Dubbo服務(wù)校驗參數(shù)的解決方案
本文分享了如何對Dubbo服務(wù)進(jìn)行優(yōu)雅的參數(shù)校驗，以實現(xiàn)服務(wù)端統(tǒng)一的數(shù)據(jù)返回格式，同時也在一定程度提升開發(fā)效率，避免重復(fù)簡單的參數(shù)校驗邏輯.
一、背景
服務(wù)端在向外提供接口服務(wù)時，不管是對前端提供HTTP接口，還是面向內(nèi)部其他服務(wù)端提供的RPC接口，常常會面對這樣一個問題，就是如何優(yōu)雅的解決各種接口參數(shù)校驗問題？
早期大家在做面向前端提供的HTTP接口時，對參數(shù)的校驗可能都會經(jīng)歷這幾個階段：每個接口每個參數(shù)都寫定制校驗代碼、提煉公共校驗邏輯、自定義切面進(jìn)行校驗、通用標(biāo)準(zhǔn)的校驗邏輯。
這邊提到的通用標(biāo)準(zhǔn)的校驗邏輯指的就是基于JSR303的Java Bean Validation，其中官方指定的具體實現(xiàn)就是 Hibernate Validator，在Web項目中結(jié)合Spring可以做到很優(yōu)雅的去進(jìn)行參數(shù)校驗。
本文主要也是想給大家介紹下如何在使用Dubbo時做好優(yōu)雅的參數(shù)校驗。
二、解決方案
Dubbo框架本身是支持參數(shù)校驗的，同時也是基于JSR303去實現(xiàn)的，我們來看下具體是怎么實現(xiàn)的。
2.1 maven依賴
<!-- 定義在facade接口模塊的pom文件找那個 -->
<dependency>
<groupId>javax.validation</groupId>
<artifactId>validation-api</artifactId>
<version>2.0.1.Final</version>
<!-- 如果不想facade包有多余的依賴，此處scope設(shè)為provided，否則可以刪除 -->
<scope>provided</scope>
</dependency>
<!-- 下面依賴通常加在Facade接口實現(xiàn)模塊的pom文件中 -->
<dependency>
<groupId>org.hibernate.validator</groupId>
<artifactId>hibernate-validator</artifactId>
<version>6.2.0.Final</version>
</dependency>
2.2 接口定義
facade接口定義：
public interface UserFacade {
FacadeResult<Boolean> updateUser(UpdateUserParam param);
}參數(shù)定義
public class UpdateUserParam implements Serializable {
private static final long serialVersionUID = 2476922055212727973L;
@NotNull(message = "用戶標(biāo)識不能為空")
private Long id;
@NotBlank(message = "用戶名不能為空")
private String name;
@NotBlank(message = "用戶手機(jī)號不能為空")
@Size(min = 8, max = 16, message="電話號碼長度介于8~16位")
private String phone;
// getter and setter ignored
}公共返回定義
/**
* Facade接口統(tǒng)一返回結(jié)果
*/
public class FacadeResult<T> implements Serializable {
private static final long serialVersionUID = 8570359747128577687L;
private int code;
private T data;
private String msg;
// getter and setter ignored
}
2.3 Dubbo服務(wù)提供者端配置
Dubbo服務(wù)提供者端必須作這個validation="true"的配置，具體示例配置如下：
Dubbo接口服務(wù)端配置
<bean class="com.xxx.demo.UserFacadeImpl" id="userFacade"/> <dubbo:service interface="com.xxx.demo.UserFacade" ref="userFacade" validation="true" />
2.4 Dubbo服務(wù)消費者端配置
這個根據(jù)業(yè)務(wù)方使用習(xí)慣不作強(qiáng)制要求，但建議配置上都加上validation="true"，示例配置如下：
<dubbo:reference id="userFacade" interface="com.xxx.demo.UserFacade" validation="true" />
2.5 驗證參數(shù)校驗
前面幾步完成以后，驗證這一步就比較簡單了，消費者調(diào)用該約定接口，接口入?yún)魅險pdateUserParam對象，其中字段不用賦值，然后調(diào)用服務(wù)端接口就會得到如下的參數(shù)異常提示：
Dubbo接口服務(wù)端配置
javax.validation.ValidationException: Failed to validate service: com.xxx.demo.UserFacade, method: updateUser, cause: [ConstraintViolationImpl{interpolatedMessage='用戶名不能為空', propertyPath=name, rootBeanClass=class com.xxx.demo.UpdateUserParam, messageTemplate='用戶名不能為空'}, ConstraintViolationImpl{interpolatedMessage='用戶手機(jī)號不能為空', propertyPath=phone, rootBeanClass=class com.xxx.demo.UpdateUserParam, messageTemplate='用戶手機(jī)號不能為空'}, ConstraintViolationImpl{interpolatedMessage='用戶標(biāo)識不能為空', propertyPath=id, rootBeanClass=class com.xxx.demo.UpdateUserParam, messageTemplate='用戶標(biāo)識不能為空'}]
