Go高效率開發(fā)Web參數(shù)校驗(yàn)三種方式實(shí)例
web開發(fā)中,你肯定見到過各種各樣的表單或接口數(shù)據(jù)校驗(yàn):
客戶端參數(shù)校驗(yàn):在數(shù)據(jù)提交到服務(wù)器之前,發(fā)生在瀏覽器端或者app應(yīng)用端,相比服務(wù)器端校驗(yàn),用戶體驗(yàn)更好,能實(shí)時(shí)反饋用戶的輸入校驗(yàn)結(jié)果。
服務(wù)器端參數(shù)校驗(yàn):發(fā)生在客戶端提交數(shù)據(jù)并被服務(wù)器端程序接收之后,通常服務(wù)器端校驗(yàn)都是發(fā)生在將數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)庫(kù)之前,如果數(shù)據(jù)沒通過校驗(yàn),則會(huì)直接從服務(wù)器端返回錯(cuò)誤消息,并且告訴客戶端發(fā)生錯(cuò)誤的具體位置和原因,服務(wù)器端校驗(yàn)不像客戶端校驗(yàn)?zāi)菢佑泻玫挠脩趔w驗(yàn),因?yàn)樗钡秸麄€(gè)表單都提交后才能返回錯(cuò)誤信息。但是服務(wù)器端校驗(yàn)是應(yīng)用對(duì)抗錯(cuò)誤,惡意數(shù)據(jù)的最后防線,在這之后,數(shù)據(jù)將被持久化至數(shù)據(jù)庫(kù)。當(dāng)今所有的服務(wù)端框架都提供了數(shù)據(jù)校驗(yàn)與過濾功能(讓數(shù)據(jù)更安全)。
本文主要討論服務(wù)器端參數(shù)校驗(yàn)
確保用戶以正確格式輸入數(shù)據(jù),提交的數(shù)據(jù)能使后端應(yīng)用程序正常工作,同時(shí)在一切用戶的輸入都是不可信的前提下(比如xss跨域腳本攻擊,sql注入),參數(shù)驗(yàn)證是不可或缺的一環(huán),也是很繁瑣效率不高的一環(huán),在對(duì)接表單提交或者api接口數(shù)據(jù)提交,程序里充斥著大量重復(fù)驗(yàn)證邏輯和if else語(yǔ)句,本文分析參數(shù)校驗(yàn)的三種方式,找出最優(yōu)解,從而提高參數(shù)驗(yàn)證程序代碼的開發(fā)效率。
學(xué)習(xí)方式自下而上:提出問題 -> 分析問題 -> 解決問題 -> 總結(jié)
需求場(chǎng)景:
常見的網(wǎng)站登陸場(chǎng)景
業(yè)務(wù)需求
接口一: 場(chǎng)景:輸入手機(jī)號(hào),獲取短信驗(yàn)證碼 校驗(yàn)需求:判斷手機(jī)號(hào)非空,手機(jī)號(hào)格式是否正確 接口二: 場(chǎng)景:手機(jī)收到短信驗(yàn)證碼,輸入驗(yàn)證碼,點(diǎn)擊登陸 校驗(yàn)需求:1、判斷手機(jī)號(hào)非空,手機(jī)號(hào)格式是否正確;2、驗(yàn)證碼非空,驗(yàn)證碼格式是否正確
技術(shù)選型:web框架gin
第一種實(shí)現(xiàn)方式:自定義實(shí)現(xiàn)校驗(yàn)邏輯
package main func main() { engine := gin.New() engine := gin.New() ctrUser := controller.NewUser() engine.POST("/user/login", ctrUser.Login) ctrCaptcha := controller.NewCaptcha() engine.POST("/captcha/send", ctrCaptcha.Send) engine.Run() } -------------------------------------------------------------------------------- package controller type Captcha struct {} func (ctr *Captcha) Send(c *gin.Context) { mobile := c.PostForm("mobile") // 校驗(yàn)手機(jī)號(hào)邏輯 if mobile == "" { c.JSON(http.StatusBadRequest, gin.H{"error": "手機(jī)號(hào)不能為空"}) return } matched, _ := regexp.MatchString(`^(1[3-9][0-9]\d{8})$`, mobile) if !matched { c.JSON(http.StatusBadRequest, gin.H{"error": "手機(jī)號(hào)格式不正確"}) return } c.JSON(http.StatusBadRequest, gin.H{"mobile": mobile}) } type User struct {} func (ctr *User) Login(c *gin.Context) { mobile := c.PostForm("mobile") code := c.PostForm("code") // 校驗(yàn)手機(jī)號(hào)邏輯 if mobile == "" { c.JSON(http.StatusBadRequest, gin.H{"error": "手機(jī)號(hào)不能為空"}) return } matched, _ := regexp.MatchString(`^(1[3-9][0-9]\d{8})$`, mobile) if !matched { c.JSON(http.StatusBadRequest, gin.H{"error": "手機(jī)號(hào)格式不正確"}) return } // 校驗(yàn)手機(jī)號(hào)邏輯 if code == "" { c.JSON(http.StatusBadRequest, gin.H{"error": "驗(yàn)證碼不能為空"}) return } if len(code) != 4 { c.JSON(http.StatusBadRequest, gin.H{"error": "驗(yàn)證碼為4位"}) return } c.JSON(http.StatusBadRequest, gin.H{"mobile": mobile, "code": code}) }
代碼分析:
參數(shù)驗(yàn)證函數(shù)放在Controller層;
這是一種比較初級(jí)也是最樸素的實(shí)現(xiàn)方式,在現(xiàn)實(shí)代碼review中經(jīng)常遇到,這樣實(shí)現(xiàn)會(huì)有什么問題?
