Java Bean Validation 详解

莫宝

2023-12-01

前言

最近维护一个老项目，项目使用最原始的Servlet，项目中充斥着各种类似判空的简单校验，为了减少重复代码，因此需要手动引入 Java 的 Bean Validation。

Java Bean Validation作为一个规范，更多的是定义一些标准化的接口，日常使用中我们常常引入HIbernate Validator实现。在不关心具体实现的情况下校验参数时经常使用的代码如下：

Validator validator = Validation.byDefaultProvider().configure().buildValidatorFactory().getValidator();
Set<ConstraintViolation<Object>> violations = validator.validate(new Object());

那么不免会产生疑问，上述获取的Validator是单例吗？或者说ValidatorFactory有对Validator进行缓存吗？如果进行了缓存那么在高并发的情况下就可以减少对象的创建，提高应用的性能。

带着这个问题，我们就需要对Java Bean Validation 进行深入了解。网络上的文章大多是一些零碎的知识点及简单的使用，通过对 JSR-303 文档的阅读及Bean Validation源码的查看总结出本篇，以期解答上述问题，并深入了解 Bean Validation。

Bean Validation 背景

校验数据是贯穿整个应用程序的一项常见任务，从表示层到持久层每个层可能会实现相同的校验逻辑，这样就会非常耗时且容易出错。为了避免在每个层中重复这些校验，开发人员通常将校验逻辑直接绑定到实体类中，将实体类与校验代码（实际上是类本身的元数据）混杂在一起。

Bean Validation 作为一种规范，由 Hibernate Validator 的高级开发人员 Emmanuel Bernard 领导，目前 Bean Validation 规范已经出了三版，分别是 JSR-303、JSR-349 及 JSR-380。它的目标是为java程序开发人员提供一个类级别的约束定义和校验能力。

约束

约束是约束注解和约束校验实现列表的组合，用于定义并对值的限制进行校验。

约束注解

约束注解可以应用在类、方法、属性或别的约束注解。约束注解还可以用在别的元素类型，但是约束校验时不必处理，约束注解的javadoc最好对支持的类型进行说明。

约束注解的属性

message、groups、payload是约束注解属性的保留名称，属性名称也不能以valid开头，同时也可以具有其他的属性。

约束注解属性 message : 每个约束注解都必须定义一个类型为String的属性message，message的默认值建议作为resource bundule的键，以便支持国际化，推荐使用类名+注解的名称，如String message() default "{com.zzuhkp.constraint.MyConstraint.message}";
约束注解属性 groups : 每个约束注解都必须定义一个默认值为空数组的属性groups，groups指定注解所属的组，用于控制校验的顺序或部分校验，如果没有指定groups，则约束注解所属的组为default，如Class<?>[] groups() default {};
约束注解属性 payload : 每个约束注解都必须定义一个默认值为空数组的属性payload，payload指定约束注解所携带的附加元信息，payLoad的值可以被校验结果ConstraintViolation从ConstraintDescriptor中获取，如Class<? extends Payload>[] payload() default {};

示例：java内置的约束注解NotNull源码如下

@Target({ METHOD, FIELD, ANNOTATION_TYPE, CONSTRUCTOR, PARAMETER, TYPE_USE })
@Retention(RUNTIME)
@Repeatable(List.class)
@Documented
@Constraint(validatedBy = { })
public @interface NotNull {

	String message() default "{javax.validation.constraints.NotNull.message}";

	Class<?>[] groups() default { };

	Class<? extends Payload>[] payload() default { };

	/**
	 * Defines several {@link NotNull} annotations on the same element.
	 *
	 * @see javax.validation.constraints.NotNull
	 */
	@Target({ METHOD, FIELD, ANNOTATION_TYPE, CONSTRUCTOR, PARAMETER, TYPE_USE })
	@Retention(RUNTIME)
	@Documented
	@interface List {

		NotNull[] value();
	}
}

重复约束注解

相同的约束注解可以使用不用的group，每个group的错误消息可能不同，为了支持这种需求，Bean Validation 也支持常规注解(没有被@Constraint标注)，常规注解只要包含一个名为value，类型为约束注解数组的属性即可。

