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Verwendung der HTML-Formularvalidierung und der Constraint Validation API

Die Erstellung von Webformularen war schon immer eine komplexe Aufgabe. Während die Auszeichnung des Formulars selbst einfach ist, ist es schwierig zu überprüfen, ob jedes Feld einen gültigen und kohärenten Wert hat, und den Benutzer über das Problem zu informieren kann zur Herausforderung werden. HTML5 führte neue Mechanismen für Formulare ein: Es fügte neue semantische Typen für das <input>-Element und die Constraint-Validierung hinzu, um die Überprüfung des Formularinhalts auf der Clientseite zu erleichtern. Grundlegende, übliche Einschränkungen können ohne den Einsatz von JavaScript durch das Setzen neuer Attribute überprüft werden; komplexere Einschränkungen können mithilfe der Constraint Validation API getestet werden.

Für eine grundlegende Einführung in diese Konzepte mit Beispielen, siehe das Formularvalidierungs-Tutorial.

Hinweis: Die HTML Constraint Validation ersetzt nicht die Notwendigkeit der Validierung auf der Serverseite. Auch wenn weitaus weniger ungültige Formularanforderungen zu erwarten sind, können ungültige dennoch auf viele Arten gesendet werden:

  • Durch Ändern von HTML über die Entwicklertools des Browsers.
  • Durch manuelles Erstellen einer HTTP-Anfrage ohne Verwendung des Formulars.
  • Durch programmgesteuertes Schreiben von Inhalten in das Formular (bestimmte Constraint-Validierungen werden nur für Benutzereingaben ausgeführt und nicht, wenn Sie den Wert eines Formularfelds mithilfe von JavaScript setzen).

Daher sollten Sie Formulardaten immer auf der Serverseite validieren, konsistent mit dem, was auf der Clientseite gemacht wird.

Intrinsische und grundlegende Einschränkungen

In HTML werden grundlegende Einschränkungen auf zwei Arten deklariert:

  • Durch die Wahl des semantisch geeignetsten Wertes für das type-Attribut des <input>-Elements, z. B. führt die Auswahl des Typs email automatisch zu einer Einschränkung, die überprüft, ob der Wert eine gültige E-Mail-Adresse ist.
  • Durch das Setzen von Werten auf validierungsbezogene Attribute, wodurch grundlegende Einschränkungen ohne JavaScript beschrieben werden können.

Semantische Eingabetypen

Die intrinsischen Einschränkungen für das type-Attribut sind:

Eingabetyp Beschreibung der Einschränkung Zugehöriger Verstoß
<input type="URL"> Der Wert muss eine absolute URL sein, wie im URL Living Standard definiert. TypeMismatch Constraint-Verstoß
<input type="email"> Der Wert muss eine syntaktisch korrekte E-Mail-Adresse sein, die im Allgemeinen das Format username@hostname.tld hat, aber auch lokal wie username@hostname sein kann. TypeMismatch Constraint-Verstoß

Für beide dieser Eingabetypen, wenn das multiple-Attribut gesetzt ist, können mehrere Werte als kommagetrennte Liste gesetzt werden. Wenn einer dieser Werte die hier beschriebene Bedingung nicht erfüllt, wird der Type mismatch Constraint-Verstoß ausgelöst.

Beachten Sie, dass die meisten Eingabetypen keine intrinsischen Einschränkungen haben, da einige von der Constraint-Validierung ausgeschlossen sind oder einen Bereinigungsalgorithmus haben, der falsche Werte in einen korrekten Standardwert umwandelt.

