【Win10】使用 ValidationAttribute 实现数据验证

WPF 中数据验证的方式多种多样，这里就不说了。但是，在 Windows Phone 8.1 Runtime 中，要实现数据验证，只能靠最基础的手动编写条件判断代码来实现。如果用过 ASP.NET MVC 的那套数据验证的话，再来 WP8.1，那简直就是回到原始社会的感觉。

现在，得益于大一统，mobile 端的 App 也能用上 ValidationAttribute 了！（主要是指 System.ComponentModel.DataAnnotations 这个命名空间下的 Attribute）。

那么，接下来我就用 ValidationAttribute 来做一个简单的数据验证 Demo。

一、准备 Model

本次 Demo 我打算做一个用户注册的 Demo，那么用户注册的话，就需要填写 Email、Password 之类的信息，并且需要验证是否已经填写或者在正确范围内。那么我们先编写一个最基础的 Model，我就叫 User 类。

public class User
{
    public string Email
    {
        get;
        set;
    }

    public string Password
    {
        get;
        set;
    }

    public int Age
    {
        get;
        set;
    }

    public string Address
    {
        get;
        set;
    }
}

这里我准备了 4 个属性，分别是 Email、密码、年龄和地址。其中 Email、密码、年龄都是必填的，密码这种还必须有长度限制。结合 ValidationAttribute，我们修改 User 类为如下：

public class User
{
    [Required(ErrorMessage = "请填写邮箱")]
    [EmailAddress(ErrorMessage = "邮箱格式错误")]
    public string Email
    {
        get;
        set;
    }

    [Required(ErrorMessage = "请填写密码")]
    [StringLength(, MinimumLength = , ErrorMessage = "密码最少 6 位，最长 20 位")]
    public string Password
    {
        get;
        set;
    }

    [Range(, , ErrorMessage = "不到 18 岁不能注册，并请填写合适范围的值")]
    public int Age
    {
        get;
        set;
    }

    [StringLength(, ErrorMessage = "地址太长")]
    public string Address
    {
        get;
        set;
    }
}

二、如何验证？

这里我们先暂停下 Demo 的编写。我们已经为属性标注好了 ValidationAttribute，那么怎么知道这个 User 类的实例是否通过了验证，而在验证不通过的时候，又是哪个属性出问题呢？既然 .Net 框架给了这些 ValidationAttribute，那么肯定也给了如何获取验证结果的。查阅 ValidationAttribute 所在的命名空间后，我们找到一个叫 Validator 的类，这个就是用户获取验证结果的。

编写测试代码：

private void GetValidationResult()
{
    User user = new User()
    {
        Email = "hello@world.com",
        Password = "",
        Age = ,
        Address = "XYZ"
    };

    ValidationContext context = new ValidationContext(user);
    List<ValidationResult> results = new List<ValidationResult>();
    bool isValid = Validator.TryValidateObject(user, context, results, true);

    Debugger.Break();
}

在这段代码中，我们构造了一个 User 类的实例，并设置了一些属性。你可以看见，其中 Password 属性是不符合验证的，因为长度不足。

接下来三行代码就是进行验证。最后是断点。

运行之后，我们可以发现，isValid 为 false，并且 results 里面被填充了一个对象。

如果修改 Password 属性为符合验证要求的话，再次执行代码的话，那么 isValid 就会变成 true，results 的 Count 属性也会保持为 0。

所以验证的结果就是存放在 results 对象当中。

三、数据绑定与 Validation 结合

再次回到 Demo 的编写中，因为我们需要使用数据绑定，所以需要 User 类实现 INotifyPropertyChanged 接口，并且，对于验证这个需求，我们应该添加是否验证成功和验证结果这两个属性。

因为验证需求不仅仅是用在 User 类上，这里我抽象出一个基类，叫 VerifiableBase。同时我再编写一个叫 BindableBase 的基类，这个作为数据绑定模型的基础，相当于 MVVMlight 中的 ObservableObject。

BindableBase：

public abstract class BindableBase : INotifyPropertyChanged
{
    public event PropertyChangedEventHandler PropertyChanged;

    public virtual void RaisePropertyChanged([CallerMemberName]string propertyName = null)
    {
        PropertyChanged?.Invoke(this, new PropertyChangedEventArgs(propertyName));
    }

    protected virtual void Set<T>(ref T storage, T newValue, [CallerMemberName]string propertyName = null)
    {
        if (Equals(storage, newValue))
        {
            return;
        }
        storage = newValue;
        RaisePropertyChanged(propertyName);
    }
}

