【译】表单数据校验

系列文章说明

原文

当你需要经常在服务器上校验数据时，在Web页面上的另加校验就有诸多好处。多数情况下，用户会被表单惹恼。而当用户填完表单时就校验数据，既有助于用户立即发现他们犯的错误，也能减少等待HTTP响应的时间、并减少服务器对错误表单输入的处理。本文介绍的，就是如何在表单所在页面对表单数据进行校验。

使用浏览器内置的表单校验

HTML5的一大特性，就是在不依赖脚本的情况下校验大多数的用户数据。该特性是通过使用表单元素上的校验特性来实现的。

元素校验不通过时

当一个元素校验不通过时，会发生两件事：

该元素会匹配到:invalid这个CSS伪类，它能让你给校验不过的元素提供特定的样式。类似地，校验通过的元素则会匹配:valid伪类。
当用户要发送数据时，浏览器会阻止这个表单、并展示一段错误信息。

`<input>`元素的校验约束

所有的<input>元素都能使用pattern特性来作校验。该特性采用一个区分大小写的正则表达式作为它的值。若元素的值非空、或者不匹配该特性所指定的正则表达式，该元素就会被认为是校验不通过的。

举个例子

<form>
  <label for="choose">Would you prefer a banana or a cherry?</label>
  <input id="choose" name="i_like" pattern="banana|cherry">
  <button>Submit</button>
</form>

input:invalid {
  border: 1px solid red;
}

input:valid {
  border: 1px solid green;
}

演示

在本例中，<input>元素可以接受如下三种值：空字符串、字符串"banana"或"cherry"。

required特性

若某个元素需要在提交表单之前填一个值，那我们可以通过required特性来标记该元素。当该特性为true时，所在的文本域不允许为空。

<form>
  <label for="choose">Would you prefer a banana or cherry?</label>
  <input id="choose" name="i_like" pattern="banana|cherry" required>
  <button>Submit</button>
</form>

input:invalid {
  border: 1px solid red;
}

input:valid {
  border: 1px solid green;
}

注意文本框相比上个例子有何不同：

演示

注意：<input>元素的type特性被设为email或url时，无需再使用pattern特性来坐校验。指定email类型时，文本框的值就得是个正确格式的email地址（同时指定mutiple特性时，还可以是一个逗号分隔的email地址列表）。指定url类型的文本框则会自动匹配一个URL。

其他校验约束

所有接受用户输入的表单元素（<textarea>, <select>等）都支持required特性，但要注意<textarea>元素并不支持pattern特性。

所有的文本输入框（<input>或<textarea>）都可以使用maxlength特性来约束文本大小。输入框的值若大于maxlength指定的值，就会校验不通过。但是浏览器通常不会让用户输入超过文本框指定长度的文本。

对于数字输入框，min和max特性也提供了校验约束。若输入框的值小于min的值或大于max的值，输入框就会校验不通过。

来个完整点的例子：

<form>
  <p>
    <fieldset>
      <legend>Title<abbr title="This field is mandatory">*</abbr></legend>
      <input type="radio" required name="title" id="r1" value="Mr" ><label for="r1">Mr. </label>
      <input type="radio" required name="title" id="r2" value="Ms"><label for="r2">Ms.</label>
    </fieldset>
  </p>
  <p>
    <label for="n1">How old are you?</label>
    <!-- pattern特性可以给没实现number类型input元素但支持pattern特性的浏览器一个向后兼容。
         请注意支持pattern特性的浏览器会使用数字输入框时让该特性失效。
         该特性在这里的用法仅是做个向后兼容而已。 -->
    <input type="number" min="12" max="120" step="1" id="n1" name="age"
           pattern="\d+">
  </p>
  <p>
    <label for="t1">What's your favorite fruit?<abbr title="This field is mandatory">*</abbr></label>
    <input type="text" id="t1" name="fruit" list="l1" required
           pattern="[Bb]anana|[Cc]herry|[Aa]pple|[Ss]trawberry|[Ll]emon|[Oo]range">
    <datalist id="l1">
        <option>Banana</option>
        <option>Cherry</option>
        <option>Apple</option>
        <option>Strawberry</option>
        <option>Lemon</option>
        <option>Orange</option>
    </datalist>
  </p>
  <p>
    <label for="t2">What's your e-mail?</label>
    <input type="email" id="t2" name="email">
  </p>
  <p>
    <label for="t3">Leave a short message</label>
    <textarea id="t3" name="msg" maxlength="140" rows="5"></textarea>
  </p>
  <p>
    <button>Submit</button>
  </p>
</form>

