[ASP.NET MVC 小牛之路]16 - Model 验证

上一篇博文 [ASP.NET MVC 小牛之路]15 - Model Binding 中讲了MVC在Model Binding过程中如何根据用户提交HTTP请求数据创建Model对象。在实际的项目中，我们需要对用户提交的信息进行验证。MVC 对验证提供了较好的支持，如可以通过 Model 元数据设置验证规则、用 ModelState 来处理错误信息等。本文将介绍 Model 的各种验证及其使用。虽然 Model 验证使用起来很简单，但为了更深入的理解它，强烈建议大家在阅读本文前先阅读 [ASP.NET MVC 小牛之路]15 - Model Binding。

本文目录

示例准备

按照惯例，先创建一个MVC应用程序（基本模板）。创建一个名为 Appointment 的Model，代码如下：

using System;
using System.ComponentModel.DataAnnotations; 

namespace MvcApplication1.Models {
    public class Appointment {
        public string ClientName { get; set; }
        [DataType(DataType.Date)]
        public DateTime Date { get; set; }
        public bool TermsAccepted { get; set; }
    }
}

再创建一个Controller，添加 MakeBooking Action，如下：

public class HomeController : Controller {
    public ViewResult MakeBooking() {
        return View(new Appointment { Date = DateTime.Now });
    }
    [HttpPost]
    public ViewResult MakeBooking(Appointment appt) {
        return View("Completed", appt);
    }
}

然后为两个版本的MakeBooking Action方法分别添加两个View，一个 MakeBooking.cshtml ：

@model MvcApplication1.Models.Appointment 

<h4>Book an Appointment</h4>
@using (Html.BeginForm()) {
    <p>Your name: @Html.EditorFor(m => m.ClientName)</p>
    <p>Appointment Date: @Html.EditorFor(m => m.Date)</p>
    <p>@Html.EditorFor(m => m.TermsAccepted) I accept the terms & conditions</p>
    <input type="submit" value="Make Booking" />
}

和一个Completed.cshtml：

@model MvcApplication1.Models.Appointment 

<h4>Your appointment is confirmed</h4>
<p>Your name is: <b>@Html.DisplayFor(m => m.ClientName)</b></p>
<p>The date of your appointment is: <b>@Html.DisplayFor(m => m.Date)</b></p>

使用 ModelState

ModelState 是 Controller 抽象类的一个属性，它是 MVC 处理完验证时要使用的一核心对象，提供了对验证结果的存、取和判断。所以验证用户提交的数据，最直接的方法是在Action方法中使用 ModelState 对Model对象的属性值自行判断合法性。下面用一个示例来说明。

修改带 Appointment 类型参数的 MakeBooking action 方法，代码如下：

[HttpPost]
public ViewResult MakeBooking(Appointment appt) {
    if (string.IsNullOrEmpty(appt.ClientName)) {
        ModelState.AddModelError("ClientName", "Please enter your name");
    }
    if (ModelState.IsValidField("Date") && DateTime.Now > appt.Date) {
        ModelState.AddModelError("Date", "Please enter a date in the future");
    }
    if (!appt.TermsAccepted) {
        ModelState.AddModelError("TermsAccepted", "You must accept the terms");
    }
    if (ModelState.IsValid) {
        return View("Completed", appt);
    } else {
        return View();
    }
}

在这我们通过 ModelState 检查被Model Binder赋过值的参数对象，如果对象的属性值不合法则通过 ModelState.AddModelError 方法添加一个错误信息。ModelState.IsValidField 方法用于检查用户提交的值是否能够被Model Binder成功赋值给指定的属性。若都未通过验证，则重新呈现 MakeBooking.cshtml 视图，View 会根据 ModelState 中的错误信息给对应的 input 添加一个 input-validation-error 样式类，该样式类在默认引用的 /Content/Site.css 下的定义为：

.input-validation-error { border: 1px solid #f00; background-color: #fee; }

运行效果和生成的 Html 代码如下：

 

这会就有个疑问了，勾选框和文本框都应用了 input-validation-error 样式类，为什么勾选框就没有效果呢。其实大部分主流浏览器（包括Chrome 和 Firefox）都会忽略单元框上的样式。在前面的博文 [ASP.NET MVC 小牛之路]13 - Helper Method 中我们知道了如何自定义 Helper Method 模板，对于勾选框没有样式的问题，我们就可以通过自定义 Helper Method 模板解决这个问题，在 /Views/Shared/EditorTemplates 文件夹下创建一个 Boolean.cshtml 分部视图，代码如下：

@model bool?

