Schema: validace dat

Praktická knihovna pro validaci a normalizaci datových struktur oproti danému schématu s chytrým srozumitelným API.

Instalace:

composer require nette/schema

Základní použití

V proměnné $schema máme validační schéma (co to přesně znamená a jak takové schéma vytvořit si řekneme vzápětí) a v proměnné $data datovou strukturu, kterou chceme validovat a normalizovat. Může jít například o data odeslaná uživatelem skrze rozhraní API, konfigurační soubor, atd.

Úkol obstará třída Nette\Schema\Processor, která zpracuje vstup a buď vrátí normalizovaná data, nebo v případě chyby vyhodí výjimku Nette\Schema\ValidationException.

$processor = new Nette\Schema\Processor;

try {
	$normalized = $processor->process($schema, $data);
} catch (Nette\Schema\ValidationException $e) {
	echo 'Data nejsou platná: ' . $e->getMessage();
}

Metoda $e->getMessages() vrací pole všech zpráv jakožto řetězců a $e->getMessageObjects() vrací všechny zprávy jako objekty Nette\Schema\Message.

Definování schématu

A nyní vytvoříme schéma. K jeho definování slouží třída Nette\Schema\Expect, definujeme vlastně očekávání, jak mají data vypadat. Řekněme, že vstupní data musí tvořit strukturu (například pole) obsahující prvky processRefund typu bool a refundAmount typu int.

use Nette\Schema\Expect;

$schema = Expect::structure([
	'processRefund' => Expect::bool(),
	'refundAmount' => Expect::int(),
]);

Věříme, že definice schématu vypadá srozumitelně, i když ji vidíte úplně poprvé.

Pošleme k validaci následující data:

$data = [
	'processRefund' => true,
	'refundAmount' => 17,
];

$normalized = $processor->process($schema, $data); // OK, projde validací

Výstupem, tedy hodnotou $normalized, je objekt stdClass. Pokud bychom chtěli, aby výstupem bylo pole, doplníme schéma o přetypování Expect::structure([...])->castTo('array').

Všechny prvky struktury jsou volitelné a mají výchozí hodnotu null. Příklad:

$data = [
	'refundAmount' => 17,
];

$normalized = $processor->process($schema, $data); // OK, projde validací
// $normalized = {'processRefund' => null, 'refundAmount' => 17}

To, že výchozí hodnotou je null, neznamená, že by se akceptovalo ve vstupních datech 'processRefund' => null. Nikoliv, vstupem musí být boolean, tedy pouze true nebo false. Povolit null bychom museli explicitně pomoci Expect::bool()->nullable().

Položku lze učinit povinnou pomocí Expect::bool()->required(). Výchozí hodnotu změníme třeba na false pomocí Expect::bool()->default(false) nebo zkráceně Expect::bool(false).

A co kdybychom chtěli kromě booleanu akceptovat ještě 1 a 0? Pak uvedeme výčet hodnot, které navíc necháme normalizovat na boolean:

$schema = Expect::structure([
	'processRefund' => Expect::anyOf(true, false, 1, 0)->castTo('bool'),
	'refundAmount' => Expect::int(),
]);

$normalized = $processor->process($schema, $data);
is_bool($normalized->processRefund); // true

Nyní už znáte základy toho, jak se definuje schéma a jak se chovají jednotlivé prvky struktury. Nyní si ukážeme, jaké všechny další prvky lze při definici schématu použít.

Datové typy: type()

Ve schématu lze uvést všechny standardní datové typy PHP:

Expect::string($default = null)
Expect::int($default = null)
Expect::float($default = null)
Expect::bool($default = null)
Expect::null()
Expect::array($default = [])

A dále všechny typy, podporované třídou Validators, například Expect::type('scalar') nebo zkráceně Expect::scalar(). Také názvy tříd či rozhraní, například Expect::type('AddressEntity').

Lze použít i union zápis:

Expect::type('bool|string|array')

Výchozí hodnota je vždy null s výjimkou pro array a list, kde je to prázdné pole. (List je pole indexované podle vzestupné řady numerických klíčů od nuly, tedy neasociativní pole).

Pole hodnot: arrayOf() listOf()

Pole představuje příliš obecnou strukturu, užitečnější je specifikovat, jaké přesně může obsahovat prvky. Například pole, jehož prvky mohou být pouze řetězce:

$schema = Expect::arrayOf('string');

$processor->process($schema, ['hello', 'world']); // OK
$processor->process($schema, ['a' => 'hello', 'b' => 'world']); // OK
$processor->process($schema, ['key' => 123]); // CHYBA: 123 není string

Druhým parametrem lze specifikovat klíče (od verze 1.2):

$schema = Expect::arrayOf('string', 'int');

$processor->process($schema, ['hello', 'world']); // OK
$processor->process($schema, ['a' => 'hello']); // CHYBA: 'a' není int

List je indexované pole:

$schema = Expect::listOf('string');

$processor->process($schema, ['a', 'b']); // OK
$processor->process($schema, ['a', 123]); // CHYBA: 123 není string
$processor->process($schema, ['key' => 'a']); // CHYBA: není list
$processor->process($schema, [1 => 'a', 0 => 'b']); // CHYBA: také není list

Parametrem může být i schéma, můžeme tedy zapsat:

Expect::arrayOf(Expect::bool())

Výchozí hodnota je prázdné pole. Pokud zadáte výchozí hodnotu, bude sloučena s předanými daty. To lze deaktivovat pomocí mergeDefaults(false) (od verze 1.1).