body {
  font: 1em sans-serif;
  padding: 0;
  margin : 0;
}

form {
  max-width: 200px;
  margin: 0;
  padding: 0 5px;
}

p > label {
  display: block;
}

input[type=text],
input[type=email],
input[type=number],
textarea,
fieldset {
/* 需要给Webkit浏览器下的表单元素适当的样式 */
  -webkit-appearance: none;
  
  width : 100%;
  border: 1px solid #333;
  margin: 0;
  
  font-family: inherit;
  font-size: 90%;
  
  -moz-box-sizing: border-box;
  box-sizing: border-box;
}

input:invalid {
  box-shadow: 0 0 5px 1px red;
}

input:focus:invalid {
  outline: none;
}

演示

定制错误信息

如我们上面看到的几个例子所示，每次用户要发送未通过校验的表单时，浏览器都会展示一段错误信息。该信息的展示方式取决于浏览器本身。

这些自动生成的信息有两大缺点：

没有标准的方法来用CSS改变其外观和体验。
它们还要依赖浏览器本地信息，这意味着你会在使用一种语言的页面中，遇到错误信息使用另一种语言展示的情况。

使用法语版本的浏览器浏览英文页面

浏览器	渲染效果
Firefox 17 (Windows 7)
Chrome 22 (Windows 7)
Opera 12.10 (Mac OSX)

要定制这些信息的外观和文本，你必须使用JavaScript，没有只使用HTML和CSS的方法。

HTML5提供了约束验证API来检查和定制表单元素的状态。此外它也能改变错误信息的文本。来看个例子：

<form>
  <label for="mail">I would like you to provide me an e-mail</label>
  <input type="email" id="mail" name="mail">
  <button>Submit</button>
</form>

在Javascript中，你可以调用setCustomValidity())方法：

var email = document.getElementById("mail");

email.addEventListener("keyup", function (event) {
  if (email.validity.typeMismatch) {
    email.setCustomValidity("I expect an e-mail, darling!");
  } else {
    email.setCustomValidity("");
  }
});

演示

使用Javascript校验表单

若你想要控制错误信息的样式和效果，或者想处理那些不支持HTML5表单验证的浏览器，那你就只能使用Javascript了。

HTML5约束验证API

现在越来越多的浏览器开始支持约束验证API，而且也支持得越来越靠谱。该API囊括了各个表单元素上的一系列方法和属性。

约束验证API的属性

属性	描述
validationMessage	可以是一段本地化的信息，用于描述表单控件所不满足的验证条件（如果有的话）；当控件不支持任何约束验证（`willValidae`的值为`false`）、或控件的值满足了约束条件时，也可以是一个空字符串
validity	一个用于描述元素校验阶段的validityState对象
validity.customError	元素触发了定制的错误时返回`true`，否则返回`false`
validity.patternMismatch	元素的值不匹配提供的模板时返回`true`，否则返回`false`。当返回`true`时，该元素会匹配CSS的:invalid伪类
validity.rangeOverflow	元素的值大于提供的最大值时返回`true`，否则返回`false`。当返回`true`时，该元素会匹配CSS的:invalid和:out-fo-range伪类
validity.rangeUnderflow	元素的值小于提供的最小值时返回`true`，否则返回`false`。当返回`true`时，该元素会匹配CSS的:invalid和:out-fo-range伪类
validity.stepMismatch	元素的值不符合`step`特性提供的规则时返回`true`，否则返回`false`。当返回`true`时，该元素会匹配CSS的:invalid和:out-fo-range伪类
validity.tooLong	元素的值的长度超过要求的最大长度时返回`true`，否则返回`false`。当返回`true`时，该元素会匹配CSS的:invalid和:out-fo-range伪类
validity.typeMismatch	元素的值不是正确的语法时返回`true`，否则返回`false`。当返回`true`时，该元素会匹配CSS的:invalid伪类
validity.valid	元素的值没有校验出的问题时返回`true`，否则返回`false`。当返回`true`时，该元素会匹配CSS的:valid，否则会匹配:invalid伪类
validity.valueMissing	元素是必填项但没有值时返回`true`，否则返回`false`。当返回`true`时，该元素会匹配CSS的:invalid伪类
willValidate	元素在表单提交时会被校验则返回`true`，否则返回`false`

