Node在Controller層進(jìn)行數(shù)據(jù)校驗(yàn)的過程詳解

前言

幽默風(fēng)趣的后端程序員一般自嘲為 CURD Boy。CURD, 也就是對(duì)某一存儲(chǔ)資源的增刪改查，這完全是面向數(shù)據(jù)編程啊。

真好呀，面向數(shù)據(jù)編程，往往會(huì)對(duì)業(yè)務(wù)理解地更加透徹，從而寫出更高質(zhì)量的代碼，造出更少的 BUG。既然是面向數(shù)據(jù)編程那更需要避免臟數(shù)據(jù)的出現(xiàn)，加強(qiáng)數(shù)據(jù)校驗(yàn)。否則，難道要相信前端的數(shù)據(jù)校驗(yàn)嗎，畢竟前端數(shù)據(jù)校驗(yàn)直達(dá)用戶，是為了 UI 層更友好的用戶反饋。

數(shù)據(jù)校驗(yàn)層

后端由于重業(yè)務(wù)邏輯以及待處理各種數(shù)據(jù)，以致于分成各種各樣的層級(jí)，以我經(jīng)歷過的后端項(xiàng)目就有分為 Controller、Service、Model、Helper、Entity 等各種命名的層，五花八門。但這里肯定有一個(gè)層稱為 Controller，站在后端最上層直接接收客戶端傳輸數(shù)據(jù)。

由于 Controller 層是服務(wù)器端中與客戶端數(shù)據(jù)交互的最頂層，秉承著 Fail Fast 的原則，肩負(fù)著數(shù)據(jù)過濾器的功能，對(duì)于不合法數(shù)據(jù)直接打回去，如同秦瓊與尉遲恭門神般威嚴(yán)。

數(shù)據(jù)校驗(yàn)同時(shí)衍生了一個(gè)半文檔化的副產(chǎn)品，你只需要看一眼數(shù)據(jù)校驗(yàn)層，便知道要傳哪些字段，都是些什么格式。

以下都是常見的數(shù)據(jù)校驗(yàn)，本文講述如何對(duì)它們進(jìn)行校驗(yàn)：

1. required/optional
2. 基本的數(shù)據(jù)校驗(yàn)，如 number、string、timestamp 及值需要滿足的條件
3. 復(fù)雜的數(shù)據(jù)校驗(yàn)，如 IP、手機(jī)號(hào)、郵箱與域名
   

const body = {
 id,
 name,
 mobilePhone,
 email
}

山月接觸過一個(gè)沒有數(shù)據(jù)校驗(yàn)層的后端項(xiàng)目，if/else 充斥在各種層級(jí)，萬(wàn)分痛苦，分分鐘向重構(gòu)。

JSON Schema

JSON Schema 基于 JSON 進(jìn)行數(shù)據(jù)校驗(yàn)格式，并附有一份規(guī)范 json-schema.org，目前 (2020-08) 最新版本是 7.0。各種服務(wù)器編程語(yǔ)言都對(duì)規(guī)范進(jìn)行了實(shí)現(xiàn)，如 go、java、php 等，當(dāng)然偉大的 javascript 也有，如不溫不火的ajv。

以下是校驗(yàn)用戶信息的一個(gè) Schema，可見語(yǔ)法復(fù)雜與繁瑣:

{
 "$schema": "http://json-schema.org/draft-04/schema#",
 "title": "User",
 "description": "用戶信息",
 "type": "object",
 "properties": {
 "id": {
  "description": "用戶 ID",
  "type": "integer"
 },
 "name": {
  "description": "用戶姓名",
  "type": "string"
 },
 "email": {
  "description": "用戶郵箱",
  "type": "string",
  "format": "email",
  "maxLength": 20
 },
 "mobilePhone": {
  "description": "用戶手機(jī)號(hào)",
  "type": "string",
  "pattern": "^(?:(?:\+|00)86)?1[3-9]\d{9}$",
  "maxLength": 15
 }
 },
 "required": ["id", "name"]
}

對(duì)于復(fù)雜的數(shù)據(jù)類型校驗(yàn)，JSON Schema 內(nèi)置了以下 Format，方便快捷校驗(yàn)

• Dates and times
• Email addresses
• Hostnames
• IP Addresses
• Resource identifiers
• URI template
• JSON Pointer
• Regular Expressions
  

對(duì)于不在內(nèi)置 Format 中的手機(jī)號(hào)，使用 ajv.addFormat 可手動(dòng)添加 Format

ajv.addFormat('mobilePhone', (str) => /^(?:(?:\+|00)86)?1[3-9]\d{9}$/.test(str));

