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Spring Bootでバリデーションを試してみた

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背景・目的

前回、下記でデータの登録・更新・削除などを試しました。今回はバリデーションを試してみます

まとめ

下記に特徴をまとめます

特徴 説明
バリデーションのパッケージ spring-boot-starter-validation
パッケージは二種類ある ・jakarta.validation
・jakarta.validation.constraints
標準バリデーション 以降のものがある
入力されているかのバリデーション @Null
@NotNull
@NotBlank
@NotEmpty
数値の範囲のバリデーション @Min
@Max
@DecimalMin
@DecimalMax
数値の桁数のバリデーション @Digits
日時のバリデーション @Future
@Past
オブジェクト数 @Size
正規表現 @Pattern
バリデーションのカスタマイズ エラーメッセージをカスタマイズするには、下記の方法がある
・アノテーション内のmessageのバリューに記載する
・resource/ValidationMessages.properties内に記載する

バリデーション自体を実装する

概要

Spring Boot 3 プログラミング入門を基に整理します

  • SpringBootのバリデーションには、spring-boot-starter-validation というパッケージが用意されている

validationのアノテーション

Springではバリデーションは、2種類用意されている。

  • jakarta.validation
  • jakarta.validation.constraints
アノテーション 説明 備考
@Null Nullである
@NotNull Nullではない 何も入力しない場合、空文字になるのですり抜けるので注意が必要
@NotBlank 空白ではない 入力フォームはこちらがよい
@NotEmpty 空ではない NotBlankとの違いは、半角スペース等でも入力したとみなす
@Min 最小値
@Max 最大値
@DecimalMin BigDecimal、int、long等値全般で使える最小値
@DecimalMax BigDecimal、int、long等値全般で使える最大値
@Digits 整数と小数部分の桁数制限を行う 使い方。@Digits(integer=5,fraction=10)
@Future 現在より先の日時のみ受付可能
@Past 現在よりも過去の日時のみ受付可能
@Size 文字列、配列、コレクションなど、いくつもの値をまとめて保管するオブジェクトで使用する @Size(min=1,max=10)
@Pattern String項目で使う。正規表現のパターンを指定して入力チェックを行う

エラーメッセージ

  • バリデーションで表示されるエラーメッセージは、あらかじめバリデーションパッケージに用意されている
  • エラーメッセージをカスタマイズする場合は、messageを使用して表示すれば良い

エラーメッセージをプロパティファイルで定義

  • エンティティクラスのアノテーション部分にメッセージを直接記述するのは、メンテナンス性が良くない
  • メッセージをプロパティにまとめて扱うのが良い
  • resourcesフォルダに、ValidationMessages.propertiesに定義する

オリジナルのバリデーター

  • アノテーションで実装されたバリデーションは、バリデータと呼ばれるデータチェック用のクラスにより行われる
  • 不足する場合は、自作も可能
  • 自作には2つのクラスが必要
    • アノテーションクラス
    • バリデーションを行うバリデータクラス
  • アノテーションクラス
    • @interface アノテーション名とする
    • java.lang.annotation.Annotationインタフェイスのサブクラスとして認識される
  • バリデータクラス
    • jakarta.validation.ConstraintValidatorインタフェイスを実装する

実践

Spring Boot 3 プログラミング入門を参考に試してみます。

前提

Spring Bootでデータを保存する-その2(更新と削除)で実装した内容を基にしています

pom.xml

  1. 下記のdependencyを追加します
    <dependency>
    		<groupId>org.springframework.boot</groupId>
    		<artifactId>spring-boot-starter-validation</artifactId>
    		<version>3.3.1</version>
    </dependency>
    

バリデーションの追加

  1. Personエンティティを開きます
  2. 下記の追加を行います
    • NotBlank
    @Column(length = 50,nullable = false)
    @NotBlank
    private String firstName;
    
    @Column(length = 50,nullable = false)
    @NotBlank
    private String lastName;
    

ハンドラの修正

  1. WebControllerのformメソッドを下記のように修正します
      @RequestMapping(value = "/", method=RequestMethod.POST)
      @Transactional
      public ModelAndView form(
        @ModelAttribute("formModel") @Validated Person person,
        BindingResult result,
        ModelAndView mav) {
        ModelAndView res = null;
    
        System.out.println(result.getFieldErrors());
    
        if(!result.hasErrors()) {
          repository.saveAndFlush(person);
          res = new ModelAndView("redirect:/");
        } else {
          mav.setViewName("index");
          mav.addObject("title","Test page");
          mav.addObject("message","Sorry, error is occured...");
          List<Person> list = repository.findAll();
          mav.addObject("people", list);
          res = mav;
        }
    
        return res;
      }
    
    • @Validated
      • バリデーションチェックのもの
      • エンティティの値をバリデーションチェックするためのもの
      • エンティティの各値を自動的にチェックする
    • バリデーションチェックのエラー
      • BindingResultで結果がわかる
      • hasErrorsメソッドでエラー有無がわかる

