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Java常见异常及Spring Validation框架详解

news 2025/5/16 3:52:10

Java常见异常及Spring Validation框架详解

在Java开发中,异常处理和参数校验是两个非常重要的方面。本文将首先介绍Java中的常见异常,然后深入探讨Spring Validation框架,最后提供一些扩展思考。

Java中的常见异常

NullPointerException (空指针异常)

String str = null;
System.out.println(str.length()); // 抛出NullPointerException

ArrayIndexOutOfBoundsException (数组索引越界异常)

int[] arr = new int[5];
System.out.println(arr[5]); // 抛出ArrayIndexOutOfBoundsException

ClassCastException (类型转换异常)

Object obj = "Hello";
Integer num = (Integer) obj; // 抛出ClassCastException

IllegalArgumentException (非法参数异常)

public void setAge(int age) {if (age < 0) {throw new IllegalArgumentException("Age cannot be negative");}this.age = age;
}

NumberFormatException (数字格式异常)

int num = Integer.parseInt("abc"); // 抛出NumberFormatException

IOException (输入/输出异常)

FileInputStream fis = new FileInputStream("nonexistent.txt"); // 可能抛出IOException

SQLException (SQL异常)

Connection conn = DriverManager.getConnection("invalid_url"); // 可能抛出SQLException

ConcurrentModificationException (并发修改异常)

List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("A");
for (String s : list) {list.add("B"); // 抛出ConcurrentModificationException
}

Spring Validation框架详解

1. 关于Spring Validation

Spring Validation是一个强大的参数校验框架,它可以帮助我们在应用程序中轻松实现参数的有效性检查,从而提高代码的健壮性和可靠性。

2. 使用流程

在Spring Boot项目中使用Spring Validation,首先需要添加相关依赖:

<dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-validation</artifactId>
</dependency>

3. 快速入门

以用户注册功能为例:

在控制器方法的参数上添加@Validated注解:

@PostMapping("reg")
public JsonResult reg(@RequestBody @Validated UserRegDTO userRegDTO) {// 处理注册逻辑
}

在DTO类中的属性上添加相应的校验注解:

public class UserRegDTO {@NotNull(message = "用户名不能为空")private String username;@Size(min = 6, max = 20, message = "密码长度必须在6到20之间")private String password;@NotBlank(message = "昵称不能为空")private String nickname;
}

4. 异常处理

使用全局异常处理器来捕获并处理校验失败的异常:

@ControllerAdvice
public class GlobalExceptionHandler {@ExceptionHandler(MethodArgumentNotValidException.class)public JsonResult handleValidationException(MethodArgumentNotValidException ex) {String message = ex.getBindingResult().getFieldError().getDefaultMessage();return new JsonResult(StatusCode.VALIDATE_ERROR, message);}
}

5. 常用注解

以下是一些常用注解的详细示例:

5.1 @NotNull 注解

public class User {@NotNull(message = "用户ID不能为空")private Long id;
}

5.2 @NotEmpty 注解

public class Product {@NotEmpty(message = "产品名称不能为空")private String name;
}

5.3 @NotBlank 注解

public class Address {@NotBlank(message = "地址不能为空白")private String streetAddress;
}

5.4 @Size 注解

public class Password {@Size(min = 8, max = 20, message = "密码长度必须在8到20之间")private String value;
}

5.5 @Range 注解

public class AgeGroup {@Range(min = 18, max = 30, message = "年龄必须在18到30岁之间")private int age;
}

5.6 @Email 注解

public class Contact {@Email(message = "请提供有效的电子邮件地址")private String email;
}

5.7 @Pattern 注解

public class PhoneNumber {@Pattern(regexp = "^\\d{10}$", message = "电话号码必须是10位数字")private String number;
}

6. 非POJO参数校验

Spring Validation也支持对单个参数进行校验:

@GetMapping("/weibo/{id}")
public JsonResult getWeibo(@PathVariable @Range(min = 1, max = 10, message = "微博ID必须在1到10之间") int id) {// 处理逻辑
}

注意:使用非POJO参数校验时,需要在控制器类上添加@Validated注解。

扩展思考

自定义验证注解

除了使用Spring Validation提供的标准注解,我们还可以创建自定义的验证注解来满足特定的业务需求。例如,我们可以创建一个@Adult注解来验证用户是否成年:

@Documented
@Constraint(validatedBy = AdultValidator.class)
@Target({ ElementType.FIELD })
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface Adult {String message() default "必须是成年人";Class<?>[] groups() default {};Class<? extends Payload>[] payload() default {};
}public class AdultValidator implements ConstraintValidator<Adult, LocalDate> {@Overridepublic boolean isValid(LocalDate birthDate, ConstraintValidatorContext context) {if (birthDate == null) {return false;}return ChronoUnit.YEARS.between(birthDate, LocalDate.now()) >= 18;}
}

分组验证

在某些场景下,我们可能需要对同一个对象在不同的情况下进行不同的验证。Spring Validation提供了分组验证的功能来解决这个问题:

public interface CreateGroup {}
public interface UpdateGroup {}public class User {@Null(groups = CreateGroup.class, message = "创建用户时ID必须为空")@NotNull(groups = UpdateGroup.class, message = "更新用户时ID不能为空")private Long id;@NotBlank(groups = {CreateGroup.class, UpdateGroup.class}, message = "用户名不能为空")private String username;
}@PostMapping("/create")
public JsonResult createUser(@Validated(CreateGroup.class) @RequestBody User user) {// 创建用户逻辑
}@PutMapping("/update")
public JsonResult updateUser(@Validated(UpdateGroup.class) @RequestBody User user) {// 更新用户逻辑
}

嵌套验证

当我们的对象中包含其他复杂对象时,我们可以使用@Valid注解来触发嵌套验证:

public class Order {@NotNull(message = "订单ID不能为空")private Long id;@Valid@NotNull(message = "客户信息不能为空")private Customer customer;
}public class Customer {@NotBlank(message = "客户名称不能为空")private String name;@Email(message = "请提供有效的电子邮件地址")private String email;
}

性能考虑

虽然Spring Validation提供了强大的验证功能,但在处理大量请求时,过多的验证可能会影响性能。在实际应用中,我们需要权衡验证的全面性和系统的性能。对于一些关键字段,我们可以在数据库层面添加约束,以提供额外的保护。

国际化支持

在实际项目中,我们可能需要支持多语言。Spring Validation支持错误消息的国际化,我们可以通过配置ResourceBundleMessageSource来实现:

@Bean
public MessageSource messageSource() {ReloadableResourceBundleMessageSource messageSource = new ReloadableResourceBundleMessageSource();messageSource.setBasename("classpath:messages");messageSource.setDefaultEncoding("UTF-8");return messageSource;
}