在 jdk 8 之前，java尚不支持重复注解，因此通常在约束注解中定义一个内部的注解List，List的属性value的类型为约束注解的数组，如上面的@NotNull注解。

示例如下：

public class RequestDTO {

    @Pattern(regexp = "^[0-9]+$", message = "手机号码只能为数字")
    @Pattern(regexp = "^1[34578]\\d{9}$", groups = RequestDTO.class, message = "手机号码格式有误")
    private String phone;
    
}

组合注解

通过组合约束注解可以创建更高级的约束注解，组合注解即在约束注解上标注其他约束注解。使用方式如下：

组合注解上使用其他约束注解，默认情况返回各约束注解的错误信息
使用注解@ReportAsSingleViolation验证失败后将返回组合注解的message信息。
组合注解上使用注解@OverridesAttribute覆盖被直接标注的其他的注解的属性。

示例如下：

@NotNull    //① 约束注解可以注解在组合注解上，默认情况返回组合中各个约束注解的错误信息
@Size(min = 1, max = 5, message = "大小有误")   //①
@Pattern(regexp = "", message = "格式有误1")    //①
@Pattern(regexp = "", message = "格式有误2")    //①
@ReportAsSingleViolation    //② 添加该注解后，验证失败返回组合注解(@Composition)的message()信息
@Constraint(validatedBy = {})
@Target({FIELD, METHOD, PARAMETER, ANNOTATION_TYPE, TYPE_USE})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
public @interface Composition {

    String message() default "组合注解错误提示";

    Class<?>[] groups() default {};

    Class<? extends Payload>[] payload() default {};

    //③ 使用一个属性覆盖约束注解的多个属性
    @OverridesAttribute.List({
        @OverridesAttribute(constraint = Size.class, name = "min"),
        @OverridesAttribute(constraint = Size.class, name = "max")})
    int size() default 5;

    //④ 覆盖约束注解的属性（即标注@Composition的注解@Size的message属性）
    @OverridesAttribute(constraint = Size.class, name = "message")
    String sizeMessage() default "覆盖注解Size的错误提示";

    //⑤ 存在多个相同约束注解时，使用属性constraintIndex标识约束注解的索引位置
    @OverridesAttribute(constraint = Pattern.class, name = "message", constraintIndex = 0)
    String patternMessage1() default "覆盖第一个注解Pattern的错误提示";

    //⑤
    @OverridesAttribute(constraint = Pattern.class, name = "message", constraintIndex = 1)
    String patternMessage2() default "覆盖第二个注解Pattern的错误提示";

}

约束校验实现

约束校验实现用于对给定类型执行给定约束注解的校验，可由约束注解中的@Constraint属性validatedBy指定，约束注解实现需要实现接口ConstraintValidator。也可以通过实现ConstraintValidatorFactory获取ConstraintValidator。
ConstraintValidator源码如下：

/**
 * @param <A> 实现要处理的约束注解类型
 * @param <T> 实现支持的目标类型，必须是非参数化类型或无界的通配符类型
 */
public interface ConstraintValidator<A extends Annotation, T> {

	/**
	 * #isValid调用之前进行调用，用于初始化
	 * 
	 * @param 约束注解的实例
	 */
	default void initialize(A constraintAnnotation) {
	}

	/**
	 * 校验逻辑的实现，需要考虑线程安全问题
	 *
	 * @param 要校验的对象值，注意不能修改值的状态
	 * @param 约束校验上下文，可用于重新创建ConstraintViolation
	 *
	 * @return 是否通过校验
	 */
	boolean isValid(T value, ConstraintValidatorContext context);
}

ConstraintValidator 校验时使用的 ConstraintValidatorContext 可用于禁用默认 ConstraintViolation ，创建新的 ConstraintViolation，ConstraintViolation 包含违反约束的的元信息，ConstraintValidatorContext 部分源码如下：

public interface ConstraintValidatorContext {

	/**
	 * 禁用默认ConstraintViolation对象生成
	 */
	void disableDefaultConstraintViolation();

	/**
	 * @return 默认的消息模板
	 */
	String getDefaultConstraintMessageTemplate();

	/**
	 *
	 * @since 2.0
	 */
	ClockProvider getClockProvider();