VerifiableBase：

public abstract class VerifiableBase : BindableBase
{
    private VerifiableObjectErrors _errors;

    public VerifiableBase()
    {
        _errors = new VerifiableObjectErrors(this);
    }

    public VerifiableObjectErrors Errors
    {
        get
        {
            return _errors;
        }
    }

    public bool IsValid
    {
        get
        {
            return _errors.Count <= ;
        }
    }

    public override void RaisePropertyChanged([CallerMemberName] string propertyName = null)
    {
        base.RaisePropertyChanged(propertyName);
        _errors = new VerifiableObjectErrors(this);
        base.RaisePropertyChanged(nameof(Errors));
        base.RaisePropertyChanged(nameof(IsValid));
    }
}

这里我添加了 IsValid 属性表示该对象是否验证成功，添加 Errors 属性存放具体的错误内容。

在属性发生变更的情况下，我们必须重新对该对象进行验证，因此 override 父类 BindableBase 中的 RaisePropertyChanged 方法，重新构建一个错误信息对象，并通知 UI 这两个属性发生了变化。

VerifiableObjectErrors：

public class VerifiableObjectErrors : IReadOnlyList<string>
{
    private List<string> _messages = new List<string>();

    private List<ValidationResult> _results = new List<ValidationResult>();

    internal VerifiableObjectErrors(VerifiableBase verifiableBase)
    {
        ValidationContext context = new ValidationContext(verifiableBase);
        Validator.TryValidateObject(verifiableBase, context, _results, true);
        foreach (var result in _results)
        {
            _messages.Add(result.ErrorMessage);
        }
    }

    public int Count
    {
        get
        {
            return _messages.Count;
        }
    }

    public string this[int index]
    {
        get
        {
            return _messages[index];
        }
    }

    public string this[string propertyName]
    {
        get
        {
            foreach (var result in _results)
            {
                if (result.MemberNames.Contains(propertyName))
                {
                    return result.ErrorMessage;
                }
            }
            return null;
        }
    }

    public IEnumerator<string> GetEnumerator()
    {
        return _messages.GetEnumerator();
    }

    IEnumerator IEnumerable.GetEnumerator()
    {
        return GetEnumerator();
    }
}

这个对象是一个只读集合（实现 IReadOnlyList<T> 接口）。在构造函数中，验证 VerifiableBase 对象，并将验证结果存储起来。添加了一个参数类型为 string 类型的索引器，可以通过传递属性名称获取该属性的第一条错误消息，如果该属性验证通过，没有错误的话，则返回 null。

在这些基础的都编写完之后，修改最开始的 User 对象：

public class User : VerifiableBase
{
    private string _email;

    private string _password;

    private int _age;

    private string _address;

    [Required(ErrorMessage = "请填写邮箱")]
    [EmailAddress(ErrorMessage = "邮箱格式错误")]
    public string Email
    {
        get
        {
            return _email;
        }
        set
        {
            Set(ref _email, value);
        }
    }

    [Required(ErrorMessage = "请填写密码")]
    [StringLength(, MinimumLength = , ErrorMessage = "密码最少 6 位，最长 20 位")]
    public string Password
    {
        get
        {
            return _password;
        }
        set
        {
            Set(ref _password, value);
        }
    }

    [Range(, , ErrorMessage = "不到 18 岁不能注册，并请填写合适访问的值")]
    public int Age
    {
        get
        {
            return _age;
        }
        set
        {
            Set(ref _age, value);
        }
    }

    [StringLength(, ErrorMessage = "地址太长")]
    public string Address
    {
        get
        {
            return _address;
        }
        set
        {
            Set(ref _address, value);
        }
    }
}

四、在 UI 中显示验证

测试页面我就叫 MainView，它的 ViewModel 则为 MainViewModel。

编写 MainViewModel：

public class MainViewModel
{
    private RelayCommand _registerCommand;

    private User _user;

    public MainViewModel()
    {
        _user = new User();
    }

    public RelayCommand RegisterCommand
    {
        get
        {
            _registerCommand = _registerCommand ?? new RelayCommand(async () =>
            {
                StringBuilder sb = new StringBuilder();
                sb.AppendLine($"邮箱：{User.Email}");
                sb.AppendLine($"密码：{User.Password}");
                sb.AppendLine($"年龄：{User.Age}");
                sb.AppendLine($"地址：{User.Address}");
                await new MessageDialog(sb.ToString()).ShowAsync();
            });
            return _registerCommand;
        }
    }

    public User User
    {
        get
        {
            return _user;
        }
    }
}