@if (ViewData.ModelMetadata.IsNullableValueType) {
    @Html.DropDownListFor(m => m, new SelectList(new[] { "Not Set", "True", "False" },Model))
}
else {
    ModelState state = ViewData.ModelState[ViewData.ModelMetadata.PropertyName];
    bool value = Model ?? false;
    if (state != null && state.Errors.Count > 0) {
        <div class="input-validation-error" style="float:left">
            @Html.CheckBox("", value)
        </div>
    }
    else {
        @Html.CheckBox("", value)
    }
}

再次运行程序，可以看到勾选框也有了框色的边框，效果如下：

显示验证消息

样式是为了让用户快速地定位到没有正确输入的地方，另外，对用户提交欲提交的数据进行验证完后，还应该对没有通过验证的字段有给予消息提示。验证消息的显示，可以简单的分为两种，一种是Model级的，另一种是属性级的，我们先来看Model级的。

我们在 MakeBooking.cshtml 视图中加入一句 @Html.ValidationSummary() 代码，如下：

...
@using (Html.BeginForm()) {
    @Html.ValidationSummary()
    <p>Your name: @Html.EditorFor(m => m.ClientName)</p>
    ...
}

运行效果和生成的验证消息HTML代码分别如下：

 

同样，在 /Content/Site.css 文件中也定义了 validation-summary-errors 样式类，如下：

.validation-summary-errors { font-weight: bold; color: #f00; } 

Html.ValidationSummary() 还有三些重载方法：Html.ValidationSummary(bool)  、 Html.ValidationSummary(string)  和 Html.ValidationSummary(bool, string) 。第一个是当参数为true时，只显示Model级的验证消息（如果 ModelState.AddModelError 方法的第一个参数没有指定属性名称，则为Model级的），第二个是为所有的验证消息显示一个标题，第三个是前两个的结合。

至于属性级的验证消息显示，也很简单，使用方法如下：

@using (Html.BeginForm()) {
    @Html.ValidationSummary(true)
    <p>@Html.ValidationMessageFor(m => m.ClientName)</p>
    <p>Your name: @Html.EditorFor(m => m.ClientName)</p>
    <p>@Html.ValidationMessageFor(m => m.Date)</p>
    <p>Appointment Date: @Html.EditorFor(m => m.Date)</p>
    <p>@Html.ValidationMessageFor(m => m.TermsAccepted)</p>
    <p>@Html.EditorFor(m => m.TermsAccepted) I accept the terms & conditions</p>
    <input type="submit" value="Make Booking" />
}

运行程序，效果如下：

Model Binder 提供的验证

除了在 Action 方法中进行验证，默认的 Model Binder (DefaultModelBinder 类)在对 Model 绑定值时也有验证的处理。下面我们来看看它实现验证的效果。

把 Action 中的 ModelState.AddModelError 方法都删除，删除后如下：

[HttpPost]
public ViewResult MakeBooking(Appointment appt) {
    if (ModelState.IsValid) {
        return View("Completed", appt);
    } else {
        return View();
    }
}

运行程序，可以看到默认的 Model Binder 实现的验证结果如下：

 

当默认的Model Binder不能够从提交的表单元素的值中创建一个 DateTime 类型的对象时，则会为 Date 字段添加一个错误（字段不能为空）。默认的 Model Binder 为 Model 对象的每个属性提供了一些基本的验证处理。例如，对于值类型，如果Binder未能给它绑定到值，它会把错误信息添加到ModelState中，然后由 Helper Method 为该字段显示相应的错误消息。