javax.validation.ValidationException: Failed to validate service: com.xxx.demo.UserFacade, method: updateUser, cause: [ConstraintViolationImpl{interpolatedMessage='用戶名不能為空', propertyPath=name, rootBeanClass=class com.xxx.demo.UpdateUserParam, messageTemplate='用戶名不能為空'}, ConstraintViolationImpl{interpolatedMessage='用戶手機(jī)號不能為空', propertyPath=phone, rootBeanClass=class com.xxx.demo.UpdateUserParam, messageTemplate='用戶手機(jī)號不能為空'}, ConstraintViolationImpl{interpolatedMessage='用戶標(biāo)識不能為空', propertyPath=id, rootBeanClass=class com.xxx.demo.UpdateUserParam, messageTemplate='用戶標(biāo)識不能為空'}]
at org.apache.dubbo.validation.filter.ValidationFilter.invoke(ValidationFilter.java:96)
at org.apache.dubbo.rpc.protocol.ProtocolFilterWrapper$1.invoke(ProtocolFilterWrapper.java:83)
....
at org.apache.dubbo.remoting.exchange.support.header.HeaderExchangeHandler.received(HeaderExchangeHandler.java:175)
at org.apache.dubbo.remoting.transport.DecodeHandler.received(DecodeHandler.java:51)
at org.apache.dubbo.remoting.transport.dispatcher.ChannelEventRunnable.run(ChannelEventRunnable.java:57)
at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.runWorker(ThreadPoolExecutor.java:1149)
at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$Worker.run(ThreadPoolExecutor.java:624)
at java.lang.Thread.run(Thread.java:748)三、定制Dubbo參數(shù)校驗異常返回
從前面內(nèi)容我們可以很輕松的驗證，當(dāng)消費端調(diào)用Dubbo服務(wù)時，參數(shù)如果不合法就會拋出相關(guān)異常信息，消費端調(diào)用時也能識別出異常信息，似乎這樣就沒有問題了。
但從前面所定義的服務(wù)接口來看，一般業(yè)務(wù)開發(fā)會定義統(tǒng)一的返回對象格式（如前文示例中的FacadeResult），對于業(yè)務(wù)異常情況，會約定相關(guān)異常碼并結(jié)合相關(guān)性信息提示。因此對于參數(shù)校驗不合法的情況，服務(wù)調(diào)用方自然不希望服務(wù)端拋出一大段包含堆棧信息的異常信息，而是希望還保持這種統(tǒng)一的返回形式，就如下面這種返回所示：
Dubbo接口服務(wù)端配置：
{
"code": 1001,
"msg": "用戶名不能為空",
"data": null
}
3.1 ValidationFilter & JValidator
想要做到返回格式的統(tǒng)一，我們先來看下前面所拋出的異常是如何來的？
從異常堆棧內(nèi)容我們可以看出這個異常信息返回是由ValidationFilter拋出的，從名字我們可以猜到這個是采用Dubbo的Filter擴(kuò)展機(jī)制的一個內(nèi)置實現(xiàn)，當(dāng)我們對Dubbo服務(wù)接口啟用參數(shù)校驗時（即前文Dubbo服務(wù)配置中的validation="true")，該Filter就會真正起作用，我們來看下其中的關(guān)鍵實現(xiàn)邏輯：
@Override
public Result invoke(Invoker<?> invoker, Invocation invocation) throws RpcException {
if (validation != null && !invocation.getMethodName().startsWith("$")
&& ConfigUtils.isNotEmpty(invoker.getUrl().getMethodParameter(invocation.getMethodName(), VALIDATION_KEY))) {
try {
Validator validator = validation.getValidator(invoker.getUrl());
if (validator != null) {
// 注1
validator.validate(invocation.getMethodName(), invocation.getParameterTypes(), invocation.getArguments());
}
} catch (RpcException e) {
throw e;
} catch (ValidationException e) {
// 注2