Validierungsbezogene Attribute

Zusätzlich zum oben beschriebenen type-Attribut werden die folgenden Attribute verwendet, um grundlegende Einschränkungen zu beschreiben:

Attribut Unterstützte Eingabetypen Mögliche Werte Beschreibung der Einschränkung Zugehöriger Verstoß
pattern text, search, url, tel, email, password Ein JavaScript-Regulärer Ausdruck (kompiliert mit den global, ignoreCase, und multiline Flags deaktiviert) Der Wert muss dem Muster entsprechen. patternMismatch Constraint-Verstoß
min range, number Eine gültige Zahl Der Wert muss größer oder gleich dem Wert sein. rangeUnderflow Constraint-Verstoß
date, month, week Ein gültiges Datum
datetime-local, time Ein gültiges Datum und Uhrzeit
max range, number Eine gültige Zahl Der Wert muss kleiner oder gleich dem Wert sein. rangeOverflow Constraint-Verstoß
date, month, week Ein gültiges Datum
datetime-local, time Ein gültiges Datum und Uhrzeit
required text, search, url, tel, email, password, date, datetime-local, month, week, time, number, checkbox, radio, file; auch auf den <select> und <textarea> Elementen keine da es ein Boolean-Attribut ist: seine Existenz bedeutet wahr, seine Abwesenheit bedeutet falsch Es muss ein Wert vorhanden sein (falls gesetzt). valueMissing Constraint-Verstoß
step date Eine ganze Zahl von Tagen Sofern der Schritt nicht auf das Literal any gesetzt ist, muss der Wert min + ein ganzzahliges Vielfaches des Schritts sein. stepMismatch Constraint-Verstoß
month Eine ganze Zahl von Monaten
week Eine ganze Zahl von Wochen
datetime-local, time Eine ganze Zahl von Sekunden
range, number Eine ganze Zahl
minlength text, search, url, tel, email, password; auch auf dem <textarea> Element Eine ganzzahlige Länge Die Anzahl der Zeichen (Codepunkte) darf nicht kleiner als der Wert des Attributs sein, falls nicht leer. Alle neuen Zeilen werden für <textarea> zu einem einzigen Zeichen normalisiert. tooShort Constraint-Verstoß
maxlength text, search, url, tel, email, password; auch auf dem <textarea> Element Eine ganzzahlige Länge Die Anzahl der Zeichen (Codepunkte) darf den Wert des Attributs nicht überschreiten. tooLong Constraint-Verstoß

Prozess der Constraint-Validierung

Die Constraint-Validierung wird entweder über die Constraint Validation API auf einem einzelnen Formularfeld oder auf Formularebene auf dem <form>-Element selbst durchgeführt. Die Constraint-Validierung erfolgt auf folgende Weise:

  • Durch einen Aufruf der checkValidity() oder reportValidity()-Methode einer formularassoziierten DOM-Schnittstelle, (HTMLInputElement, HTMLSelectElement, HTMLButtonElement, HTMLOutputElement oder HTMLTextAreaElement), die die Einschränkungen nur auf diesem Element auswertet und es einem Skript ermöglicht, diese Informationen zu erhalten. Die checkValidity()-Methode gibt ein Boolean zurück, das angibt, ob der Wert des Elements seine Einschränkungen besteht. (Dies wird normalerweise vom User-Agent getan, um zu bestimmen, welche der CSS-Pseudoklassen, :valid oder :invalid, Anwendung findet.) Im Gegensatz dazu meldet die reportValidity()-Methode dem Benutzer etwaige Verstöße gegen die Einschränkungen.
  • Durch einen Aufruf der checkValidity() oder reportValidity()-Methode auf der HTMLFormElement-Schnittstelle.
  • Durch das Absenden des Formulars selbst.

Das Aufrufen von checkValidity() wird als statische Validierung der Einschränkungen bezeichnet, während das Aufrufen von reportValidity() oder das Absenden des Formulars als interaktive Validierung der Einschränkungen bezeichnet wird.

Hinweis:

  • Wenn das novalidate-Attribut auf dem <form>-Element gesetzt ist, erfolgt keine interaktive Validierung der Einschränkungen.
  • Der Aufruf der submit()-Methode auf der HTMLFormElement-Schnittstelle löst keine Constraint-Validierung aus. Mit anderen Worten, diese Methode sendet die Formulardaten an den Server, selbst wenn sie die Einschränkungen nicht erfüllen. Rufen Sie stattdessen die click()-Methode für eine Schaltfläche zum Absenden auf.
  • Die minlength- und maxlength-Einschränkungen werden nur bei benutzereingegebener Eingabe geprüft. Sie werden nicht überprüft, wenn ein Wert programmatisch gesetzt wird, selbst bei explizitem Aufruf von checkValidity() oder reportValidity().