默认的Model Binder(DefaultModelBinder 类)提供了一些给Binder添加验证处理的可重写方法。如 OmModelUpdated 和 SetProperty，前者在Binder为Model的所有属性赋值后执行，后者在Binder为属性赋值时执行。当我们通过继承 DefaultModelBinder 来自定义 Model Binder时，则可以重写这些方法来实现一些特殊的验证需求。关于自定义 Model Binder 请阅读本系列的 [ASP.NET MVC 小牛之路]15 - Model Binding 文章。

但对于MVC模式来说，如果把验证的规则放在自定义的 Model Binder 类中似乎并不合适。更多的时候我们会选择使用元数据的方式把验证的规则放在Model类中。

使用元数据定义验证规则

MVC 框架支持使用元数据来表示Model验证的规则。相对于在 Action 方法中的验证，使用元数据的好处在于能使某个Model的验证规则应用于整个应用程序。DefaultModelBinder 在绑定Model时，会检查该Model上提供了验证规则的特性元数据。你可以看到下面对 Appointment model 应用的验证规则特性：

public class Appointment {
    [Required]
    public string ClientName { get; set; } 

    [DataType(DataType.Date)]
    [Required(ErrorMessage="Please enter a date")]
　　public DateTime Date { get; set; } 

    [Range(typeof(bool), "true", "true", ErrorMessage = "You must accept the terms")]
　　public bool TermsAccepted { get; set; }
}

下面列出了MVC内置的验证特性：

所有的用于验证的特性都可以像下这样指定错误消息：

[Required(ErrorMessage="Please enter a date")]

如果没有指定错误消息，MVC会像前一节的例子那样使用默认的消息。

自定义验证特性类

继承 ValidationAttribute

MVC 内置的用于验证特性是一些常用的，当这些特性不能满足我们的需求时，我们可以通过继承 ValidationAttribute 类自定义一个特性。例如，在上面的 Appointmen 中用的是 Range 特性来保证 TermsAccepted 的值必须为 true，这看起来很怪，我们可以为此自定义一个特性。

添加一个 Infrastructure 文件夹，在该文件夹中添加一个名为 MustBeTrueAttribute 的类，代码如下：

public class MustBeTrueAttribute : ValidationAttribute {
    public override bool IsValid(object value) {
        return value is bool && (bool)value;
    }
}

这个特性类重写了基类的 IsValid 方法，Model Binder 将使用这个特性类来验证应用了该特性的属性的值。这个类的验证逻辑很简单，即如果是 true 值则通过验证。然后我们在 Appointment model中对 TermsAccepted 属性应用该特性，如下：

...
[MustBeTrue(ErrorMessage="You must accept the terms")]
public bool TermsAccepted { get; set; }
...

这样看起来比使用Range更简洁易读。运行效果如下：

继承内置的特性类

每个内置的特性类都是继承自 ValidationAttribute 类，都有一个可以被重写的 IsValid 方法，所以我们也可以通过继承内置的特性类来自定义。为此，我们再举个例子。

在 Infrastructure 文件下添加一个名为 FutureDateAttribute 的类，代码如下：

public class FutureDateAttribute : RequiredAttribute {
    public override bool IsValid(object value) {
        return base.IsValid(value) && ((DateTime)value) > DateTime.Now;
    }
}

将此特性应用到 Appointment model的 Date 属性上，如下：

[FutureDate(ErrorMessage="Please enter a date in the future")]
public DateTime Date { get; set; }

这样我们就可以实现 Date 属性值必须大于当前时间的验证。

自定义 Model 级验证特性

上面我们创建的自定义验证特性都是应用在属性上的，这就限制了验证的规则只能和当前这个属性相关。如果 Model 中的多个属性准定了一个验证规则。例如，Joe这个人星期一这天不能预约，这个验证规与 ClientName 和 Date 两个属性相关，所以需要定义一个 Model 级的验证特性，下面演示如何定义 Model 级的验证特性。