1、手機(jī)號(hào)碼驗(yàn)證邏輯重復(fù);
2、違背了controller層的職責(zé),controller層充斥著大量的驗(yàn)證函數(shù)(Controller層職責(zé):從HTTP請(qǐng)求中獲得信息,提取參數(shù),并分發(fā)給不同的處理服務(wù));
重復(fù)代碼是軟件質(zhì)量下降的重大來源?。?!
1、重復(fù)代碼會(huì)造成維護(hù)成本的成倍增加;
2、需求的變動(dòng)導(dǎo)致需要修改重復(fù)代碼,如果遺漏某處重復(fù)的邏輯,就會(huì)產(chǎn)生bug(例如手機(jī)號(hào)碼增加12開頭的驗(yàn)證規(guī)則);
3、重復(fù)代碼會(huì)導(dǎo)致項(xiàng)目代碼體積變得臃腫;
聰明的開發(fā)者肯定第一時(shí)間想到一個(gè)解決辦法:提取出驗(yàn)證邏輯,工具包util實(shí)現(xiàn)IsMobile函數(shù)
package util func IsMobile(mobile string) bool { matched, _ := regexp.MatchString(`^(1[3-9][0-9]\d{8})$`, mobile) return matched } 代碼分析: 問題:代碼會(huì)大量出現(xiàn)util.IsMobile、util.IsEmail等校驗(yàn)代碼
思考:從面向?qū)ο蟮乃枷氤霭l(fā),IsMobile屬于util的動(dòng)作或行為嗎?
第二種實(shí)現(xiàn)方式:模型綁定校驗(yàn)
技術(shù)選型:web框架gin自帶的模型驗(yàn)證器中文提示不是很好用,這里使用govalidator 模型綁定校驗(yàn)是目前參數(shù)校驗(yàn)最主流的驗(yàn)證方式,每個(gè)編程語(yǔ)言的web框架基本都支持這種模式,模型綁定時(shí)將Http請(qǐng)求中的數(shù)據(jù)映射到模型對(duì)應(yīng)的參數(shù),參數(shù)可以是簡(jiǎn)單類型,如整形,字符串等,也可以是復(fù)雜類型,如Json,Json數(shù)組,對(duì)各種數(shù)據(jù)類型進(jìn)行驗(yàn)證,然后拋出相應(yīng)的錯(cuò)誤信息。
package request func init() { validator.TagMap["IsMobile"] = func(value string) bool { return IsMobile(value) } } func IsMobile(value string) bool { matched, _ := regexp.MatchString(`^(1[1-9][0-9]\d{8})$`, value) return matched } type Captcha struct { Mobile string `form:"mobile" valid:"required~手機(jī)號(hào)不能為空,numeric~手機(jī)號(hào)碼應(yīng)該為數(shù)字型,IsMobile~手機(jī)號(hào)碼格式錯(cuò)誤"` } type User struct { Mobile string `form:"mobile" valid:"required~手機(jī)號(hào)不能為空,numeric~手機(jī)號(hào)碼應(yīng)該為數(shù)字型,IsMobile~手機(jī)號(hào)碼格式錯(cuò)誤"` Code string `form:"code" valid:"required~驗(yàn)證碼不能為空,numeric~驗(yàn)證碼應(yīng)該為數(shù)字型"` } ------------------------------------------------------------------------------- package controller type Captcha struct {} func (ctr *Captcha) Send(c *gin.Context) { request := new(request.Captcha) if err := c.ShouldBind(request); err != nil { c.JSON(http.StatusBadRequest, gin.H{"error": err.Error()}) return } if _, err := validator.ValidateStruct(request); err != nil { c.JSON(http.StatusBadRequest, gin.H{"error": err.Error()}) return } c.JSON(http.StatusBadRequest, gin.H{"data": request}) } type User struct {} func (ctr *User) Login(c *gin.Context) { request := new(request.User) if err := c.ShouldBind(request); err != nil { c.JSON(http.StatusBadRequest, gin.H{"error": err.Error()}) return } if _, err := validator.ValidateStruct(request); err != nil { c.JSON(http.StatusBadRequest, gin.H{"error": err.Error()}) return } c.JSON(http.StatusBadRequest, gin.H{"data": request}) }