约束验证API的方法

方法	描述
checkValidity()	元素的值没有校验出的问题时返回`true`，否则返回`false`。当校验不通过时，该方法还会在相应元素上触发invalid事件。
setCustomValidity(message)	给元素添加一段定制的错误信息；若你手动设置了错误信息，则给元素会被当做校验未通过，并显示出特定的错误。这就能让你摆脱标准的约束验证API提供的错误信息，直接使用Javascript来建立自己的错误信息。该信息在报错时会展示给用户。

对于老旧浏览器，我们可以使用H5F之类的polyfill来弥补其对于约束验证API的不支持。由于这里你已经使用了Javascript，所以使用polyfill也并不会成为你设计或实现网站、Web应用时的额外负担。

使用约束验证API的例子

来看下如何使用该API来建立定制的错误信息，首先HTLM如下：

<form novalidate>
  <p>
    <label for="mail">
      <span>Please enter an email address:</span>
      <input type="email" id="mail" name="mail">
      <span class="error" aria-live="polite"></span>
    </label>
  <p>
  <button>Submit</button>
</form>

这个简单的表格用了novalidate特性来关闭浏览器的自动校验；这样我们的脚本就能控制整个校验过程了。但是这样做却不会禁用掉约束验证API、以及 :valid, :invalid, :in-range, :out-of-range 等一系列CSS伪类。这就意味着，虽然浏览器不会自动在表单发送前校验它的数据，但你仍可自己来做校验、并且按需给予表单样式。

aria-live特性用来确保我们定制的错误信息能展示给任何人，包括那些使用诸如屏幕阅读器等无障碍设备的人。

CSS
这段CSS用于装饰我们的表单、并让错误的输出看起来更吸引人些。

/* 这段只是用来美化表单 */
body {
  font: 1em sans-serif;
  padding: 0;
  margin : 0;
}

form {
  max-width: 200px;
}

p * {
  display: block;
}

input[type=email]{
  -webkit-appearance: none;

  width: 100%;
  border: 1px solid #333;
  margin: 0;

  font-family: inherit;
  font-size: 90%;

  -moz-box-sizing: border-box;
  box-sizing: border-box;
}

/* 这段是给校验未通过的输入框的样式 */
input:invalid{
  border-color: #900;
  background-color: #FDD;
}

input:focus:invalid {
  outline: none;
}

/* 这段是给错误信息的样式 */
.error {
  width  : 100%;
  padding: 0;
 
  font-size: 80%;
  color: white;
  background-color: #900;
  border-radius: 0 0 5px 5px;
 
  -moz-box-sizing: border-box;
  box-sizing: border-box;
}

.error.active {
  padding: 0.3em;
}

JavaScript
下面的Javascript代码用来处理我们自定义的错误校验。

// 获取DOM节点的方法有许多，这里我们获取了表单自身以及email输入框，还有一个让我们放置错误信息的span元素。

var form  = document.getElementsByTagName('form')[0];
var email = document.getElementById('mail');
var error = document.querySelector('.error');

email.addEventListener("keyup", function (event) {
  // 每次用户输入时，我们都会检查email输入框是否合法
  if (email.validity.valid) {
    // 当校验通过时，如果已经有一段错误信息在显示了，就移除掉错误信息
    error.innerHTML = ""; // 重置消息内容
    error.className = "error"; // 重置消息的显示状态
  }
}, false);
form.addEventListener("submit", function (event) {
  // 每次用户要提交表单时，我们都会检查email输入框是否合法
  if (!email.validity.valid) {
    // 如果输入框不合法，我们就展示那段定制的错误信息
    error.innerHTML = "I expect an e-mail, darling!";
    error.className = "error active";
    // 通过取消事件来阻止表单提交
    event.preventDefault();
  }
}, false);