	/**
	 * 使用给定的信息模板构建ConstraintViolation
	 */
	ConstraintViolationBuilder buildConstraintViolationWithTemplate(String messageTemplate);

	/**
	 * 返回给定类型的实例
	 * @since 1.1
	 */
	<T> T unwrap(Class<T> type);
}

约束目标

约束可以用于校验对象、字段、属性。

校验对象：约束可以用在接口或类上，对运行时具体的对象进行校验。
校验字段、属性：约束可以同时用在字段和属性，属性的read方法需要满足 JavaBean的规范(参见Java基础知识之JavaBean)。如果同时应用到字段和其对应的属性，则会重复校验。父类中的getter方法定义的约束会被子类重写的getter方法覆盖。
递归校验：如果要对字段或属性的对象值内部的字段或属性进行递归校验，可以在字段或属性read方法上添加注解@Valid。如果对象的类型为数组、Collection、Map，则会循环校验每一项值，对于Map仅校验value，不校验key。

内建的约束

java bean validation 内建了一些常用的约束，整理日常开发使用的约束如下。

约束名称	目标类型	约束作用
Max	BigDecimal、BigInteger、byte/short/int/long 及其包装类	注解的元素值必须小于等于给定值
Min	BigDecimal、BigInteger、byte/short/int/long 及其包装类	注解的元素值必须大于等于给定值
NotBlank	CharSequence	注解的元素不能为null，并且至少包含一个非空白字符
NotEmpty	CharSequence、Collection、Map、Array	注解的元素不能为空
NotNull	Object	注解的元素不能为null
Pattern	CharSequence	注解的元素必须符合某个给定的正则表达式
Size	CharSequence、Collection、Map、Array	注解的元素的大小必须符合给定的区间大小

自定义约束示例

1、定义约束

@Target({FIELD})
@Retention(RUNTIME)
@Documented
@Constraint(validatedBy = {CustomValidator.class})
public @interface IsTrue {

    String message() default "参数不为真";

    Class<?>[] groups() default {};

    Class<? extends Payload>[] payload() default {};

}

2、定义约束实现

public class CustomValidator implements ConstraintValidator<IsTrue, Boolean> {

    public CustomValidator(){

    }

    @Override
    public void initialize(IsTrue constraintAnnotation) {

    }

    @Override
    public boolean isValid(Boolean value, ConstraintValidatorContext context) {
        return value != null && value;
    }

}

3、测试用例

public class Bean {

    @IsTrue
    private Boolean real;

    public Bean(Boolean real) {
        this.real = real;
    }
}

public class BeanValidatorTest {

    public static void main(String[] args) {
        Bean bean = new Bean(false);
        Validator validator = Validation.buildDefaultValidatorFactory().getValidator();
        Set<ConstraintViolation<Bean>> violationSet = validator.validate(bean);
        violationSet.forEach(System.out::println);
    }
}

4、打印结果如下：

ConstraintViolationImpl{interpolatedMessage='参数不为真', propertyPath=real, rootBeanClass=class com.zzuhkp.validator.Bean, messageTemplate='参数不为真'}

分组和分组序列

分组

分组由java接口定义，通过约束注解的属性groups可以指定约束所属的分组，如果没有指定则默认分组为javax.validation.groups.Default,校验时可以根据分组进行校验，仅校验指定的分组。
示例：

public class BeanValidatorTest {

    static class Bean {

        @NotNull(message = "约束属于默认的Default分组")
        private String name;

        @NotNull(groups = Default.class, message = "约束属于默认的Default分组")
        private Integer sex;

        @NotNull(groups = CustomGroup.class, message = "约束属于自定义分组CustomGroup")
        private Integer age;

    }

    /**
     * 自定义group
     */
    interface CustomGroup {

    }

    public static void main(String[] args) {
        Bean bean = new Bean();
        Validator validator = Validation.buildDefaultValidatorFactory().getValidator();
        Set<ConstraintViolation<Bean>> violationSet = validator.validate(bean, CustomGroup.class);
    }
}

打印如下：

ConstraintViolationImpl{interpolatedMessage='约束属于自定义分组CustomGroup', propertyPath=age, rootBeanClass=class com.zzuhkp.validator.BeanValidatorTest$Bean, messageTemplate='约束属于自定义分组CustomGroup'}

