一个参数验证，学会 Nest.js 的两大机制：Pipe、ExceptionFilter

对输入做验证是一个 web 应用的基本功能，不止前端要做、后端也要做：

• 前端做验证可以避免没必要的请求，尽快给用户反馈
• 后端做验证可以防止一些绕过浏览器的恶意提交

前端做表单的验证基本不用自己写，有很多 validation 的库，大家写的也比较多了。后端的验证大家可能写的相对较少，今天我们就来学下后端框架 Nest.js 如何做参数的验证吧。

本文会学到这些内容：

• Nest.js 的管道（pipe）做参数的验证和转换
• Nest.js 的异常过滤器（exception filter）做异常的处理，返回响应
• Nest.js 结合 class-validation 做声明式的参数验证

Nest.js 基础

Nest.js 是基于 IOC 和 MVC 的思想的后端框架：

• MVC 是 Controller、Service、Repository 的分层，这也是后端框架的通用架构
• IOC 是依赖注入，也就是 Controller、Service、Repository 等实例都在 IOC 容器内可以自动注入，只需要声明依赖，不需要手动 new。

此外，Nest.js 还支持 Module，可以把 Controller、Service、Repository 封装成一个 Module，易于代码的组织。

整体架构如图：

整个 IOC 容器内有多个 Controller、Service、Respository 等实例，分散在不同的 Module 中。有一个 AppModule 作为根来引入其他 Module。

请求是在 Controller 里处理的，调用 Service 来完成业务逻辑，其中对数据库的 CRUD 由 Repository 完成。

那么对参数的 validate 应该放在哪呢？

参数 validate 实现思路

对参数做验证，在 Controller 里就可以，但是这种验证逻辑是通用的，每个 Controller 里都做一遍也太麻烦了，能不能在 Controller 之前就做好了呢？

可能大家没什么思路，那我们再了解一个 Nest.js 的功能：管道（Pipe）。

Nest.js 支持管道（Pipe），它会在请求到达 Controller 之前被调用，可以对参数做验证和转换，如果抛出了异常，则不会再传递给 Controller。

这种管道的特性适合用来做一些跨 Controller 的通用逻辑，比如 string 到 int 的转换，参数验证等等。

Nest.js 内置了 8 个管道：

• ValidationPipe
• ParseIntPipe
• ParseBoolPipe
• ParseArrayPipe
• ParseUUIDPipe
• ParseEnumPipe
• ParseFloatPipe
• DefaultValuePipe

可以分为 3 类：

parseXxx，把参数转为某种类型；defaultValue，设置参数默认值；validation，做参数的验证。

这些都是很通用的功能。

很明显，validation 就可以用那个 ValidationPipe 来做。

但是我们先不着急用 Nest.js 提供的 Pipe，先自己实现下试试。

Pipe 的形式是实现 PipeTransform 接口的类，实现它的 transform 方法，在里面对 value 做各种转换或者验证，如果验证失败就抛一个异常。

import { PipeTransform, Injectable, ArgumentMetadata, BadRequestException } from '@nestjs/common';

@Injectable()
export class MyValidationPipe implements PipeTransform<any> {
  async transform(value: any, metadata: ArgumentMetadata) {
    if (value.age > 20) {
      throw new BadRequestException('年龄超过限制');
    } else {
      value.age += 10;
    }
    return value;
  }
}

之后我们在 IOC 容器启动的时候调用 useGlobalPipes 方法注册一下这个 Pipe：

import { NestFactory } from '@nestjs/core';
import { AppModule } from './app.module';
import { MyValidationPipe } from './pipes/MyValidationPipe';

async function bootstrap() {
  const app = await NestFactory.create(AppModule);
  app.useGlobalPipes(new MyValidationPipe());
  await app.listen(3000);
}
bootstrap();

我们来测试下：

当参数的 age 大于 20，就会抛异常返回对应的 response。

当参数小于 20，参数会被修改之后传递到 Controller：

image.png

可以看到，参数被传递到了 Controller 并且做了修改。

这就是 Pipe 的作用。

所以，我们在 pipe 中对参数做 validate 就行了。可以用 class-validation 这个包，它支持装饰器的方式来配置验证规则：

类似这样：

import { IsEmail, IsNotEmpty, IsPhoneNumber, IsString } from "class-validator";

export class CreatePersonDto {
    @IsNotEmpty({
        message: 'name 不能为空'
    })
    @IsString()
    name: string;

    @IsPhoneNumber("CN", {
        message: 'phone 不是一个电话号码'
    })
    phone: string;