下面是运行结果：

演示

约束验证API给了我们处理表单校验的强大工具，并让我们能有力地控制其用户界面，这就远超过只用HTML和CSS所能做的事了。

不使用内置API来校验表单

有时，面对老旧浏览器和[定制的组件]()，你不能（或者不想）使用约束验证API。但在这种情况下，你仍然可以使用Javascript来校验你的表单。表单的校验更多是个用户界面的问题、而非真正的数据校验。

要校验一个表单，你得先问你自己几个问题：

我需要进行什么类型的校验？
你得先决定如何校验数据，这取决于你：可以用字符串操作、类型转换、正则表达式等等。只要记住表单数据通常是一段文本，而且传到你的脚本里时也是一些字符串就好。

表单校验未通过时，我应该做什么？
这就是个UI的问题了。得靠你决定表单的行为：是不论是否通过都发送数据呢？还是高亮那些出现错误的字段？还是展示一些错误信息？

如何帮助用户用户纠正非法数据？
要减少用户的不满，很重要的是提供尽可能多的帮助信息，以指导用户纠正他们的输入。还应该提供些前置的输入建议、和清晰的错误信息，让用户知道该输入什么。

若你还想深入了解表单校验的UI要求，可以读读下面这些有用的文章：

SmashingMagazine: Form-Field Validation: The Errors-Only Approach
SmashingMagazine: Web Form Validation: Best Practices and Tutorials
Six Revision: Best Practices for Hints and Validation in Web Forms
A List Apart: Inline Validation in Web Forms

未使用约束验证API的例子

为了更好地说明，我们接下来要重构上述的例子，让它能在老旧浏览器上运行：

<form>
  <p>
    <label for="mail">
        <span>Please enter an email address:</span>
        <input type="text" class="mail" id="mail" name="mail">
        <span class="error" aria-live="polite"></span>
    </label>
  <p>
  <!-- 某些老旧浏览器上button元素的`type`特性不会被默认指定为`submit`-->
  <button type="submit">Submit</button>
</form>

如你所见，HTML的和之前几乎一模一样；这里只移除了HTML5的部分。要注意的是ARIA是个并不依赖于HTML5的独立特性，所以我们仍会保留它。

CSS
类似地，CSS不需要做大规模修改；只要把:invalid伪类转为真的类，并且不去使用IE6不支持的特性选择器即可。

/* 这段只是用来美化表单 */
body {
  font: 1em sans-serif;
  padding: 0;
  margin : 0;
}

form {
  max-width: 200px;
}

p * {
  display: block;
}

input.mail {
  -webkit-appearance: none;

  width: 100%;
  border: 1px solid #333;
  margin: 0;

  font-family: inherit;
  font-size: 90%;

  -moz-box-sizing: border-box;
  box-sizing: border-box;
}

/* 这段是给校验未通过的输入框的样式 */
input.invalid{
  border-color: #900;
  background-color: #FDD;
}

input:focus.invalid {
  outline: none;
}

/* 这段是给错误信息的样式 */
.error {
  width  : 100%;
  padding: 0;
 
  font-size: 80%;
  color: white;
  background-color: #900;
  border-radius: 0 0 5px 5px;
 
  -moz-box-sizing: border-box;
  box-sizing: border-box;
}

.error.active {
  padding: 0.3em;
}

JavaScript
Javascript代码的改变最大，为了兼容我们需要做更多的事情。

// 老旧浏览器上获取DOM节点的方法少了些
var form  = document.getElementsByTagName('form')[0];
var email = document.getElementById('mail');