Komplexe Einschränkungen mit der Constraint Validation API

Durch die Verwendung von JavaScript und der Constraint API ist es möglich, komplexere Einschränkungen zu implementieren, beispielsweise Einschränkungen, die mehrere Felder kombinieren, oder Einschränkungen, die komplexe Berechnungen beinhalten.

Grundsätzlich geht es darum, JavaScript bei einem Formularfeldevent (wie onchange) auszulösen, um zu berechnen, ob die Einschränkung verletzt wird, und dann die Methode field.setCustomValidity() zu verwenden, um das Ergebnis der Validierung festzulegen: Ein leerer String bedeutet, dass die Einschränkung erfüllt ist, und ein anderer String bedeutet, dass ein Fehler vorliegt und dieser String die Fehlermeldung anzeigt, die dem Benutzer angezeigt werden soll.

Einschränkung, die mehrere Felder kombiniert: Validierung der Postleitzahl

Das Format der Postleitzahl variiert von Land zu Land. Viele Länder erlauben ein optionales Präfix mit dem Ländercode (wie D- in Deutschland, F- in Frankreich und CH- in der Schweiz). Einige Länder verwenden nur eine feste Anzahl von Ziffern in Postleitzahlen, während andere, wie das Vereinigte Königreich, komplexere Formate haben, die Buchstaben an einigen spezifischen Positionen erlauben.

Hinweis: Dies ist keine umfassende Bibliothek zur Postleitzahlenvalidierung, sondern eine Demonstration der wichtigsten Konzepte.

Als Beispiel werden wir ein Skript hinzufügen, das die Constraint-Validierung für ein Formular überprüft:

html
<form>
  <label for="postal-code">Postal Code: </label>
  <input type="text" id="postal-code" />
  <label for="country">Country: </label>
  <select id="country">
    <option value="ch">Switzerland</option>
    <option value="fr">France</option>
    <option value="de">Germany</option>
    <option value="nl">The Netherlands</option>
  </select>
  <input type="submit" value="Validate" />
</form>

Dies zeigt das folgende Formular an:

Zuerst schreiben wir eine Funktion, die die Einschränkung selbst überprüft:

js
const countrySelect = document.getElementById("country");
const postalCodeField = document.getElementById("postal-code");

function checkPostalCode() {
  // For each country, defines the pattern that the postal code has to follow
  const constraints = {
    ch: [
      "^(CH-)?\\d{4}$",
      "Swiss postal codes must have exactly 4 digits: e.g. CH-1950 or 1950",
    ],
    fr: [
      "^(F-)?\\d{5}$",
      "French postal codes must have exactly 5 digits: e.g. F-75012 or 75012",
    ],
    de: [
      "^(D-)?\\d{5}$",
      "German postal codes must have exactly 5 digits: e.g. D-12345 or 12345",
    ],
    nl: [
      "^(NL-)?\\d{4}\\s*([A-RT-Z][A-Z]|S[BCE-RT-Z])$",
      "Dutch postal codes must have exactly 4 digits, followed by 2 letters except SA, SD and SS",
    ],
  };

  // Read the country id
  const country = countrySelect.value;

  // Build the constraint checker
  const constraint = new RegExp(constraints[country][0], "");
  console.log(constraint);

  // Check it!
  if (constraint.test(postalCodeField.value)) {
    // The postal code follows the constraint, we use the ConstraintAPI to tell it
    postalCodeField.setCustomValidity("");
  } else {
    // The postal code doesn't follow the constraint, we use the ConstraintAPI to
    // give a message about the format required for this country
    postalCodeField.setCustomValidity(constraints[country][1]);
  }
}