return AsyncRpcResult.newDefaultAsyncResult(new ValidationException(e.getMessage()), invocation);
} catch (Throwable t) {
return AsyncRpcResult.newDefaultAsyncResult(t, invocation);
}
}
return invoker.invoke(invocation);
}
從前文的異常堆棧信息我們可以知道異常信息是由上述代碼「注2」處所產(chǎn)生，這邊是因為捕獲了ValidationException，通過走讀代碼或者調(diào)試可以得知，該異常是由「注1」處valiator.validate方法所產(chǎn)生。
而Validator接口在Dubbo框架中實現(xiàn)只有JValidator，這個通過idea工具顯示Validator所有實現(xiàn)的UML類圖可以看出（如下圖所示），當(dāng)然調(diào)試代碼也可以很輕松定位到。
既然定位到JValidator了，我們就繼續(xù)看下它里面validate方法的具體實現(xiàn)，關(guān)鍵代碼如下所示：
@Override
public void validate(String methodName, Class<?>[] parameterTypes, Object[] arguments) throws Exception {
List<Class<?>> groups = new ArrayList<>();
Class<?> methodClass = methodClass(methodName);
if (methodClass != null) {
groups.add(methodClass);
}
Set<ConstraintViolation<?>> violations = new HashSet<>();
Method method = clazz.getMethod(methodName, parameterTypes);
Class<?>[] methodClasses;
if (method.isAnnotationPresent(MethodValidated.class)){
methodClasses = method.getAnnotation(MethodValidated.class).value();
groups.addAll(Arrays.asList(methodClasses));
}
groups.add(0, Default.class);
groups.add(1, clazz);
Class<?>[] classgroups = groups.toArray(new Class[groups.size()]);
Object parameterBean = getMethodParameterBean(clazz, method, arguments);
if (parameterBean != null) {
// 注1
violations.addAll(validator.validate(parameterBean, classgroups ));
}
for (Object arg : arguments) {
// 注2
validate(violations, arg, classgroups);
}
if (!violations.isEmpty()) {
// 注3
logger.error("Failed to validate service: " + clazz.getName() + ", method: " + methodName + ", cause: " + violations);
throw new ConstraintViolationException("Failed to validate service: " + clazz.getName() + ", method: " + methodName + ", cause: " + violations, violations);
}
}從上述代碼中可以看出當(dāng)「注1」和注「2」兩處代碼進(jìn)行參數(shù)校驗時所得到的「違反約束」的信息都被加入到violations集合中，而在「注3」處檢查到「違反約束」不為空時，就會拋出包含「違反約束」信息的ConstraintViolationException，該異常繼承自ValidationException，這樣也就會被ValidationFilter中方法所捕獲，進(jìn)而向調(diào)用方返回相關(guān)異常信息。
3.2 自定義參數(shù)校驗異常返回
從前一小節(jié)我們可以很清晰的了解到了為什么會拋出那樣的異常信息給調(diào)用方，如果想做到我們前面想要的訴求：統(tǒng)一返回格式，我們需要按照下面的步驟去實現(xiàn)。
3.2.1 自定義Filter
@Activate(group = {CONSUMER, PROVIDER}, value = "customValidationFilter", order = 10000)
public class CustomValidationFilter implements Filter {
private Validation validation;
public void setValidation(Validation validation) { this.validation = validation; }
public Result invoke(Invoker<?> invoker, Invocation invocation) throws RpcException {
if (validation != null && !invocation.getMethodName().startsWith("$")
&& ConfigUtils.isNotEmpty(invoker.getUrl().getMethodParameter(invocation.getMethodName(), VALIDATION_KEY))) {
try {
Validator validator = validation.getValidator(invoker.getUrl());
if (validator != null) {
