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用.NET代码生成JSON Schema 验证器

2024-08-21 22:08:37 前端知识 前端哥 622 565 我要收藏

问题

对于验证复杂JSON数据是否合法的需求,通常的解决方式是标准JSON Schema,.Net下有对应的JSON Schema实现库。应用程序通常需要将标准JSON schema传入实现库,来做后续的数据验证。这里有一种情况,就是如果使用者不太了解标准JSON Schema格式,但又希望能在自己的service中使用其强大的功能,或者适配需要JSON Schema的其他service。

解决方案

如果不熟悉标准JSON Schema,可以用Lateapexearlyspeed.Json.Schema 实现库的 fluent schema builder模式 来创建 JSON Schema 验证器。

这种fluent schema builder用法的接口设计思路是不完全与标准json schema的格式和命名保持一致。标准JSON Schema虽然强大,但大多开发者一般更熟悉“强类型”风格,因此实现库的fluent schema builder在配置时会先“问”用户他们期望哪种JSON token类型,然后在后续链式调用时会基于当前限定的JSON token类型继续“追问”相关的验证需求。通过这种调用方式,开发者会写出更安全的验证代码,利用IDE也会有更友好的使用体验。如下:

    var b = new JsonSchemaBuilder();
    b.ObjectHasProperty("A", b => b.IsJsonString().HasMinLength(5))
    .HasProperty("B", b => b.IsJsonNumber().IsGreaterThan(1).IsLessThan(10))
    .HasProperty("C", b => b.IsJsonArray().HasMinLength(5).HasItems(b =>
    {
        b.NotJsonNull();
    }))
    .HasProperty("D", b => b.Or(
        b => b.IsJsonFalse(),
        b => b.IsJsonNumber().Equal(0),
        b => b.IsJsonObject().HasCustomValidation((JsonElement element) => element.GetProperty("Prop").ValueKind == JsonValueKind.True, 
            jsonElement => $"Cannot pass my custom validation, data is {jsonElement}")
        )
    );
    JsonValidator jsonValidator = b.BuildValidator();
    jsonValidator.Validate(...);

看起来风格是不是很熟悉,即使没接触过JSON Schema,相信也能理解上面的.Net代码。

目前 fluent schema builder 模式下支持的验证方法:

  • NotJsonNull
  • IsJsonTrue
  • IsJsonFalse
  • IsJsonBoolean
  • IsJsonNull
  • IsJsonString:
    • Equal
    • IsIn
    • HasMaxLength
    • HasMinLength
    • HasPattern
    • HasCustomValidation
    • NotMatch
    • EndsWith
  • StringEqual
  • StringHasPattern
  • IsJsonNumber:
    • Equal
    • IsIn
    • IsGreaterThan
    • IsLessThan
    • NotGreaterThan
    • NotLessThan
    • MultipleOf
    • HasCustomValidation
  • IsJsonArray:
    • SerializationEquivalent
    • HasItems
    • HasLength
    • HasMaxLength
    • HasMinLength
    • HasUniqueItems
    • HasCustomValidation
    • Contains
    • NotContains
    • Equivalent
    • HasCollection
    • Empty
    • NotEmpty
    • Single
  • ArrayHasItems
  • ArrayContains
  • IsJsonObject:
    • SerializationEquivalent
    • HasProperty
    • HasCustomValidation
    • Equivalent
    • HasNoProperty
  • ObjectHasProperty
  • Or

其中还有HasCustomValidation() overloads 重载方法可以为 JSON树中的指定节点 创建更高级的自定义验证需求。

不仅想验证JSON数据,还想用 代码Build出来的 Json验证器 来生成 JSON Schema ?

也可以的
string standardJsonSchema = jsonValidator.GetStandardJsonSchemaText();

注意:

为了支持更高级和友好的验证体验,虽然 Lateapexearlyspeed.Json.Schema 实现库在其内部实现时尽可能使用标准JSON Schema keywords, 但一些Build方法会用到“扩展”keywords,因此当你用了那些Build()生成了 JsonValidator 实例后, 将不支持调用 GetStandardJsonSchemaText(),因为扩展keywords无法放回标准JSON Schema且被其他application 所认识,如下:

var builder = new JsonSchemaBuilder();
builder.IsJsonNumber().HasCustomValidation((double _) => true, _ => "");
JsonValidator jsonValidator = builder.BuildValidator();

Assert.Throws<NotSupportedException>(() => jsonValidator.GetStandardJsonSchemaText());

牵扯到扩展keywords的Build方法有:

  • HasCustomValidation(…)
  • HasNoProperty()
  • NotContains()
  • StartsWith()
  • EndsWith()

总结

对于验证JSON数据方面的复杂需求,可以用JSON Schema解决。

对于不希望直接交互JSON Schema格式的service来说,可以用.Net下的 Lateapexearlyspeed.Json.Schema 实现库的 fluent schema builder模式,通过写代码的形式生成JSON验证器。

对于希望用强类型风格的代码生成JSON Schema的需求,也可以用 Lateapexearlyspeed.Json.Schema 实现库的 fluent schema builder模式。

Github repo: https://github.com/lateapexearlyspeed/Lateapexearlyspeed.JsonSchema, 欢迎将使用时发现的问题提到issue。

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