分组继承

分组可以继承其他分组，校验时同时会对继承分组的约束进行校验。
示例如下：

public class BeanValidatorTest {

    static class Bean {

        @NotNull(groups = SuperGroup.class, message = "约束属于SuperGroup分组")
        private String name;

        @NotNull(groups = Default.class, message = "约束属于默认的Default分组")
        private Integer sex;

        @NotNull(groups = CustomGroup.class, message = "约束属于自定义分组CustomGroup")
        private Integer age;

    }

    interface SuperGroup {

    }

    /**
     * 自定义group
     */
    interface CustomGroup extends Default, SuperGroup {

    }

    public static void main(String[] args) {
        Bean bean = new Bean();
        Validator validator = Validation.buildDefaultValidatorFactory().getValidator();
        Set<ConstraintViolation<Bean>> violationSet = validator.validate(bean, CustomGroup.class);
        violationSet.forEach(System.out::println);
    }
}

打印结果为：

ConstraintViolationImpl{interpolatedMessage='约束属于默认的Default分组', propertyPath=sex, rootBeanClass=class com.zzuhkp.validator.BeanValidatorTest$Bean, messageTemplate='约束属于默认的Default分组'}
ConstraintViolationImpl{interpolatedMessage='约束属于自定义分组CustomGroup', propertyPath=age, rootBeanClass=class com.zzuhkp.validator.BeanValidatorTest$Bean, messageTemplate='约束属于自定义分组CustomGroup'}
ConstraintViolationImpl{interpolatedMessage='约束属于SuperGroup分组', propertyPath=name, rootBeanClass=class com.zzuhkp.validator.BeanValidatorTest$Bean, messageTemplate='约束属于SuperGroup分组'}

分组序列

分组中的约束校验时是无序的。在有些情况下，可能需要先校验一个分组，校验不通过时再校验另一个分组，例如后面的校验依赖前面的校验或者后面的校验比较消耗资源。为了达到按照顺序校验的目的，可以在分组上添加注解@GroupSequence使分组成为一个序列，并通过value属性指定序列中包含的分组。这样前面的分组校验不通过则不会校验后面的分组，值得注意的是序列中的分组可能是一个序列或者继承其他的分组，这种情况也会按照序列定义顺序校验。
示例如下：

public class BeanValidatorTest {

    static class Bean {

        @NotNull(groups = CustomGroupA.class, message = "约束属于CustomGroupA分组")
        private String name;

        @NotNull(groups = CustomGroupB.class, message = "约束属于CustomGroupB分组")
        private Integer sex;

    }

    interface CustomGroupA {

    }

    interface CustomGroupB {

    }

    @GroupSequence({CustomGroupA.class, CustomGroupB.class})
    interface CustomSequence {

    }

    public static void main(String[] args) {
        Bean bean = new Bean();
        Validator validator = Validation.buildDefaultValidatorFactory().getValidator();
        Set<ConstraintViolation<Bean>> violationSet = validator.validate(bean, CustomSequence.class);
        violationSet.forEach(System.out::println);
    }
}

打印结果如下：

ConstraintViolationImpl{interpolatedMessage='约束属于CustomGroupA分组', propertyPath=name, rootBeanClass=class com.zzuhkp.validator.BeanValidatorTest$Bean, messageTemplate='约束属于CustomGroupA分组'}

示例中定义了两个分组CustomGroupA和CustomGroupB，以及一个序列CustomSequence，序列包含了分组CustomGroupA和CustomGroupB。校验时前面分组CustomGroupA的校验未通过，CustomGroupB未进行校验。

重新定义默认分组

@GroupSequence注解除了可以标注接口，还可以标注在类上，这样@GroupSequence指定的组就构成了约束所属的默认分组。此时如果想校验未指定分组的约束，需要添加当前类到@GroupSequence.value中。自定义默认分组仅在当前类生效，不会传递到级联的其他类中。
示例如下：

public class BeanValidatorTest {

    @GroupSequence({CustomGroup.class, Bean.class})
    static class Bean {

        @NotNull(message = "约束属于Default分组")
        private String name;

        @NotNull(groups = CustomGroup.class, message = "约束属于CustomGroup分组")
        private Integer sex;