代碼分析:
1、mobile校驗(yàn)邏輯同樣重復(fù)(注釋實(shí)現(xiàn)校驗(yàn)的邏輯重復(fù),如錯(cuò)誤提示"手機(jī)號(hào)不能為空"修改為"請(qǐng)?zhí)顚懯謾C(jī)號(hào)",需要修改兩個(gè)地方)
2、validator.ValidateStruct函數(shù)會(huì)驗(yàn)證結(jié)構(gòu)體所有屬性
對(duì)于2問題不太好理解,舉例解釋 業(yè)務(wù)場(chǎng)景:用戶注冊(cè)功能,需要校驗(yàn)手機(jī)號(hào)、短信驗(yàn)證碼、密碼、昵稱、生日 type User struct { Mobile string `form:"mobile" valid:"required~手機(jī)號(hào)不能為空,numeric~手機(jī)號(hào)碼應(yīng)該為數(shù)字型,IsMobile~手機(jī)號(hào)碼格式錯(cuò)誤"` Code string `form:"code" valid:"required~驗(yàn)證碼不能為空,numeric~驗(yàn)證碼應(yīng)該為數(shù)字型"` Password string `form:"password" valid:"required~密碼不能為空,stringlength(6|18)~密碼6-18個(gè)字符"` Nickname string `form:"nickname" valid:"required~昵稱不能為空,stringlength(2|10)~昵稱2-10個(gè)字符"` Birthday time.Time `form:"birthday" valid:"required~生日不能為空" time_format:"2006-01-02"` }
代碼分析:
登陸功能需要校驗(yàn)Mobile、Code屬性;
注冊(cè)功能需要校驗(yàn)Mobile、Code、Password、Nickname、Birthday屬性;
如果代碼校驗(yàn)共用User結(jié)構(gòu)體,就產(chǎn)生了一個(gè)矛盾點(diǎn),有兩種方法可以解決這一問題:
- 修改validator.ValidateStruct函數(shù),增加校驗(yàn)白名單或黑名單,實(shí)現(xiàn)可以設(shè)置部分屬性校驗(yàn)或者忽略校驗(yàn)部分屬性;
// 只做Mobile、Code屬性校驗(yàn)或者忽略Mobile、Code屬性校驗(yàn) validator.ValidateStruct(user, "Mobile", "Code") 這種也是一種不錯(cuò)的解決方式,但是在項(xiàng)目實(shí)踐中會(huì)遇到點(diǎn)小問題: 1、一個(gè)校驗(yàn)結(jié)構(gòu)體有20個(gè)屬性,只需要校驗(yàn)其中10個(gè)字段,不管用白名單還是黑名單都需要傳10個(gè)字段; 2、手寫字段名容易出錯(cuò);
- 新建不同的結(jié)構(gòu)體,對(duì)應(yīng)相應(yīng)的接口綁定校驗(yàn)
type UserLogin struct { Mobile string `form:"mobile" valid:"required~手機(jī)號(hào)不能為空,numeric~手機(jī)號(hào)碼應(yīng)該為數(shù)字型,IsMobile~手機(jī)號(hào)碼格式錯(cuò)誤"` Code string `form:"code" valid:"required~驗(yàn)證碼不能為空,numeric~驗(yàn)證碼應(yīng)該為數(shù)字型"` } type UserRegister struct { Mobile string `form:"mobile" valid:"required~手機(jī)號(hào)不能為空,numeric~手機(jī)號(hào)碼應(yīng)該為數(shù)字型,IsMobile~手機(jī)號(hào)碼格式錯(cuò)誤"` Code string `form:"code" valid:"required~驗(yàn)證碼不能為空,numeric~驗(yàn)證碼應(yīng)該為數(shù)字型"` Password string `form:"password" valid:"required~密碼不能為空,stringlength(6|18)~密碼6-18個(gè)字符"` Nickname string `form:"nickname" valid:"required~昵稱不能為空,stringlength(2|10)~昵稱2-10個(gè)字符"` Birthday time.Time `form:"birthday" valid:"required~生日不能為空" time_format:"2006-01-02"` } 代碼解析: 用戶登陸接口對(duì)應(yīng):UserLogin結(jié)構(gòu)體 用戶注冊(cè)接口對(duì)應(yīng):UserRegister結(jié)構(gòu)體
同樣問題再次出現(xiàn),Mobile、Code屬性校驗(yàn)邏輯重復(fù)。
再介紹第三種參數(shù)校驗(yàn)方式之前,先審視一下剛才的一段代碼:
if err := c.ShouldBind(&request); err != nil { c.JSON(http.StatusBadRequest, gin.H{"error": err.Error()}) return } if _, err := validator.ValidateStruct(request); err != nil { c.JSON(http.StatusBadRequest, gin.H{"error": err.Error()}) return }
