么我们服务获取到的数据就是：klassId=123456,type=web。

4.2. @RequestBody

用于读取 Request 请求（可能是 POST,PUT,DELETE,GET 请求）的 body 部分并且Content-Type 为 application/json 格式的数据，接收到数据之后会自动将数据绑定到 Java 对象上去。系统会使用HttpMessageConverter或者自定义的HttpMessageConverter将请求的 body 中的 json 字符串转换为 java 对象。

我用一个简单的例子来给演示一下基本使用！

我们有一个注册的接口：

@PostMapping("/sign-up")
public ResponseEntity signUp(@RequestBody @Valid UserRegisterRequest userRegisterRequest) {
  userService.save(userRegisterRequest);
  return ResponseEntity.ok().build();
}

UserRegisterRequest对象：

@Data
@AllArgsConstructor
@NoArgsConstructor
public class UserRegisterRequest {
    @NotBlank
    private String userName;
    @NotBlank
    private String password;
    @FullName
    @NotBlank
    private String fullName;
}

我们发送 post 请求到这个接口，并且 body 携带 JSON 数据：

{"userName":"coder","fullName":"shuangkou","password":"123456"}

这样我们的后端就可以直接把 json 格式的数据映射到我们的 UserRegisterRequest 类上。

[👉 需要注意的是：一个请求方法只可以有一个@RequestBody，但是可以有多个@RequestParam和@PathVariable。 如果你的方法必须要用两个 @RequestBody来接受数据的话，大概率是你的数据库设计或者系统设计出问题了！

5. 读取配置信息

很多时候我们需要将一些常用的配置信息比如阿里云 oss、发送短信、微信认证的相关配置信息等等放到配置文件中。

下面我们来看一下 Spring 为我们提供了哪些方式帮助我们从配置文件中读取这些配置信息。

我们的数据源application.yml内容如下：：

wuhan2020: 2020年初武汉爆发了新型冠状病毒，疫情严重，但是，我相信一切都会过去！武汉加油！中国加油！

library:
  location: 湖北武汉加油中国加油
  books:
    - name: 天才基本法
      description: 二十二岁的林朝夕在父亲确诊阿尔茨海默病这天，得知自己暗恋多年的校园男神裴之即将出国深造的消息——对方考取的学校，恰是父亲当年为她放弃的那所。
    - name: 时间的秩序
      description: 为什么我们记得过去，而非未来？时间“流逝”意味着什么？是我们存在于时间之内，还是时间存在于我们之中？卡洛·罗韦利用诗意的文字，邀请我们思考这一亘古难题——时间的本质。
    - name: 了不起的我
      description: 如何养成一个新习惯？如何让心智变得更成熟？如何拥有高质量的关系？ 如何走出人生的艰难时刻？

5.1. @value(常用)

使用 @Value("${property}") 读取比较简单的配置信息：

@Value("${wuhan2020}")
String wuhan2020;

5.2. @ConfigurationProperties(常用)

通过@ConfigurationProperties读取配置信息并与 bean 绑定。

@Component
@ConfigurationProperties(prefix = "library")
@Data
class LibraryProperties {
    @NotEmpty
    private String location;
    private List<Book> books;

    @Data
    @ToString
    static class Book {
        String name;
        String description;
    }
}

可以像使用普通的 Spring bean 一样，将其注入到类中使用。

5.3. PropertySource（不常用）

@PropertySource读取指定 properties 文件

@Component
@PropertySource("classpath:website.properties")
@Data
class WebSite {
    @Value("${url}")
    private String url;
}

6. 参数校验

数据的校验的重要性就不用说了，即使在前端对数据进行校验的情况下，我们还是要对传入后端的数据再进行一遍校验，避免用户绕过浏览器直接通过一些 HTTP 工具直接向后端请求一些违法数据。

JSR(Java Specification Requests） 是一套 JavaBean 参数校验的标准，它定义了很多常用的校验注解，我们可以直接将这些注解加在我们 JavaBean 的属性上面，这样就可以在需要校验的时候进行校验了，非常方便！

校验的时候我们实际用的是 Hibernate Validator 框架。Hibernate Validator 是 Hibernate 团队最初的数据校验框架，Hibernate Validator 4.x 是 Bean Validation 1.0（JSR 303）的参考实现，Hibernate Validator 5.x 是 Bean Validation 1.1（JSR 349）的参考实现，目前最新版的 Hibernate Validator 6.x 是 Bean Validation 2.0（JSR 380）的参考实现。

SpringBoot 项目的 spring-boot-starter-web 依赖中已经有 hibernate-validator 包，不需要引用相关依赖。

👉 需要注意的是： 所有的注解，推荐使用 JSR 注解，即javax.validation.constraints，而不是org.hibernate.validator.constraints