// 下面是个访问DOM里下个兄弟元素节点的的技巧
// 但这样做很危险，因为很容易就会建立一个死循环
// 在现代浏览器上，应该使用element.nextElementSibling
var error = email;
while ((error = error.nextSibling).nodeType != 1);

// 按照HTML5的规范来
var emailRegExp = /^[a-zA-Z0-9.!#$%&'*+/=?^_`{|}~-]+@[a-zA-Z0-9-]+(?:\.[a-zA-Z0-9-]+)*$/;

// 许多老旧浏览器不支持addEventListener方法
// 下面是个解决该问题的简单方法，当然方法远不止这一种
function addEvent(element, event, callback) {
  var previousEventCallBack = element["on"+event];
  element["on"+event] = function (e) {
    var output = callback(e);
    
    // 回调返回`false`时会终止回调链并结束事件回调的执行
    if (output === false) return false;

    if (typeof previousEventCallBack === 'function') {
      output = previousEventCallBack(e);
      if(output === false) return false;
    }
  }
};

// 现在可以来重构我们的校验了
// 由于我们不依赖CSS伪类，故而必须在email字段明确设置valid/invalid类
addEvent(window, "load", function () {
  // 这里我们检验该字段是否为空(注意，该字段不是必填的)
  // 若不是，我们再检验它的内容是否为正确格式的email地址
  var test = email.value.length === 0 || emailRegExp.test(email.value);
 
  email.className = test ? "valid" : "invalid";
});

// 定义用户在该字段输入时会发生什么
addEvent(email, "keyup", function () {
  var test = email.value.length === 0 || emailRegExp.test(email.value);
  if (test) {
    email.className = "valid";
    error.innerHTML = "";
    error.className = "error";
  } else {
    email.className = "invalid";
  }
});

// 定义用户提交数据时会发生什么
addEvent(form, "submit", function () {
  var test = email.value.length === 0 || emailRegExp.test(email.value);
 
  if (!test) {
    email.className = "invalid";
    error.innerHTML = "I expect an e-mail, darling!";
    error.className = "error active";

    // 某些老旧浏览器不支持event.preventDefault()方法
    return false;
  } else {
    email.className = "valid";
    error.innerHTML = "";
    error.className = "error";
  }
});

结果如下所示：

演示

如你所见，自己建立一个校验系统并不是一件难事。难点就在于如何跨平台、并在你创建的任何表单上都能使用它。现在有许多库能执行表单校验，你应该毫不犹豫地使用他们。如下是几个例子：

独立的库
- Validatious
- Validate.js
jQuery插件
- Validation
- Valid8

远端校验

有些情况下使用远端校验还是挺有用的。在用户输入的数据得添加到应用服务器的数据存储时，这种校验是有必要的。一个相应的例子就是需要填用户名的注册表单。为避免用户名重复，更聪明的办法是发送一个AJAX请求来检查用户名的可用性，而不是让用户发送完数据、然后再返回一个带有错误的表单。

使用这种校验，需要注意以下几点：

因为需要公开暴露API和一些数据，所以得保证数据不是敏感的。
由于网络存在延迟，故得进行异步校验。这就得靠一些UI设计来保证校验不能正确执行时，用户操作不至于被阻塞。

结论

表单校验并不用靠复杂的Javascript，但它要求我们认真为用户着想，始终得帮用户纠正他们输入的数据。要做到这点，请确保：

展示明确的错误信息
约定好输入格式
指出错误出现的确切位置（特别是在那些巨大的表单中）

【译】表单数据校验

使用浏览器内置的表单校验

元素校验不通过时

`<input>`元素的校验约束

举个例子

required特性

其他校验约束

定制错误信息

使用Javascript校验表单

HTML5约束验证API

约束验证API的属性

约束验证API的方法

使用约束验证API的例子

不使用内置API来校验表单

未使用约束验证API的例子

远端校验

结论

Levon

引用和评论

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元素校验不通过时

<input>元素的校验约束

举个例子

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定制错误信息

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约束验证API的属性

约束验证API的方法

使用约束验证API的例子

不使用内置API来校验表单

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