validator.validate(invocation.getMethodName(), invocation.getParameterTypes(), invocation.getArguments());
}
} catch (RpcException e) {
throw e;
} catch (ConstraintViolationException e) {// 這邊細(xì)化了異常類型
// 注1
Set<ConstraintViolation<?>> violations = e.getConstraintViolations();
if (CollectionUtils.isNotEmpty(violations)) {
ConstraintViolation<?> violation = violations.iterator().next();// 取第一個進(jìn)行提示就行了
FacadeResult facadeResult = FacadeResult.fail(ErrorCode.INVALID_PARAM.getCode(), violation.getMessage());
return AsyncRpcResult.newDefaultAsyncResult(facadeResult, invocation);
}
return AsyncRpcResult.newDefaultAsyncResult(new ValidationException(e.getMessage()), invocation);
} catch (Throwable t) {
return AsyncRpcResult.newDefaultAsyncResult(t, invocation);
}
}
return invoker.invoke(invocation);
}
}
該自定義filter與內(nèi)置的ValidationFilter唯一不同的地方就在于「注1」處所新增的針對特定異常ConstraintViolationException的處理，從異常對象中獲取包含的「違反約束」信息，并取其中第一個來構(gòu)造業(yè)務(wù)上所定義的通用數(shù)據(jù)格式FacadeResult對象，作為Dubbo服務(wù)接口調(diào)用返回的信息。
3.2.2 自定義Filter的配置
開發(fā)過Dubbo自定義filter的同學(xué)都知道，要讓它生效需要作一個符合SPI規(guī)范的配置，如下所示：
a. 新建兩級目錄分別是META-INF和dubbo，這個需要特別注意，不能直接新建一個目錄名為「META-INFO.dubbo」，否則在初始化啟動的時候會失敗。
b. 新建一個文件名為com.alibaba.dubbo.rpc.Filter，當(dāng)然也可以是org.apache.dubbo.rpc.Filter，Dubbo開源到Apache社區(qū)后，默認(rèn)支持這兩個名字。
c. 文件中配置內(nèi)容為：customValidationFilter=com.xxx.demo.dubbo.filter.CustomValidationFilter。
3.3.3 Dubbo服務(wù)配置
有了自定義參數(shù)校驗的Filter配置后，如果只做到這的話，其實還有一個問題，應(yīng)用啟動后會有兩個參數(shù)校驗Filter生效。當(dāng)然可以通過指定Filter的order來實現(xiàn)自定義Filter先執(zhí)行，但很顯然這種方式不穩(wěn)妥，而且兩個Filter的功能是重復(fù)的，因此只需要一個生效就可以了，Dubbo提供了一種機(jī)制可以禁用指定的Filter，只需在Dubbo配置文件中作如下配置即可：
<!-- 需要禁用的filter以"-"開頭并加上filter名稱 --> <!-- 查看源碼，可看到需要禁用的ValidationFilter名為validation--> <dubbo:provider filter="-validation"/>
但經(jīng)過上述配置后，發(fā)現(xiàn)customValidationFilter并沒有生效，經(jīng)過調(diào)試以及對dubbo相關(guān)文檔的學(xué)習(xí)，對Filter生效機(jī)制有了一定的了解。
a. dubbo啟動后，默認(rèn)會生效框架自帶的一系列Filter；
可以在dubbo框架的資源文件org.apache.dubbo.rpc.Filter中看到具體有哪些，不同版本的內(nèi)容可能會有些許差別。
cache=org.apache.dubbo.cache.filter.CacheFilter validation=org.apache.dubbo.validation.filter.ValidationFilter // 注1 echo=org.apache.dubbo.rpc.filter.EchoFilter generic=org.apache.dubbo.rpc.filter.GenericFilter genericimpl=org.apache.dubbo.rpc.filter.GenericImplFilter token=org.apache.dubbo.rpc.filter.TokenFilter accesslog=org.apache.dubbo.rpc.filter.AccessLogFilter activelimit=org.apache.dubbo.rpc.filter.ActiveLimitFilter classloader=org.apache.dubbo.rpc.filter.ClassLoaderFilter context=org.apache.dubbo.rpc.filter.ContextFilter consumercontext=org.apache.dubbo.rpc.filter.ConsumerContextFilter exception=org.apache.dubbo.rpc.filter.ExceptionFilter executelimit=org.apache.dubbo.rpc.filter.ExecuteLimitFilter deprecated=org.apache.dubbo.rpc.filter.DeprecatedFilter compatible=org.apache.dubbo.rpc.filter.CompatibleFilter timeout=org.apache.dubbo.rpc.filter.TimeoutFilter tps=org.apache.dubbo.rpc.filter.TpsLimitFilter trace=org.apache.dubbo.rpc.protocol.dubbo.filter.TraceFilter future=org.apache.dubbo.rpc.protocol.dubbo.filter.FutureFilter monitor=org.apache.dubbo.monitor.support.MonitorFilter metrics=org.apache.dubbo.monitor.dubbo.MetricsFilter