6.1. 一些常用的字段验证的注解

• @NotEmpty 被注释的字符串的不能为 null 也不能为空
• @NotBlank 被注释的字符串非 null，并且必须包含一个非空白字符
• @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
• @Pattern(regex=,flag=)被注释的元素必须符合指定的正则表达式
• @Email 被注释的元素必须是 Email 格式。
• @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
• …

6.2. 验证请求体(RequestBody)

@Data
@AllArgsConstructor
@NoArgsConstructor
public class Person {

    @NotNull(message = "classId 不能为空")
    private String classId;

    @Size(max = 33)
    @NotNull(message = "name 不能为空")
    private String name;

    @Pattern(regexp = "((^Man$|^Woman$|^UGM$))", message = "sex 值不在可选范围")
    @NotNull(message = "sex 不能为空")
    private String sex;

    @Email(message = "email 格式不正确")
    @NotNull(message = "email 不能为空")
    private String email;

}

我们在需要验证的参数上加上了@Valid注解，如果验证失败，它将抛出MethodArgumentNotValidException。

@RestController
@RequestMapping("/api")
public class PersonController {

    @PostMapping("/person")
    public ResponseEntity<Person> getPerson(@RequestBody @Valid Person person) {
        return ResponseEntity.ok().body(person);
    }
}

6.3. 验证请求参数(Path Variables 和 Request Parameters)

一定一定不要忘记在类上加上 Validated 注解了，这个参数可以告诉 Spring 去校验方法参数。

@RestController
@RequestMapping("/api")
@Validated
public class PersonController {

    @GetMapping("/person/{id}")
    public ResponseEntity<Integer> getPersonByID(@Valid @PathVariable("id") @Max(value = 5,message = "超过 id 的范围了") Integer id) {
        return ResponseEntity.ok().body(id);
    }
}

7. 全局处理 Controller 层异常

介绍一下我们 Spring 项目必备的全局处理 Controller 层异常。

相关注解：

1. @ControllerAdvice :注解定义全局异常处理类
2. @ExceptionHandler :注解声明异常处理方法

如何使用呢？拿我们在第 5 节参数校验这块来举例子。如果方法参数不对的话就会抛出MethodArgumentNotValidException，我们来处理这个异常。

@ControllerAdvice
@ResponseBody
public class GlobalExceptionHandler {

    /**
     * 请求参数异常处理
     */
    @ExceptionHandler(MethodArgumentNotValidException.class)
    public ResponseEntity<?> handleMethodArgumentNotValidException(MethodArgumentNotValidException ex, HttpServletRequest request) {
       ......
    }
}

更多关于 Spring Boot 异常处理的内容，请看我的这两篇文章：

8. JPA 相关

8.1. 创建表

@Entity声明一个类对应一个数据库实体。

@Table 设置表明

@Entity
@Table(name = "role")
public class Role {
    @Id
    @GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY)
    private Long id;
    private String name;
    private String description;
    省略getter/setter......
}

8.2. 创建主键

@Id ：声明一个字段为主键。

使用@Id声明之后，我们还需要定义主键的生成策略。我们可以使用 @GeneratedValue 指定主键生成策略。

1.通过 @GeneratedValue直接使用 JPA 内置提供的四种主键生成策略来指定主键生成策略。

@Id
@GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY)
private Long id;

JPA 使用枚举定义了 4 中常见的主键生成策略，如下：

public enum GenerationType {

    /**
     * 使用一个特定的数据库表格来保存主键
     * 持久化引擎通过关系数据库的一张特定的表格来生成主键,
     */
    TABLE,

    /**
     *在某些数据库中,不支持主键自增长,比如Oracle、PostgreSQL其提供了一种叫做"序列(sequence)"的机制生成主键
     */
    SEQUENCE,

    /**
     * 主键自增长
     */
    IDENTITY,

    /**
     *把主键生成策略交给持久化引擎(persistence engine),
     *持久化引擎会根据数据库在以上三种主键生成 策略中选择其中一种
     */
    AUTO
}
@GeneratedValue`注解默认使用的策略是`GenerationType.AUTO
public @interface GeneratedValue {

    GenerationType strategy() default AUTO;
    String generator() default "";
}

一般使用 MySQL 数据库的话，使用GenerationType.IDENTITY策略比较普遍一点（分布式系统的话需要另外考虑使用分布式 ID）。

2.通过 @GenericGenerator声明一个主键策略，然后 @GeneratedValue使用这个策略

@Id
@GeneratedValue(generator = "IdentityIdGenerator")
@GenericGenerator(name = "IdentityIdGenerator", strategy = "identity")
private Long id;