    @IsEmail({}, {
        message: 'email 不是一个合法邮箱'
    })
    email: string;
}

然后在 pipe 中调用 validate 的方法，如果有错误就抛异常：

import { PipeTransform, Injectable, ArgumentMetadata, BadRequestException } from '@nestjs/common';
import { validate } from 'class-validator';
import { plainToClass } from 'class-transformer';

@Injectable()
export class MyValidationPipe implements PipeTransform<any> {
  async transform(value: any, { metatype }: ArgumentMetadata) {
    if (!metatype) {
      return value;
    }
    const object = plainToClass(metatype, value);
    const errors = await validate(object);
    if (errors.length > 0) {
      throw new BadRequestException('Validation failed');
    }
    return value;
  }
}

因为我们是用装饰器做的配置，那就要通过对象拿到它对应的类的装饰器，所以在 validate 之前要调用 class-transformer 包的 plainToClass 方法来把普通的参数对象转换为该类的实例。

这样就实现了参数校验的功能：

这就是 Nest.js 的 ValidationPipe 的实现原理。

当然，我们没有做错误的格式化，不如内置 Pipe 做的漂亮，我们来看下内置 Pipe 的效果：

启用内置的 ValidationPipe：

import { ValidationPipe } from '@nestjs/common';
import { NestFactory } from '@nestjs/core';
import { AppModule } from './app.module';

async function bootstrap() {
  const app = await NestFactory.create(AppModule);
  app.useGlobalPipes(new ValidationPipe());
  await app.listen(3000);
}
bootstrap();

然后测试下：

人家这个返回的格式好多了。

还有，大家有没有注意到，我们只是返回了一个 BadRequestException 的 error，但是服务器就返回了 400 的相应，这个是什么原因呢？

这就涉及到了 Nest.js 的另一个机制：异常过滤器（Exception Filter）。

Nest.js 支持异常过滤器（ExceptionFilter），可以声明对什么错误做什么响应，这样应用想返回什么响应只需要抛相应的异常。

异常过滤器的形式是一个实现 ExceptionFilter 接口的类，通过 Catch 装饰器声明对什么异常做处理。实现它的 catch 方法，在方法内拿到 response 对象返回相应的响应。

定义异常：

export class ForbiddenException extends HttpException {
    constructor() {
        super('Forbidden', HttpStatus.FORBIDDEN);
    } 
}

定义异常过滤器：

import { ExceptionFilter, Catch, ArgumentsHost, HttpException } from '@nestjs/common';
import { Request, Response } from 'express';

@Catch(HttpException)
export class HttpExceptionFilter implements ExceptionFilter {
  catch(exception: HttpException, host: ArgumentsHost) {
    const ctx = host.switchToHttp();
    const response = ctx.getResponse<Response>();
    const request = ctx.getRequest<Request>();
    const status = exception.getStatus();

    response
      .status(status)
      .json({
        statusCode: status,
        timestamp: new Date().toISOString(),
        path: request.url,
      });
  }
}

很明显，之所以我们在 ValidationPipe 里只是抛了一个 BadRequestException 的错误，就返回了 400 的响应就是因为有内置的 ExceptionFilter。

Nest.js 内置了很多 ExceptionFilter，比如：

• BadRequestException 返回 400，代表客户端传的参数有错误
• ForbiddenException 返回 403，代表没权限
• NotFoundException 返回 404，代表没找到资源

想返回什么响应就抛什么 exception 就行，不够的话还可以自定义 ExceptionFilter。

至此，我们实现了参数的 validate，通过 Pipe + ExceptionFilter。

总结

对输入的验证是一个基本功能，前后端都要做。

我们先过了一下 Nest.js 的基础：Nest.js 是 MVC + IOC 的架构，并且支持 Module 来组织代码。

然后探究了 Nest.js 的 validate 的实现思路：验证可以放在 Controller 之前，通过 Pipe 对参数做验证和转换，如果有错误就抛异常，异常会触发 ExceptionFilter，从而返回不同的错误响应。

Pipe 在 Controller 之前被调用，如果抛出异常，请求就不会继续传递到 Controller。

ExceptionFilter 可以监听不同类型的 exception，做不同的响应。

内置有很多 Pipe 和 ExceptionFilter 可以直接用，不够的时候还可以自己定义。

当然，如果只是实现验证，不用这么麻烦，直接用 ValidationPipe 就行。

Validation 是一个基础功能，但我们通过它学会了 Pipe 和 ExceptionFilter，还是很有意义的。

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