    }

    interface CustomGroup {

    }

    public static void main(String[] args) {
        Bean bean = new Bean();
        Validator validator = Validation.buildDefaultValidatorFactory().getValidator();
        Set<ConstraintViolation<Bean>> violationSet = validator.validate(bean);
        violationSet.forEach(System.out::println);
    }
}

打印结果如下：

ConstraintViolationImpl{interpolatedMessage='约束属于CustomGroup分组', propertyPath=sex, rootBeanClass=class com.zzuhkp.validator.BeanValidatorTest$Bean, messageTemplate='约束属于CustomGroup分组'}

校验时未指定分组，因为CustomGroup在@GroupSequence.value值的前面，因此先校验分组CustomGroup。

隐式分组

接口中Default分组的约束属于该接口分组。
示例如下：

    interface Super {

        @NotNull(message = "约束属于Default/Super分组")
        String getName();
    }

    static class Bean implements Super {

        @NotNull(message = "约束属于Default分组")
        private Integer sex;

        @Override
        public String getName() {
            return null;
        }
    }

校验时分组为默认分组会同时校验接口中的getName方法和实现类中的sex成员变量，如果分组指定为Super.class，则仅校验接口中的getName方法。

约束校验顺序

对于给定的分组列表，前面的分组校验全部通过才会校验后面的分组。

约束校验顺序整体上并不固定，首先通过@Constraint.validateBy确定ConstraintValidator，然后调用isValid方法，如果校验通过则继续后面的约束校验，如果校验不通过则会把校验错误信息添加到ConstraintViolation对象。

能够确定的是按照不同约束类型的顺序进行校验，具体如下：

除非给定的约束已经在前面的分组中被处理，否则对匹配目标分组的可达字段(包括父类)执行字段级别的校验。
除非给定的约束已经在前面的分组中被处理，否则对匹配目标分组的可达get方法(包括接口和父类)执行get方法级别的校验。
除非给定的约束已经在前面的分组中被处理，否则执行类级别(包含父类和接口)的校验。
对于所有可达并且可级联的约束(包含接口和父类,如使用@Valid注解字段)进行校验。对于可级联的约束的校验，通过递归进行实现，为了避免无限循环，如果之前已经对关联的对象进行校验，则验证程序会忽略级联操作。

校验API

Validator

Validator是校验bean实例主要的API，实现必须是线程安全的，推荐ValidatorFactory对Validator进行缓存。
Validator的源码如下：

public interface Validator {

	/**
	 * 校验对象上的所有约束
	 */
	<T> Set<ConstraintViolation<T>> validate(T object, Class<?>... groups);

	/**
	 * 校验给定对象的属性的所有约束，属性是JavaBean的属性名称，忽略@Valid
	 */
	<T> Set<ConstraintViolation<T>> validateProperty(T object,String propertyName,Class<?>... groups);

	/**
	 * 校验给定类型的属性的值，属性是JavaBean的属性名称，属性可以属于给定的bean类型或者其父类，忽略@Valid
	 */
	<T> Set<ConstraintViolation<T>> validateValue(Class<T> beanType,String propertyName,Object value,Class<?>... groups);

	/**
	 * 获取给定java bean的约束描述对象，注意返回值是不可变的
	 */
	BeanDescriptor getConstraintsForClass(Class<?> clazz);

	/**
	 * 返回可以通过provider特定API访问的给定类型的实例
	 */
	<T> T unwrap(Class<T> type);

	/**
	 * 返回校验方法和构造函数的参数和返回值的对象
	 */
	ExecutableValidator forExecutables();
}

ConstraintViolation

ConstraintViolation是描述单个约束错误的类，使用Validator进行校验会返回ConstraintViolation的集合。
ConstraintViolation源码如下：

public interface ConstraintViolation<T> {

	/**
	 * 约束的错误信息
	 */
	String getMessage();

	/**
	 * 约束的错误信息模板，即约束注解message属性指定的值
	 */
	String getMessageTemplate();

	/**
	 * 正在进行校验的根对象
	 */
	T getRootBean();

	/**
	 * 正在校验的根对象的类，对于方法是正在校验的对象的类，对于构造器是定义所在的类
	 */
	Class<T> getRootBeanClass();