Výčet: anyOf()

anyOf() představuje výčet hodnot nebo schémat, které může hodnota nabývat. Takto zapíšeme pole prvků, které mohou být buď 'a', true nebo null:

$schema = Expect::listOf(
	Expect::anyOf('a', true, null),
);

$processor->process($schema, ['a', true, null, 'a']); // OK
$processor->process($schema, ['a', false]); // CHYBA: false tam nepatří

Prvky výčtu mohou být i schémata:

$schema = Expect::listOf(
	Expect::anyOf(Expect::string(), true, null),
);

$processor->process($schema, ['foo', true, null, 'bar']); // OK
$processor->process($schema, [123]); // CHYBA

Metoda anyOf() přijímá varianty jako jednotlivé parametry, nikoliv pole. Pokud jí chcete předat pole hodnot, použijte unpacking operátor anyOf(...$variants).

Výchozí hodnota je null. Metodou firstIsDefault() učiníme první prvek výchozí:

// výchozí je 'hello'
Expect::anyOf(Expect::string('hello'), true, null)->firstIsDefault();

Struktury

Struktury jsou objekty s definovanými klíči. Každá z dvojic klíč ⇒ hodnota je označována jako „vlastnost“:

Struktury přijímají pole a objekty a vrací objekty stdClass.

Ve výchozím nastavení jsou všechny vlastnosti volitelné a mají výchozí hodnotu null. Povinné vlastnosti můžete definovat pomocí required():

$schema = Expect::structure([
	'required' => Expect::string()->required(),
	'optional' => Expect::string(), // výchozí hodnota je null
]);

$processor->process($schema, ['optional' => '']);
// CHYBA: option 'required' is missing

$processor->process($schema, ['required' => 'foo']);
// OK, vrací {'required' => 'foo', 'optional' => null}

Pokud nechcete mít na výstupu vlastnosti s výchozí hodnotou, použijte skipDefaults():

$schema = Expect::structure([
	'required' => Expect::string()->required(),
	'optional' => Expect::string(),
])->skipDefaults();

$processor->process($schema, ['required' => 'foo']);
// OK, vrací {'required' => 'foo'}

Ačkoliv je null výchozí hodnota vlastnosti optional, ve vstupních datech povolený není (hodnotou musí být string). Vlastnosti akceptující null definujeme pomocí nullable():

$schema = Expect::structure([
	'optional' => Expect::string(),
	'nullable' => Expect::string()->nullable(),
]);

$processor->process($schema, ['optional' => null]);
// CHYBA: 'optional' expects to be string, null given.

$processor->process($schema, ['nullable' => null]);
// OK, vrací {'optional' => null, 'nullable' => null}

Pole všech vlastností struktury vrací metoda getShape().

Ve výchozím nastavení nemohou být ve vstupních datech žádné položky navíc:

$schema = Expect::structure([
	'key' => Expect::string(),
]);

$processor->process($schema, ['additional' => 1]);
// CHYBA: Unexpected item 'additional'

Což můžeme změnit pomocí otherItems(). Jako parametr uvedeme schéma, podle kterého se budou prvky navíc validovat:

$schema = Expect::structure([
	'key' => Expect::string(),
])->otherItems(Expect::int());

$processor->process($schema, ['additional' => 1]); // OK
$processor->process($schema, ['additional' => true]); // CHYBA

Novou strukturu můžete vytvořit odvozením od jiné pomocí extend():

$dog = Expect::structure([
	'name' => Expect::string(),
	'age' => Expect::int(),
]);

$dogWithBreed = $dog->extend([
	'breed' => Expect::string(),
]);

Pole

Pole s definovanými klíči. Platí pro něj vše co struktury.

$schema = Expect::array([
	'required' => Expect::string()->required(),
	'optional' => Expect::string(), // výchozí hodnota je null
]);

Lze definovat také indexované pole, známé jako tuple:

$schema = Expect::array([
	Expect::int(),
	Expect::string(),
	Expect::bool(),
]);

$processor->process($schema, [1, 'hello', true]); // OK

Zastaralé vlastnosti

Můžete označit vlastnost jako deprecated pomocí metody deprecated([string $message]). Informace o ukončení podpory jsou vrácena pomocí $processor->getWarnings():

$schema = Expect::structure([
	'old' => Expect::int()->deprecated('The item %path% is deprecated'),
]);

$processor->process($schema, ['old' => 1]); // OK
$processor->getWarnings(); // ["The item 'old' is deprecated"]

Rozsahy: min() max()

Pomocí min() a max() lze u polí omezit počet prvků:

// pole, nejméně 10 položek, maximálně 20 položek
Expect::array()->min(10)->max(20);

U řetězců omezit jejich délku:

// řetězec, nejméně 10 znaků dlouhý, maximálně 20 znaků
Expect::string()->min(10)->max(20);

U čísel omezit jejich hodnotu:

// celé číslo, mezi 10 a 20 včetně
Expect::int()->min(10)->max(20);

Samozřejmě je možné uvést pouze min(), nebo pouze max():

// řetězec maximálně 20 znaků
Expect::string()->max(20);

Regulární výrazy: pattern()

Pomocí pattern() lze uvést regulární výraz, kterému musí odpovídat celý vstupní řetězec (tj. jako by byl obalen znaky ^ a $):

// právě 9 čísel
Expect::string()->pattern('\d{9}');

Vlastní omezení: assert()

Libovolná další omezení zadáme pomocí assert(callable $fn).