等价于：

@Id
@GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY)
private Long id;

jpa 提供的主键生成策略有如下几种：

public class DefaultIdentifierGeneratorFactory
		implements MutableIdentifierGeneratorFactory, Serializable, ServiceRegistryAwareService {

	@SuppressWarnings("deprecation")
	public DefaultIdentifierGeneratorFactory() {
		register( "uuid2", UUIDGenerator.class );
		register( "guid", GUIDGenerator.class );			// can be done with UUIDGenerator + strategy
		register( "uuid", UUIDHexGenerator.class );			// "deprecated" for new use
		register( "uuid.hex", UUIDHexGenerator.class ); 	// uuid.hex is deprecated
		register( "assigned", Assigned.class );
		register( "identity", IdentityGenerator.class );
		register( "select", SelectGenerator.class );
		register( "sequence", SequenceStyleGenerator.class );
		register( "seqhilo", SequenceHiLoGenerator.class );
		register( "increment", IncrementGenerator.class );
		register( "foreign", ForeignGenerator.class );
		register( "sequence-identity", SequenceIdentityGenerator.class );
		register( "enhanced-sequence", SequenceStyleGenerator.class );
		register( "enhanced-table", TableGenerator.class );
	}

	public void register(String strategy, Class generatorClass) {
		LOG.debugf( "Registering IdentifierGenerator strategy [%s] -> [%s]", strategy, generatorClass.getName() );
		final Class previous = generatorStrategyToClassNameMap.put( strategy, generatorClass );
		if ( previous != null ) {
			LOG.debugf( "    - overriding [%s]", previous.getName() );
		}
	}

}

8.3. 设置字段类型

@Column 声明字段。

示例：

设置属性 userName 对应的数据库字段名为 user_name，长度为 32，非空

@Column(name = "user_name", nullable = false, length=32)
private String userName;

设置字段类型并且加默认值，这个还是挺常用的。

Column(columnDefinition = "tinyint(1) default 1")
private Boolean enabled;

8.4. 指定不持久化特定字段

@Transient ：声明不需要与数据库映射的字段，在保存的时候不需要保存进数据库 。

如果我们想让secrect 这个字段不被持久化，可以使用 @Transient关键字声明。

Entity(name="USER")
public class User {

    ......
    @Transient
    private String secrect; // not persistent because of @Transient

}

除了 @Transient关键字声明， 还可以采用下面几种方法：

static String secrect; // not persistent because of static
final String secrect = “Satish”; // not persistent because of final
transient String secrect; // not persistent because of transient

一般使用注解的方式比较多。

8.5. 声明大字段

@Lob:声明某个字段为大字段。

@Lob
private String content;

更详细的声明：

@Lob
//指定 Lob 类型数据的获取策略， FetchType.EAGER 表示非延迟 加载，而 FetchType. LAZY 表示延迟加载 ；
@Basic(fetch = FetchType.EAGER)
//columnDefinition 属性指定数据表对应的 Lob 字段类型
@Column(name = "content", columnDefinition = "LONGTEXT NOT NULL")
private String content;

8.6. 创建枚举类型的字段

可以使用枚举类型的字段，不过枚举字段要用@Enumerated注解修饰。

public enum Gender {
    MALE("男性"),
    FEMALE("女性");

    private String value;
    Gender(String str){
        value=str;
    }
}
@Entity
@Table(name = "role")
public class Role {
    @Id
    @GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY)
    private Long id;
    private String name;
    private String description;
    @Enumerated(EnumType.STRING)
    private Gender gender;
    省略getter/setter......
}

数据库里面对应存储的是 MAIL/FEMAIL。

8.7. 增加审计功能

只要继承了 AbstractAuditBase的类都会默认加上下面四个字段。

@Data
@AllArgsConstructor
@NoArgsConstructor
@MappedSuperclass
@EntityListeners(value = AuditingEntityListener.class)
public abstract class AbstractAuditBase {

    @CreatedDate
    @Column(updatable = false)
    @JsonIgnore
    private Instant createdAt;

    @LastModifiedDate
    @JsonIgnore
    private Instant updatedAt;

    @CreatedBy
    @Column(updatable = false)
    @JsonIgnore
    private String createdBy;

    @LastModifiedBy
    @JsonIgnore
    private String updatedBy;
}

我们对应的审计功能对应地配置类可能是下面这样的（Spring Security 项目）:

@Configuration
@EnableJpaAuditing
public class AuditSecurityConfiguration {
    @Bean
    AuditorAware<String> auditorAware() {
        return () -> Optional.ofNullable(SecurityContextHolder.getContext())
                .map(SecurityContext::getAuthentication)
                .filter(Authentication::isAuthenticated)
                .map(Authentication::getName);
    }
}