テンプレートの修正

  1. index.htmlを修正します
  <form method="post" action="/" th:object="${formModel}">
    <ul>
      <li th:each="error : ${#fields.detailedErrors()}" class="text text-danger" th:text="${error.message}" />
    </ul>

動作確認

  1. ビルドとSpring Bootを起動します

    $ mvn package
    $ java -jar target/rest-db-0.0.1-SNAPSHOT.jar
    
  2. localhost:8080にアクセスします
    image.png

  3. 空白のまま、「Create」をクリックします。エラーメッセージが表示されました
    image.png

  4. test-taroとtest-suzukiを入力し、「Create」を入れると登録されました

エラーメッセージの位置を変更する

各フィールド配下に、エラーメッセージを表示したほうがわかりやすいので改善します

  1. index.htmlを下記のように修正します
      <form method="post" action="/" th:object="${formModel}">
        <style>.err {color:red}</style>
    
        <div class="mb-3">
          <label for="name" class="form-label">FirstName</label>
          <input type="text" class="form-control" name="firstName" th:value="*{firstName}" th:errorclass="err" />
          <div th:if="${#fields.hasErrors('firstName')}" th:errors="*{firstName}" th:errorclass="err"></div>
        </div>
        <div class="mb-3">
          <label for="name" class="form-label"></label>LastName</label>
          <input type="text" class="form-control" name="lastName" th:value="*{lastName}" th:errorclass="err" />
          <div th:if="${#fields.hasErrors('lastName')}" th:errors="*{lastName}" th:errorclass="err"></div>
        </div>
        <div class="mb-3">
          <input type="submit" class="btn btn-primary" value="Create" />
        </div>
      </form>
    

動作確認

  1. ビルドとSpring Bootを起動します

    $ mvn package
    $ java -jar target/rest-db-0.0.1-SNAPSHOT.jar
    
  2. localhost:8080にアクセスします
    image.png

  3. 空白のまま、「Create」をクリックします。エラーになりました
    image.png

  4. FirstNameだけ入力します。エラーになりました
    image.png

エラーメッセージのカスタマイズ

バリデーションの引数を入れることで、メッセージをカスタマイズできます。

  1. バリデーションのアノテーションにメッセージを指定します
        @Column(length = 50,nullable = false)
        @NotBlank(message="名前(FirstName)を入力してください!")
        private String firstName;
    
        @Column(length = 50,nullable = false)
        @NotBlank(message="名字(LastName)を入力してください!")
        private String lastName;
    

動作確認

  1. ビルドしSpring Bootを再実行します
    $ mvn package
    $ java -jar target/rest-db-0.0.1-SNAPSHOT.jar
    
  2. localhost:8080にアクセスします
  3. 何も入力せずに、「Create」をクリックすると、カスタマイズ後のエラーメッセージが表示されました
    image.png

エラーメッセージのカスタマイズ(プロパティファイル)

エラーメッセージをハードコードするのではなく、プロパティファイルに書いておきます。

  1. 先ほどのmessageを削除しておきます(エンティティ内のmessageが優先されるため)

    @Column(length = 50,nullable = false)
    @NotBlank
    private String firstName;
    
    @Column(length = 50,nullable = false)
    @NotBlank
    private String lastName;
    
  2. ValidationMessages.propertiesをresourcesフォルダに配置します
    image.png

  3. 下記の設定を追記します

    jakarta.validation.constraints.NotBlank.message=must not be blank
    

動作確認

  1. ビルドしSpring Bootを再実行します

    $ mvn package
    $ java -jar target/rest-db-0.0.1-SNAPSHOT.jar
    
  2. localhost:8080にアクセスします

  3. 何も入力せずに、「Create」をクリックすると、プロパティファイルに設定されたエラーメッセージが表示されました
    image.png

バリデータの実装

Validator

PhoneValidatorを実装する

  1. ハンドラーと同様のパッケージにPhoneValidator.javaを追加します
    image.png

  2. 下記のコードを追記します

    package com.example.data.rest_db;
    
    import jakarta.validation.ConstraintValidator;
    import jakarta.validation.ConstraintValidatorContext;
    
    public class PhoneValidator implements ConstraintValidator<Phone, String> {
    
        @Override
        public void initialize(Phone phone) {
        }
    
        @Override
        public boolean isValid(String value, ConstraintValidatorContext context) {
          return value != null && value.matches("[0-9()-]*");
        }
    