在 Infrastructure 文件下添加一个名为 NoJoeOnMondaysAttribute 的类，代码如下：

public class NoJoeOnMondaysAttribute : ValidationAttribute { 

    public NoJoeOnMondaysAttribute() {
        ErrorMessage = "Joe cannot book appointments on Mondays";
    } 

    public override bool IsValid(object value) {
        Appointment app = value as Appointment;
        if (app == null || string.IsNullOrEmpty(app.ClientName) || app.Date == null) {
        return true;
        } else {
        return !(app.ClientName == "Joe" && app.Date.DayOfWeek == DayOfWeek.Monday);
        }
    }
}

把这个特性应用在 Appointment model上，如下：

[NoJoeOnMondays]
public class Appointment {
    ...
} 

右键浏览 MakeBooking 视图，效果如下：

Model 的自验证

另一个验证技术是 Model 的自验证，即在 Model 类内部编写验证逻辑方法，通过实现 IValidatableObject 接口来告诉 MVC 该某个 Model 是否为自验证的 Model。

下面我们让 Appointment model 实现 IValidatableObject 接口使它包含自验证功能：

public class Appointment : IValidatableObject {
    public string ClientName { get; set; }
    [DataType(DataType.Date)]
    public DateTime Date { get; set; }
    public bool TermsAccepted { get; set; } 

    public IEnumerable<ValidationResult> Validate(ValidationContext validationContext) {
        List<ValidationResult> errors = new List<ValidationResult>();
        if (string.IsNullOrEmpty(ClientName)) {
            errors.Add(new ValidationResult("Please enter your name"));
        }
        if (DateTime.Now > Date) {
            errors.Add(new ValidationResult("Please enter a date in the future"));
        }
        if (errors.Count ==  && ClientName == "Joe" && Date.DayOfWeek == DayOfWeek.Monday) {
            errors.Add(new ValidationResult("Joe cannot book appointments on Mondays"));
        }
        if (!TermsAccepted) {
            errors.Add(new ValidationResult("You must accept the terms"));
        }
        return errors;
    }
}

IValidatableObject 接口只定义了一个方法，Validate。该方法的返回值是一个 ValidationResult 类型的集合，每个 ValidationResult 对象代表一个验证错误。如果一个 Model 实现了 IValidatableObject 接口，MVC 会在 Model Binder 为 Model 的每个属性赋值后调用Validate方法。相对于在 action 方法中的验证，这种 Model 自验证更为灵活，而且把验证逻辑放在对应的Model中，保证了代码的一致性，方便维护。最后来看来运行结果：

使用客户端验证

客户端验证在Web.config中有两个开关，默认都是启用的，如下：

...
<appSettings>
    <add key="ClientValidationEnabled" value="true"/>
    <add key="UnobtrusiveJavaScriptEnabled" value="true"/>
</appSettings>
...

要启用客户端验证，这两个值都需要设为true。你也可以在单个的View中通过设置HtmlHelper.ClientValidationEnabled 和 HtmlHelper.UnobtrusiveJavaScriptEnabled的值来开启或关闭客户端验证。启用时还需要包含三个JS引用：

• /Scripts/ jquery-1.7.1.min.js
• /Scripts/ jquery.validate.min.js
• /Scripts/ jquery.validate.unobtrusive.min.js

添加这些引用最简单的方法是使用MVC 4新加的一个叫捆绑的功能（将在后续博文中介绍），如下在 /Views/Shared/_Layout.cshtml 文件中下面的代码和引用以上三个文件是一样的：

<body>
    @RenderBody()
    @Scripts.Render("~/bundles/jquery")
    @Scripts.Render("~/bundles/jqueryval")
    @RenderSection("scripts", required: false)
</body> 