简单介绍一下上面设计到的一些注解：

1. @CreatedDate: 表示该字段为创建时间时间字段，在这个实体被 insert 的时候，会设置值

2. @CreatedBy :表示该字段为创建人，在这个实体被 insert 的时候，会设置值

   @LastModifiedDate、@LastModifiedBy同理。

@EnableJpaAuditing：开启 JPA 审计功能。

8.8. 删除/修改数据

@Modifying 注解提示 JPA 该操作是修改操作,注意还要配合@Transactional注解使用。

@Repository
public interface UserRepository extends JpaRepository<User, Integer> {

    @Modifying
    @Transactional(rollbackFor = Exception.class)
    void deleteByUserName(String userName);
}

8.9. 关联关系

• @OneToOne 声明一对一关系
• @OneToMany 声明一对多关系
• @ManyToOne声明多对一关系
• MangToMang声明多对多关系

9. 事务 @Transactional

在要开启事务的方法上使用@Transactional注解即可!

@Transactional(rollbackFor = Exception.class)
public void save() {
  ......
}

我们知道 Exception 分为运行时异常 RuntimeException 和非运行时异常。在@Transactional注解中如果不配置rollbackFor属性,那么事物只会在遇到RuntimeException的时候才会回滚,加上rollbackFor=Exception.class,可以让事物在遇到非运行时异常时也回滚。

@Transactional 注解一般用在可以作用在类或者方法上。

• 作用于类：当把@Transactional 注解放在类上时，表示所有该类的public 方法都配置相同的事务属性信息。
• 作用于方法：当类配置了@Transactional，方法也配置了@Transactional，方法的事务会覆盖类的事务配置信息。

更多关于关于 Spring 事务的内容请查看：

10. json 数据处理

10.1. 过滤 json 数据

@JsonIgnoreProperties 作用在类上用于过滤掉特定字段不返回或者不解析。

//生成json时将userRoles属性过滤
@JsonIgnoreProperties({"userRoles"})
public class User {

    private String userName;
    private String fullName;
    private String password;
    @JsonIgnore
    private List<UserRole> userRoles = new ArrayList<>();
}

@JsonIgnore一般用于类的属性上，作用和上面的@JsonIgnoreProperties 一样。

public class User {

    private String userName;
    private String fullName;
    private String password;
   //生成json时将userRoles属性过滤
    @JsonIgnore
    private List<UserRole> userRoles = new ArrayList<>();
}

10.2. 格式化 json 数据

@JsonFormat一般用来格式化 json 数据。：

比如：

@JsonFormat(shape=JsonFormat.Shape.STRING, pattern="yyyy-MM-dd'T'HH:mm:ss.SSS'Z'", timezone="GMT")
private Date date;

10.3. 扁平化对象

@Getter
@Setter
@ToString
public class Account {
    @JsonUnwrapped
    private Location location;
    @JsonUnwrapped
    private PersonInfo personInfo;

  @Getter
  @Setter
  @ToString
  public static class Location {
     private String provinceName;
     private String countyName;
  }
  @Getter
  @Setter
  @ToString
  public static class PersonInfo {
    private String userName;
    private String fullName;
  }
}

未扁平化之前：

{
    "location": {
        "provinceName":"湖北",
        "countyName":"武汉"
    },
    "personInfo": {
        "userName": "coder1234",
        "fullName": "shaungkou"
    }
}

使用@JsonUnwrapped 扁平对象之后：

@Getter
@Setter
@ToString
public class Account {
    @JsonUnwrapped
    private Location location;
    @JsonUnwrapped
    private PersonInfo personInfo;
    ......
}
{
  "provinceName":"湖北",
  "countyName":"武汉",
  "userName": "coder1234",
  "fullName": "shaungkou"
}

11. 测试相关

@ActiveProfiles一般作用于测试类上， 用于声明生效的 Spring 配置文件。

@SpringBootTest(webEnvironment = RANDOM_PORT)
@ActiveProfiles("test")
@Slf4j
public abstract class TestBase {
  ......
}

@Test声明一个方法为测试方法

@Transactional被声明的测试方法的数据会回滚，避免污染测试数据。

@WithMockUser Spring Security 提供的，用来模拟一个真实用户，并且可以赋予权限。

    @Test
    @Transactional
    @WithMockUser(username = "user-id-18163138155", authorities = "ROLE_TEACHER")
    void should_import_student_success() throws Exception {
        ......
    }

Ref

1. https://www.zhihu.com/question/24401191
2. https://juejin.im/post/5b45bd715188251b3a1db54f
3. https://blog.csdn.net/doc_sgl/article/details/50367083
4. https://github.com/Snailclimb/JavaGuide/blob/master/docs/system-design/framework/spring/spring-annotations.md