如上「注1」中的Filter就是我們上一步配置中想要禁用的Filter，因為這些filter都是Dubbo內(nèi)置的，所以這些filter集合有一個統(tǒng)一的名字，default，因此如果想全部禁用，除了一個一個禁用外，也可以直接用'-default'達(dá)到目的，這些默認(rèn)內(nèi)置的filter只要沒有全部或單獨禁用，那就會生效。
b. 想要開發(fā)的自定義Filter能生效，不并一定要在<dubbo:provider filter="xxxFitler" >中體現(xiàn)；如果我們沒有在Dubbo相關(guān)的配置文件中去配置Filter相關(guān)信息，只要寫好自定義filter代碼，并在資源文件/META-INF/dubbo/com.alibaba.dubbo.rpc.Filter中按照spi規(guī)范定義好即可，這樣所有被加載的Filter都會生效。
c. 如果在Dubbo配置文件中配置了Filter信息，那自定義Filter只有顯式配置才會生效。
d. Filter配置也可以加在dubbo service配置中（<dubbo:service interface="..." ref="..." validation="true" filter="xFilter,yFilter"/>）。
當(dāng)dubbo配置文件中provider 和service部分都配置了Filter信息，針對service具體生效的Filter取兩者配置的并集。
因此想要自定義的校驗Filter在所有服務(wù)中都生效，需要作如下配置：
<dubbo:provider filter="-validation, customValidationFilter"/>
四、如何擴(kuò)展校驗注解
前面示例中都是利用參數(shù)校驗的內(nèi)置注解去完成，在實際開發(fā)中有時候會遇到默認(rèn)內(nèi)置的注解無法滿足校驗需求，這時就需要自定義一些校驗注解去滿足需求，方便開發(fā)。
假設(shè)有這樣一個場景，某參數(shù)值需要校驗只能在指定的幾個數(shù)值范圍內(nèi)，類似于白名單一樣，下面就以這個場景來演示下如何擴(kuò)展校驗注解。
4.1 定義校驗注解
@Target({ METHOD, FIELD, ANNOTATION_TYPE, CONSTRUCTOR, PARAMETER })
@Retention(RUNTIME)
@Documented
@Constraint(validatedBy = { })// 注1
// @Constraint(validatedBy = {AllowedValueValidator.class}) 注2
public @interface AllowedValue {
String message() default "參數(shù)值不在合法范圍內(nèi)";
Class<?>[] groups() default { };
Class<? extends Payload>[] payload() default { };
long[] value() default {};
}public class AllowedValueValidator implements ConstraintValidator<AllowedValue, Long> {
private long[] allowedValues;
@Override
public void initialize(AllowedValue constraintAnnotation) {
this.allowedValues = constraintAnnotation.value();
}
public boolean isValid(Long value, ConstraintValidatorContext context) {
if (allowedValues.length == 0) {
return true;
}
return Arrays.stream(allowedValues).anyMatch(o -> Objects.equals(o, value));
}「注1」中的校驗器(Validator)并沒有指定，當(dāng)然是可以像「注2」中那樣直接指定校驗器，但考慮到自定義注解有可能是直接暴露在facade包中，而具體的校驗器的實現(xiàn)有時候會包含一些業(yè)務(wù)依賴，所以不建議直接在此處指定，而是通過Hibernate Validator提供的Validator發(fā)現(xiàn)機(jī)制去完成關(guān)聯(lián)。
4.2 配置定制Validator發(fā)現(xiàn)
a. 在resources目錄下新建META-INF/services/javax.validation.ConstraintValidator文件。
b. 文件中只需填入相應(yīng)Validator的全路徑：com.xxx.demo.validator.AllowedValueValidator，如果有多個的話，每行一個。
五、總結(jié)
本文主要介紹了使用Dubbo框架時如何使用優(yōu)雅點方式完成參數(shù)的校驗，首先演示了如何利用Dubbo框架默認(rèn)支持的校驗實現(xiàn)，然后接著演示了如何配合實際業(yè)務(wù)開發(fā)返回統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式，最后介紹了下如何進(jìn)行自定義校驗注解的實現(xiàn)，方便進(jìn)行后續(xù)自行擴(kuò)展實現(xiàn)，希望能在實際工作中有一定的幫助。
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