接下来编写 MainView 的代码：

<Page x:Class="UWPValidationDemo.Views.MainView"
      xmlns="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml/presentation"
      xmlns:x="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml"
      xmlns:local="using:UWPValidationDemo.Views"
      xmlns:d="http://schemas.microsoft.com/expression/blend/2008"
      xmlns:mc="http://schemas.openxmlformats.org/markup-compatibility/2006"
      xmlns:vm="using:UWPValidationDemo.ViewModels"
      mc:Ignorable="d">
    <Page.DataContext>
        <vm:MainViewModel></vm:MainViewModel>
    </Page.DataContext>
    <Grid Background="{ThemeResource ApplicationPageBackgroundThemeBrush}">
        <StackPanel HorizontalAlignment="Center"
                    Width="450">
            <StackPanel Margin="10">
                <TextBox Header="邮箱"
                         Text="{Binding Path=User.Email,Mode=TwoWay,UpdateSourceTrigger=PropertyChanged}"></TextBox>
                <TextBlock Text="{Binding Path=User.Errors[Email]}"
                           Foreground="Red"></TextBlock>
            </StackPanel>
            <StackPanel Margin="10">
                <PasswordBox Header="密码"
                             Password="{Binding Path=User.Password,Mode=TwoWay,UpdateSourceTrigger=PropertyChanged}"></PasswordBox>
                <TextBlock Text="{Binding Path=User.Errors[Password]}"
                           Foreground="Red"></TextBlock>
            </StackPanel>
            <StackPanel Margin="10">
                <TextBox Header="年龄"
                         Text="{Binding Path=User.Age,Mode=TwoWay,UpdateSourceTrigger=PropertyChanged}"></TextBox>
                <TextBlock Text="{Binding Path=User.Errors[Age]}"
                           Foreground="Red"></TextBlock>
            </StackPanel>
            <StackPanel Margin="10">
                <TextBox Header="地址"
                         Text="{Binding Path=User.Address,Mode=TwoWay,UpdateSourceTrigger=PropertyChanged}"></TextBox>
                <TextBlock Text="{Binding Path=User.Errors[Address]}"
                           Foreground="Red"></TextBlock>
            </StackPanel>
            <Button Content="注册"
                    HorizontalAlignment="Center"
                    IsEnabled="{Binding Path=User.IsValid}"
                    Command="{Binding Path=RegisterCommand}"></Button>
            <StackPanel Margin="20">
                <TextBlock Text="所有错误："></TextBlock>
                <ItemsControl ItemsSource="{Binding Path=User.Errors}"></ItemsControl>
            </StackPanel>
        </StackPanel>
    </Grid>
</Page>

TextBox、PasswordBox 用于填写，需要注意的是，Mode 需要为 TwoWay，UpdateSourceTrigger 为 PropertyChanged。TwoWay 是因为需要将 TextBox 的值写回 User 类的实例中，PropertyChanged 是因为我们需要实时更新验证，而不是控件失去焦点才验证。注册按钮则绑定 IsValid 到按钮的 IsEnabled 属性上。最后用一个 ItemsControl 来显示 User 类实例的所有错误，ItemsControl 有一个 ItemsSource 属性，绑定一个集合后，ItemsControl 将会显示每一个集合中元素，如果有用过 ListView 的话应该会很熟悉。

五、运行

不填写任何时：

填写错误时：

正确填写时：

六、结语

可见，通过将数据绑定和 Validation 结合起来后，我们再也不用写一堆又长又臭的条件判断代码了。(^o^)

另外，在上面的代码中，我们是在 Model 和 BindableBase 的继承关系中插入一个 VerifiableBase 类。同理，对于 ViewModel，我们也能够轻易写出一个 VerifiableViewModelBase 出来，用于 ViewModel 属性上的验证。这里就大家自己编写了，最后放上这个 Demo 的代码：UWPValidationDemo.zip