Joi

joi 自稱最強(qiáng)大的 JS 校驗(yàn)庫(kù)，在 github 也斬獲了一萬(wàn)六顆星星。相比 JSON Schema 而言，它的語(yǔ)法更加簡(jiǎn)潔并且功能強(qiáng)大。

The most powerful data validation library for JS

完成相同的校驗(yàn)，僅需要更少的代碼，并能夠完成更加強(qiáng)大的校驗(yàn)。以下僅做示例，更多示例請(qǐng)前往文檔。

const schema = Joi.object({
 id: Joi.number().required(),
 name: Joi.number().required(),
 email: Joi.string().email({ minDomainSegments: 2, tlds: { allow: ['com', 'net'] } }),
 mobilePhone: Joi.string().pattern(/^(?:(?:\+|00)86)?1[3-9]\d{9}$/),

 password: Joi.string().pattern(/^[a-zA-Z0-9]{3,30}$/),
 // 與 password 相同的校驗(yàn)
 repeatPassword: Joi.ref('password'),
})
 // 密碼與重復(fù)密碼需要同時(shí)發(fā)送
 .with('password', 'repeat_password');
 // 郵箱與手機(jī)號(hào)提供一個(gè)即可
 .xor('email', 'mobilePhone')

數(shù)據(jù)校驗(yàn)與路由層集成

由于數(shù)據(jù)直接從路由傳遞，因此 koajs 官方基于 joi 實(shí)現(xiàn)了一個(gè)joi-router，前置數(shù)據(jù)校驗(yàn)到路由層，對(duì)前端傳遞來(lái)的 query、body 與 params 進(jìn)行校驗(yàn)。

joi-router 也同時(shí)基于 co-body 對(duì)前端傳輸?shù)母鞣N content-type 進(jìn)行解析及限制。如限制為 application/json，也可在一定程度上防止 CSRF 攻擊。

const router = require('koa-joi-router');
const public = router();

public.route({
 method: 'post',
 path: '/signup',
 validate: {
  header: joiObject,
  query: joiObject,
  params: joiObject,
  body: joiObject,
  maxBody: '64kb',
  output: { '400-600': { body: joiObject } },
  type: 'json',
  failure: 400,
  continueOnError: false
 },
 pre: async (ctx, next) => {
  await checkAuth(ctx);
  return next();
 },
 handler: async (ctx) => {
  await createUser(ctx.request.body);
  ctx.status = 201;
 },
});

正則表達(dá)式與安全正則表達(dá)式

山月在一次排查性能問題時(shí)發(fā)現(xiàn)，一條 API 竟在數(shù)據(jù)校驗(yàn)層耗時(shí)過久，這是我未曾想到的。而問題根源在于不安全的正則表達(dá)式，那什么叫做不安全的正則表達(dá)式呢？

比如下邊這個(gè)能把 CPU 跑掛的正則表達(dá)式就是一個(gè)定時(shí)炸彈，回溯次數(shù)進(jìn)入了指數(shù)爆炸般的增長(zhǎng)。

可以參考文章 淺析 ReDos 原理與實(shí)踐

const safe = require('safe-regex')
const re = /(x+x+)+y/

// 能跑死 CPU 的一個(gè)正則
re.test('xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx')

// 使用 safe-regex 判斷正則是否安全
safe(re)  // false

數(shù)據(jù)校驗(yàn)，針對(duì)的大多是字符串校驗(yàn)，也會(huì)充斥著各種各樣的正則表達(dá)式，保證正則表達(dá)式的安全相當(dāng)緊要。safe-regex 能夠發(fā)現(xiàn)哪些不安全的正則表達(dá)式。

總結(jié)

1. Controller 層需要進(jìn)行統(tǒng)一的數(shù)據(jù)校驗(yàn)，可以采用 JSON Schema (Node 實(shí)現(xiàn) ajv) 與 Joi
2. JSON Schema 有官方規(guī)范及各個(gè)語(yǔ)言的實(shí)現(xiàn)，但語(yǔ)法繁瑣，可使用校驗(yàn)功能更為強(qiáng)大的 Joi
3. 進(jìn)行字符串校驗(yàn)時(shí)，注意不安全的正則引起的性能問題

到此這篇關(guān)于Node在Controller層進(jìn)行數(shù)據(jù)校驗(yàn)的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Node在Controller層數(shù)據(jù)校驗(yàn)內(nèi)容請(qǐng)搜索億速云以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持億速云！