当我们启用客户端验证后，要使用起来，最简单的方便是对Model应用验证特性，如Required、Range等。为了演示，我们修改 Appointment 类如下：

public class Appointment {
    [Required]
    [StringLength(, MinimumLength = )]
    public string ClientName { get; set; }
    [DataType(DataType.Date)]
    public DateTime Date { get; set; }
    public bool TermsAccepted { get; set; }
}

这样做就可以了，运行程序，在 name 字段输入框随便输入一个字符，则即刻出现错误消息，如下所示：

这里的验证规则是通过后台指定的。但并不是所有后台使用的验证都有对应的客户端验证，例如 action 中的验证、应用Model级的验证特性和Model的自验证都是没有客户端验证的。

客户端验证如何工作

使用 MVC 提供的客户端验证的好处之一是不用写 JavaScript 代码。它的工作方法类似于 [ASP.NET MVC 小牛之路]14 - Unobtrusive Ajax 文章中的 Unobtrusive Ajax，MVC 通过生成 HTML 属性来表示验证规则。如果没有启用客户端验证，@Html.EditorFor(m => m.ClientName) 生成的 HTML 代码是：

<input class="text-box single-line" id="ClientName" name="ClientName" type="text" value="" /> 

启用客户端验证生成的 HTML 代码是：

<input class="text-box single-line" data-val="true"
    data-val-length="The field ClientName must be a string with a minimum length of 3 and a maximum length of 10." 
    data-val-length-max="10" data-val-length-min="3" data-val-required="The ClientName field is required." 
    id="ClientName" name="ClientName" type="text" value="" />

引入的两个客户端验证的 jQurey 库根据 data-val 的属性值来判断HTML元素是否需要验证，而验证规则是被名称为 data-val-<name>  的属性指定的，<name> 代表的是规则名（如data-val-length-max），然后根据这些个属性的值来实现具体的验证规则。

MVC 客户端验证的另一个好处是，用户可以即时的看到验证消息，更快地得到反馈。当然，如果用户禁用了JavaScript， MVC 就会走后台验证。

你也可以不使用 MVC 特性来实现客户端验证，如果你愿意花时间研究一下 jquery.validate.js ，也可以很方便地实现客户端验证。

使用 Remote 验证

最后要介绍的一种验证是使用 Remote 验证。这种验证实际上就是通过 Ajax 实现的，只是被MVC封装好了，用起来简单多了，也不需要写 JavaScript 代码。下面通过具体的例子说明 Remote 验证的用法。

在 HomeController 中添加一个用于 Remote 验证的 Action 方法，代码如下：

public JsonResult ValidateDate(string Date) {
    DateTime parsedDate;
    if (!DateTime.TryParse(Date, out parsedDate)) {
        return Json("Please enter a valid date (yyyy/mm/dd)", JsonRequestBehavior.AllowGet);
    }
    else if (DateTime.Now > parsedDate) {
        return Json("Please enter a date in the future", JsonRequestBehavior.AllowGet);
    }
    else {
        return Json(true, JsonRequestBehavior.AllowGet);
    }
}

用于 Remote 验证的Action 方法必须返回一个 JsonResult 类型的结果，至于 Json 方法为什么要指定第二个参数为 JsonRequestBehavior.AllowGet 请看 [ASP.NET MVC 小牛之路]14 - Unobtrusive Ajax 文章。

然后在 Appointment model 的 Date 属性上应用 Remote 特性，需要指定实施验证规则的 Action 方法名和 Controller 名，如下：

public class Appointment {public string ClientName { get; set; }
    [DataType(DataType.Date)]
[Remote("ValidateDate", "Home")]
public DateTime Date { get; set; }
    public bool TermsAccepted { get; set; }
}

运行程序，效果如下：

效果上和客户端验证差不多，但验证的处理是在 Controller 中的 Action 中发生的。应用 Remote 特性的字段，每次改变它的值都会调用一次后台，所以从某种意义上来说，我们应该尽量避免使用这种验证，除了那种不得不与后台交互的验证，如检查一个用户名是否已经存在。

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参考：《Pro ASP.NET MVC 4 4th Edition》