Dann verknüpfen wir es mit dem change-Ereignis für das <select> und dem input-Ereignis für das <input>:

js
countrySelect.addEventListener("change", checkPostalCode);
postalCodeField.addEventListener("input", checkPostalCode);

Begrenzung der Dateigröße vor dem Hochladen

Eine weitere übliche Einschränkung besteht darin, die Größe einer hochzuladenden Datei zu begrenzen. Die Prüfung auf der Clientseite, bevor die Datei an den Server übertragen wird, erfordert die Kombination der Constraint Validation API, insbesondere der Methode field.setCustomValidity(), mit einer anderen JavaScript-API, hier der File API.

Hier ist der HTML-Teil:

html
<label for="fs">Select a file smaller than 75 kB: </label>
<input type="file" id="fs" />

Dies zeigt:

Das JavaScript liest die ausgewählte Datei aus, verwendet die File.size()-Methode, um ihre Größe zu ermitteln, vergleicht sie mit dem (hardcodierten) Limit und ruft die Constraint API auf, um den Browser zu informieren, wenn ein Verstoß vorliegt:

js
const fs = document.getElementById("fs");

function checkFileSize() {
  const files = fs.files;

  // If there is (at least) one file selected
  if (files.length > 0) {
    if (files[0].size > 75 * 1000) {
      // Check the constraint
      fs.setCustomValidity("The selected file must not be larger than 75 kB");
      fs.reportValidity();
      return;
    }
  }
  // No custom constraint violation
  fs.setCustomValidity("");
}

Schließlich verknüpfen wir die Methode mit dem richtigen Ereignis:

js
fs.addEventListener("change", checkFileSize);

Visuelles Styling der Constraint-Validierung

Neben dem Festlegen von Einschränkungen möchten Webentwickler steuern, welche Nachrichten den Benutzern angezeigt werden und wie sie gestaltet sind.

Steuerung des Erscheinungsbilds von Elementen

Das Erscheinungsbild von Elementen kann über CSS-Pseudoklassen gesteuert werden.

:required und :optional CSS-Pseudoklassen

Die :required und :optional Pseudoklassen ermöglichen das Schreiben von Selektoren, die Formularelemente ansprechen, die das required-Attribut haben oder nicht.

:placeholder-shown CSS-Pseudoklasse

Siehe :placeholder-shown.

:valid :invalid CSS-Pseudoklassen

Die :valid und :invalid Pseudoklassen werden verwendet, um <input>-Elemente darzustellen, deren Inhalt gemäß der Typeinstellung des Inputs validiert bzw. nicht validiert. Diese Klassen erlauben es dem Benutzer, gültige oder ungültige Formularelemente zu gestalten, um es einfacher zu machen, Elemente zu identifizieren, die entweder korrekt oder inkorrekt formatiert sind.

Steuerung des Textes bei Constraint-Verstößen

Die folgenden Punkte können helfen, den Text bei Constraint-Verstößen zu steuern:

  • Die Methode setCustomValidity(message) auf den folgenden Elementen:

    • <fieldset>. Hinweis: Das Setzen einer benutzerdefinierten Gültigkeitsnachricht auf Fieldset-Elementen verhindert nicht die Formularübermittlung in den meisten Browsern.
    • <input>
    • <output>
    • <select>
    • Übermittlungsschaltflächen (erstellt entweder mit einem <button>-Element mit dem Typ submit oder einem input-Element mit dem submit-Typ. Andere Arten von Schaltflächen beteiligen sich nicht an der Constraint-Validierung.)
    • <textarea>
  • Die ValidityState-Schnittstelle beschreibt das Objekt, das von der validity-Eigenschaft der oben aufgeführten Elementtypen zurückgegeben wird. Es repräsentiert verschiedene Möglichkeiten, wie ein eingegebener Wert ungültig sein kann. Zusammen helfen sie zu erklären, warum der Wert eines Elements nicht gültig ist, falls er nicht validiert.