	/**
	 * 校验对象时返回校验的对象
	 * 校属性时返回属性所属的对象
	 * 校验给定的属性值时返回null
	 * 校验方法参数或者返回值时返回执行方法的对象
	 * 校验构造器参数时返回null
	 * 校验构造器返回值时返回构造器创建的对象
	 */
	Object getLeafBean();

	/**
	 * 如果当前对象是验证构造器或方法的参数被返回的，则返回构造器或者方法的参数数组
	 */
	Object[] getExecutableParameters();

	/**
	 * 如果当前对象是验证构造器或方法的参数被返回的，则返回构造器或者方法的返回值
	 */
	Object getExecutableReturnValue();

	/**
	 * 返回从根对象到当前校验值的属性路径
	 */
	Path getPropertyPath();

	/**
	 * 返回未通过校验的值
	 */
	Object getInvalidValue();

	/**
	 * 返回约束描述信息
	 */
	ConstraintDescriptor<?> getConstraintDescriptor();

	/**
	 * 返回可以通过provider特定API访问的给定类型的实例
	 */
	<U> U unwrap(Class<U> type);
}

MessageInterpolator

MessageInterpolator可以将约束中的错误信息模板转换为可读的信息，直接接触它的场景应该并不多，简单了解即可。
信息参数是用{ }包起来的字符串，可用\进行转义。

默认MessageInterpolator

默认的MessageInterpolator转换步骤如下：

从信息模板中提取参数，从给定语言环境中获取名称为ValidationMessages的ResourceBundle，如果找到参数对应的值则替换参数，直到无法替换。
从默认的ResourceBundle中查找参数对应的值替换参数，和步骤1不同的是不会进行递归操作。
如果步骤2触发替换，则再次执行步骤1的流程，否则执行步骤4。
将参数对应的值替换参数。

自定义MessageInterpolator

自定义MessageInterpolator实现接口MessageInterpolator即可，实现必须是线程安全的，推荐将实现委托为默认的MessageInterpolator。
MessageInterpolator源码如下：

public interface MessageInterpolator {

	/**
	 * 根据实现指定的默认语言信息转换信息模板
	 */
	String interpolate(String messageTemplate, Context context);

	/**
	 * 使用指定的语音信息转换信息模板
	 * @param messageTemplate 约束上给定的信息模板
	 * @param context 上下文信息
	 * @param locale 语言环境
	 */
	String interpolate(String messageTemplate, Context context,  Locale locale);

	/**
	 * 上下文信息
	 */
	interface Context {
		/**
		 * 获取约束描述信息
		 */
		ConstraintDescriptor<?> getConstraintDescriptor();

		/**
		 * 获取被校验的对象
		 */
		Object getValidatedValue();

		/**
		 * 返回可以通过provider特定API访问的给定类型的实例
		 */
		<T> T unwrap(Class<T> type);
	}
}

设置MessageInterpolator的方式如下：

通过javax.validation.Configuration.messageInterpolator指定MessageInterpolator。
通过javax.validation.ValidatorContext.messageInterpolator指定MessageInterpolator。

示例源码如下：

public class BeanValidatorTest {

    static class CustomMessageInterpolator implements MessageInterpolator {

        private MessageInterpolator delegate;

        public CustomMessageInterpolator(MessageInterpolator delegate) {
            this.delegate = delegate;
        }

        @Override
        public String interpolate(String messageTemplate, Context context) {
            return delegate.interpolate(messageTemplate, context);
        }

        @Override
        public String interpolate(String messageTemplate, Context context, Locale locale) {
            return delegate.interpolate(messageTemplate, context, locale);
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        Configuration<?> configuration = Validation.byDefaultProvider().configure();
        CustomMessageInterpolator interpolator = new CustomMessageInterpolator(
            configuration.getDefaultMessageInterpolator());
        //1、通过javax.validation.Configuration.messageInterpolator指定MessageInterpolator
        ValidatorFactory factory = configuration.messageInterpolator(interpolator).buildValidatorFactory();
        //2、通过javax.validation.ValidatorContext.messageInterpolator指定MessageInterpolator
        Validator validator = factory.usingContext().messageInterpolator(interpolator).getValidator();
    }