    }
    
    • ConstraintValidatorインタフェイスの実装
      • パラメータは、Phoneと、String
        • Phoneがアノテーション
        • Stringが入力値
      • Stringを入力し、Phoneアノテーションによりバリデーションが設定される
      • initialize
        • 初期化メソッド
        • アノテーションの情報を取得できる
      • isValid
        • バリデーション
        • Stringで入力値、ConstraintValidatorContextが渡される

アノテーション

  1. ハンドラーと同様のパッケージに Phone.javaを追加します
    image.png

  2. 下記のコードを追記します

    package com.example.data.rest_db;
    
    import java.lang.annotation.Documented;
    import java.lang.annotation.ElementType;
    import java.lang.annotation.Retention;
    import java.lang.annotation.RetentionPolicy;
    import java.lang.annotation.Target;
    
    import jakarta.validation.Constraint;
    import jakarta.validation.Payload;
    
    @Documented
    @Constraint(validatedBy = PhoneValidator.class)
    @Target({ElementType.METHOD, ElementType.FIELD})
    @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
    public @interface Phone {
    
      String message() default "Invalid phone number";
    
      Class<?>[] groups() default {};
    
      Class<? extends Payload>[] payload() default {};
    
    }
    
    

バリデータを使用する

テンプレートの修正

Phoneバリデータを使用します

  1. index.htmlを修正します。Phoneを追加します
    <body class="container">
      <h1 class="display-4 mb-4" th:text="${title}"></h1>
      <p th:text="${message}"></p>
      <form method="post" action="/" th:object="${formModel}">
        <style>.err {color:red}</style>
    
        <div class="mb-3">
          <label for="name" class="form-label">FirstName</label>
          <input type="text" class="form-control" name="firstName" th:value="*{firstName}" th:errorclass="err" />
          <div th:if="${#fields.hasErrors('firstName')}" th:errors="*{firstName}" th:errorclass="err"></div>
        </div>
        <div class="mb-3">
          <label for="name" class="form-label"></label>LastName</label>
          <input type="text" class="form-control" name="lastName" th:value="*{lastName}" th:errorclass="err" />
          <div th:if="${#fields.hasErrors('lastName')}" th:errors="*{lastName}" th:errorclass="err"></div>
        </div>
        <div class="mb-3">
          <label for="name" class="form-label"></label>Phone</label>
          <input type="text" class="form-control" name="phone" th:value="*{phone}" th:errorclass="err" />
          <div th:if="${#fields.hasErrors('phone')}" th:errors="*{phone}" th:errorclass="err"></div>
        </div>
        <div class="mb-3">
          <input type="submit" class="btn btn-primary" value="Create" />
        </div>
      </form>
    
      <table class="table">
        <thread>
          <tr>
            <th>firstName</th>
            <th>lastName</th>
            <th>Phone</th>
          </tr>
        </thread>
        <tbody>
          <tr th:each="person : ${people}">
            <td th:text="${person.firstName}"></td>
            <td th:text="${person.lastName}"></td>
            <td th:text="${person.phone}"></td>
          </tr>
        </tbody>
      </table>
    </body>
    

エンティティの修正

  1. phone変数と、アクセスメソッド(SetterとGetter)を追加します。また、 作成した@Phoneアノテーションを追加します
        @Column(nullable = false)
        @Phone
        private String phone; // Add this field
    
        public String getPhone() {
          return phone;
        }
        public void setPhone(String phone) {
          this.phone = phone;
        }
    

初期値の設定

  1. ハンドラのinitを修正します。phoneの初期値を埋めます
      public void init() {
        Person p1 = new Person();
        p1.setFirstName("Ichiro");
        p1.setLastName("Suzuki");
        p1.setPhone("00-0000-0000");
        repository.saveAndFlush(p1);
    
        Person p2 = new Person();
        p2.setFirstName("Taro");
        p2.setLastName("Yamada");
        p2.setPhone("00-0000-0001");
        repository.saveAndFlush(p2);
    
        Person p3 = new Person();
        p3.setFirstName("Hanako");
        p3.setLastName("Yamada");
        p3.setPhone("00-0000-0003");
        repository.saveAndFlush(p3);
    
      }
    

動作確認

  1. ビルドしSpring Bootを再実行します

    $ mvn package
    $ java -jar target/rest-db-0.0.1-SNAPSHOT.jar
    
  2. localhost:8080にアクセスします
    image.png

  3. Phoneに英字を入れます。エラーになりました
    image.png
    image.png

考察

今回は、Spring Bootにおけるバリデーションについて、標準で用意されているものの利用から、エラーメッセージのカスタマイズ、バリデーションの自作まで試してみました。
引き続き、SpringBootの機能について学んでいきます。

参考

Spring Boot 3 プログラミング入門

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