參數(shù)綁定校驗(yàn)的地方都需要出現(xiàn)這幾行代碼,我們可以修改gin源碼,把govalidator庫(kù)集成在gin中;
如何修改第三方庫(kù)源代碼參照項(xiàng)目 源碼鏈接
在gin根目錄增加context_validator.go文件,代碼如下: package gin import ( "github.com/asaskevich/govalidator" ) type Validator interface { Validate() error } func (c *Context) ShouldB(data interface{}) error { if err := c.ShouldBind(data); err != nil { return err } if _, err := govalidator.ValidateStruct(data); err != nil { return err } var v Validator var ok bool if v, ok = data.(Validator); !ok { return nil } return v.Validate() }
controller層的參數(shù)綁定校驗(yàn)代碼如下:
type User struct {} func (ctr *User) Register(c *gin.Context) { request := new(request.UserRegister) if err := c.ShouldB(request); err != nil { c.JSON(http.StatusBadRequest, gin.H{"error": err.Error()}) return } c.JSON(http.StatusBadRequest, gin.H{"data": request}) }
代碼分析:
增加了Validator接口,校驗(yàn)?zāi)P蛯?shí)現(xiàn)Validator接口,可以完成更為復(fù)雜的多參數(shù)聯(lián)合校驗(yàn)檢查邏輯,如檢查密碼和重復(fù)密碼是否相等
type UserRegister struct { Mobile string `form:"mobile" valid:"required~手機(jī)號(hào)不能為空,numeric~手機(jī)號(hào)碼應(yīng)該為數(shù)字型,IsMobile~手機(jī)號(hào)碼格式錯(cuò)誤"` Code string `form:"code" valid:"required~驗(yàn)證碼不能為空,numeric~驗(yàn)證碼應(yīng)該為數(shù)字型"` Password string `form:"password" valid:"required~密碼不能為空,stringlength(6|18)~密碼6-18個(gè)字符"` RePassword string `form:"rePassword" valid:"required~重復(fù)密碼不能為空,stringlength(6|18)~重復(fù)密碼6-18個(gè)字符"` Nickname string `form:"nickname" valid:"required~昵稱不能為空,stringlength(2|10)~昵稱2-10個(gè)字符"` Birthday time.Time `form:"birthday" valid:"required~生日不能為空" time_format:"2006-01-02"` } func (req *UserRegister) Validate() error { if req.Password != req.RePassword { return errors.New("兩次密碼不一致") } return nil }
模型校驗(yàn)是通過反射機(jī)制來實(shí)現(xiàn),眾所周知反射的效率都不高,現(xiàn)在gin框架集成govalidator,gin原有的校驗(yàn)功能就顯得多余,小伙伴們可以從ShouldBind函數(shù)從下追,把自帶的校驗(yàn)功能屏蔽,提高框架效率。
第三種實(shí)現(xiàn)方式:拆解模型字段,組合結(jié)構(gòu)體
解決字段校驗(yàn)邏輯重復(fù)的最終方法就是拆解字段為獨(dú)立結(jié)構(gòu)體,通過多個(gè)字段結(jié)構(gòu)體的不同組合為所需的校驗(yàn)結(jié)構(gòu)體,代碼如下:
源碼鏈接
package captcha type CodeS struct { Code string `form:"code" valid:"required~驗(yàn)證碼不能為空,numeric~驗(yàn)證碼應(yīng)該為數(shù)字型"` } package user type PasswordS struct { Password string `form:"password" valid:"required~密碼不能為空,stringlength(6|18)~密碼6-18個(gè)字符"` } type RePasswordS struct { RePassword string `form:"rePassword" valid:"required~重復(fù)密碼不能為空,stringlength(6|18)~重復(fù)密碼6-18個(gè)字符"` } type NicknameS struct { Nickname string `form:"nickname" valid:"required~昵稱不能為空,stringlength(2|10)~昵稱2-10個(gè)字符"` } type BirthdayS struct { Birthday time.Time `form:"birthday" valid:"required~生日不能為空" time_format:"2006-01-02"` } type UserLogin struct { MobileS captcha.CodeS } type UserRegister struct { MobileS captcha.CodeS user.PasswordS user.RePasswordS user.NicknameS user.BirthdayS } func (req *UserRegister) Validate() error { if req.Password() != req.RePassword() { return errors.New("兩次密碼不一致") } return nil } 代碼解析: 為什么字段結(jié)構(gòu)體都加了S? 1、結(jié)構(gòu)體包含匿名結(jié)構(gòu)體不能調(diào)用匿名結(jié)構(gòu)體同名屬性,匿名結(jié)構(gòu)體加S標(biāo)識(shí)為結(jié)構(gòu)體 示例代碼不能很好的展示項(xiàng)目結(jié)構(gòu),可以查看源代碼
代碼分析:
- 獨(dú)立的字段結(jié)構(gòu)體通常以表名為包名定義范圍,比如商品名稱和分類名稱字段名都為Name,但是所需定義的校驗(yàn)邏輯(字符長(zhǎng)度等)很有可能不同;
- 每一個(gè)接口建立對(duì)應(yīng)的驗(yàn)證結(jié)構(gòu)體:
接口user/login: 對(duì)應(yīng)請(qǐng)求結(jié)構(gòu)體UserLogin 接口user/register: 對(duì)應(yīng)請(qǐng)求結(jié)構(gòu)體UserRegister 接口captcha/send: 對(duì)應(yīng)請(qǐng)求結(jié)構(gòu)體CaptchaSend
- 公用的字段結(jié)構(gòu)體例如ID、Mobile建立單獨(dú)的文件;
總結(jié):
一、驗(yàn)證邏輯封裝在各自的實(shí)體中,由request層實(shí)體負(fù)責(zé)驗(yàn)證邏輯,驗(yàn)證邏輯不會(huì)散落在項(xiàng)目代碼的各個(gè)地方,當(dāng)驗(yàn)證邏輯改變時(shí),找到對(duì)應(yīng)的實(shí)體修改就可以了,這就是代碼的高內(nèi)聚;
二、通過不同實(shí)體的嵌套組合就可以實(shí)現(xiàn)多樣的驗(yàn)證需求,使得代碼的可重用性大大增強(qiáng),這就是代碼的低耦合
獨(dú)立字段結(jié)構(gòu)體組合成不同的校驗(yàn)結(jié)構(gòu)體,這種方式在實(shí)際項(xiàng)目開發(fā)中有很大的靈活性,可以滿足參數(shù)校驗(yàn)比較多變復(fù)雜的需求場(chǎng)景,小伙伴可以在項(xiàng)目開發(fā)中慢慢體會(huì)。
參數(shù)綁定校驗(yàn)在項(xiàng)目中遇到的幾個(gè)問題
源碼鏈接1、需要提交參數(shù)為json或json數(shù)組如何校驗(yàn)綁定?
type ColumnCreateArticle struct { IDS article.TitleS } type ColumnCreate struct { column.TitleS Article *ColumnCreateArticle `form:"article"` Articles []ColumnCreateArticle `form:"articles"` }
2、嚴(yán)格遵循一個(gè)接口對(duì)應(yīng)一個(gè)校驗(yàn)結(jié)構(gòu)體
func (ctr *Column) Detail(c *gin.Context) { request := new(request.IDS) if err := c.ShouldB(request); err != nil { c.JSON(http.StatusBadRequest, gin.H{"error": err.Error()}) return } c.JSON(http.StatusBadRequest, gin.H{"data": request}) }
示例代碼獲取文章專欄詳情的接口,參數(shù)為專欄id,因?yàn)橹挥幸粋€(gè)id參數(shù),如果剛開始圖省事,沒有建立對(duì)應(yīng)獨(dú)立的ColumnDetail校驗(yàn)結(jié)構(gòu)體,后期接口增加參數(shù)(例如來源等),還是要改動(dòng)這一塊代碼,增加代碼的不確定性
3、布爾參數(shù)的三種狀態(tài)
type ColumnDetail struct { IDS // 為真顯示重點(diǎn)文章,為否顯示非重點(diǎn)文章,為nil都顯示 ArticleIsImportant *bool `form:"articleIsImportant"` } column?id=1&articleIsImportant=true ArticleIsImportant為true column?id=1&articleIsImportant=false ArticleIsImportant為false column?id=1 ArticleIsIm
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