}

Bootstrapping API 概览

Validator：用于校验bean，实现必须是线程安全的。
ValidatorFactory：创建并初始化Validator，使用者可缓存ValidatorFactory，ValidatorFactory可以缓存Validator。
ValidatorContext：创建Validator的上下文，可通过ValidatorFactory#usingContext方法获取，覆盖ValidatorFactory中的配置。
Configuration：接收配置信息，创建ValidatorFactory。
配置信息：
- MessageInterpolator：将约束中的模板信息解析为实际的错误信息。
- TraversableResolver：确定要校验的对象是否可达或可级联，实现必须是线程安全的。
- ConstraintValidatorFactory：用于获取ConstraintValidator。
- ParameterNameProvider：提供构造器或普通方法的参数名称列表。
- ClockProvider:校验约束@Future和@Past时获取Clock判断当前时间。
ValidationProvider：SPI接口，创建通用的和特定的Configuration，构建ValidatorFactory。
ValidationProviderResolver：用于获取ValidationProviderResolver列表，默认实现是通过SPI机制获取。
Validation：bean validation的入口，用于获取ValidatorFactory。
- GenericBootstrap：创建和ValidationProvider无关的Configuration。
- ProviderSpecificBootstrap：创建和ValidationProvider自定义的Configuration。

各API之间的关系可参考如下示例代码：

        // GenericBootstrap bootstrap = Validation.byDefaultProvider();
        ProviderSpecificBootstrap<CustomConfiguration> bootstrap = Validation
            .byProvider(CustomValidationProvider.class);
        Configuration<?> configuration = bootstrap.providerResolver(validationProviderResolver).configure();
        ValidatorFactory factory = configuration
            .messageInterpolator(messageInterpolator)
            .constraintValidatorFactory(constraintValidatorFactory)
            .traversableResolver(traversableResolver)
            .buildValidatorFactory();
        Validator validator = factory.usingContext()
            .messageInterpolator(messageInterpolator)
            .constraintValidatorFactory(constraintValidatorFactory)
            .traversableResolver(traversableResolver)
            .getValidator();
        validator = factory.getValidator();

问题解答

1、ValidatorFactory是否缓存了Validator？

开篇提出了Validator是否缓存的问题，在此加以解答。

通过前面章节的了解，我们知道Java Bean Validation 是一种规范，它只是描述了ValidatorFactory可以缓存Validator，事实上是否缓存还是依赖于具体的实现。

跟踪 Hibernate Validator 的源码，ValidatorFactory#getValidator方法最终会调用org.hibernate.validator.internal.engine.ValidatorFactoryImpl#createValidator,该方法并未缓存Validator，但是缓存了创建Validator实现所需的元数据，因此创建Validator是相对轻量级的。如果不需要对ValidatorFactory做特殊的配置，还是建议在应用中缓存ValidatorFactory创建好的Validator。

2、为什么只需要引入Hibernate Validator，没有明确使用Hibernate Validator 也可以进行校验？
java中存在一种称为SPI的机制，可以从类路径中获取特定接口的实现，具体可参见前面的文章Java基础知识之SPI。

Validation.byDefaultProvider().configure()返回Configuration对象，#configure实现先获取ValidationProvider，然后通过ValidationProvider#createGenericConfiguration方法获取Configuration，获取ValidationProvider的过程便调用了方法GetValidationProviderListAction#loadProviders，该方法使用SPI机制加载类路径中/META-INF/javax.validation.spi.ValidationProvider文件中定义的ValidationProvider实现。Hibernate Validator 中定义了该文件，因此最终可以获取到Hibernate Validator 的实现。

3、踩坑记录

我们的项目之前未使用maven管理依赖，改为maven管理依赖使用hibernate validator 后服务无响应，无异常日志打印。通过排查发现产生依赖冲突，导致hibernate validator使用了一个较低版本的log4j，缺少log4j类中的一个字段，只有捕获Throwable才会打印日志。最终手动引入了一个较高版本的log4j解决。

总结

本篇先引入使用 bean validation 的问题，然后对 bean validation 中的约束、分组及相关API进行介绍，最后解答前面提出的问题。

参考：
JSR-303

<dependency>
    <groupId>javax.validation</groupId>
    <artifactId>validation-api</artifactId>
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