$countIsEven = fn($v) => count($v) % 2 === 0;

$schema = Expect::arrayOf('string')
	->assert($countIsEven); // počet musí být sudý

$processor->process($schema, ['a', 'b']); // OK
$processor->process($schema, ['a', 'b', 'c']); // CHYBA: 3 není sudý počet

Nebo

Expect::string()->assert('is_file'); // soubor musí existovat

Ke každému omezení můžete přidat vlastní popis. Ten bude součástí chybové zprávy.

$schema = Expect::arrayOf('string')
	->assert($countIsEven, 'Even items in array');

$processor->process($schema, ['a', 'b', 'c']);
// Failed assertion "Even items in array" for item with value array.

Metodu lze volat opakovaně a tak přidat více omezení. Lze ji prokládat s voláním transform() a castTo().

Transformace: transform()

Úspěšně zvalidovaná data lze upravovat pomocí vlastní funkce:

// převod na velká písmena:
Expect::string()->transform(fn(string $s) => strtoupper($s));

Metodu lze volat opakovaně a tak přidat více transformací. Lze ji prokládat s voláním assert() a castTo(). Operace se provedou v pořadí, v jakém jsou deklarovány:

Expect::type('string|int')
	->castTo('string')
	->assert('ctype_lower', 'All characters must be lowercased')
	->transform(fn(string $s) => strtoupper($s)); // převod na velká písmena

Metoda transform() může současně transformovat i validovat hodnotu. To je často jednodušší a méně duplicitní než řetězení transform() a assert(). K tomuto účelu funkce obdrží objekt Context s metodou addError(), kterou lze použít k přidání informací o problémech s validací:

Expect::string()
	->transform(function (string $s, Nette\Schema\Context $context) {
		if (!ctype_lower($s)) {
			$context->addError('All characters must be lowercased', 'my.case.error');
			return null;
		}

		return strtoupper($s);
	});

Přetypování: castTo()

Úspěšně zvalidovaná data lze přetypovat:

Expect::scalar()->castTo('string');

Kromě nativních PHP typů lze přetypovávat i na třídy. Přitom se rozlišuje, zda jde o jednoduchou třídu bez kontruktoru, nebo třídu s konstruktorem. Pokud třída nemá konstruktor, vytvoří se její instance a všechny prvky struktury se zapíší do properties:

class Info
{
	public bool $processRefund;
	public int $refundAmount;
}

Expect::structure([
	'processRefund' => Expect::bool(),
	'refundAmount' => Expect::int(),
])->castTo(Info::class);

// vytvoří '$obj = new Info' a zapíše do $obj->processRefund a $obj->refundAmount

Pokud třída konstruktor má, prvky struktury se předají jako pojmenované parametry konstruktoru:

class Info
{
	public function __construct(
		public bool $processRefund,
		public int $refundAmount,
	) {
	}
}

// vytvoří $obj = new Info(processRefund: ..., refundAmount: ...)

Přetypování v kombinaci se skalárním parametrem vytvoří objekt a hodnotu předá jako jediný parametr konstrukturu:

Expect::string()->castTo(DateTime::class);
// vytvoří new DateTime(...)

Normalizace: before()

Před samotnou validací lze data normalizovat pomocí metody before(). Jako příklad uveďme prvek, který musí být pole řetězců (například ['a', 'b', 'c']), avšak přijímá vstup ve formě řetězce a b c:

$explode = fn($v) => explode(' ', $v);

$schema = Expect::arrayOf('string')
	->before($explode);

$normalized = $processor->process($schema, 'a b c');
// OK a vrátí ['a', 'b', 'c']

Mapování na objekty: from()

Schéma struktury si můžeme nechat vygenerovat ze třídy. Příklad:

class Config
{
	public string $name;
	public string|null $password;
	public bool $admin = false;
}

$schema = Expect::from(new Config);

$data = [
	'name' => 'franta',
];

$normalized = $processor->process($schema, $data);
// $normalized instanceof Config
// $normalized = {'name' => 'franta', 'password' => null, 'admin' => false}

Podporovány jsou i anonymní třídy:

$schema = Expect::from(new class {
	public string $name;
	public ?string $password;
	public bool $admin = false;
});

Protože informace získané z definice třídy nemusí být dostačující, můžete druhým parametrem doplnit prvkům vlastní schéma:

$schema = Expect::from(new Config, [
	'name' => Expect::string()->pattern('\w:.*'),
]);