详解SpringBoot中的统一异常处理
作者:魅Lemon
一、概述
1、统一异常处理介绍
Spring
在3.2版本增加了一个注解@ControllerAdvice
,可以与@ExceptionHandler
、@InitBinder
、@ModelAttribute
等注解注解配套使用。不过跟异常处理相关的只有注解@ExceptionHandler
,从字面上看,就是 异常处理器 的意思
2、原理和目标
简单的说,该注解可以把异常处理器应用到所有控制器,而不是单个控制器。借助该注解,我们可以实现:在独立的某个地方,比如单独一个类,定义一套对各种异常的处理机制,然后在类的签名加上注解@ControllerAdvice
,统一对 不同阶段的
、不同异常
进行处理。这就是统一异常处理的原理。
对异常按阶段进行分类,大体可以分成:进入Controller
前的异常 和 Service
层异常
目标就是消灭95%以上的 try catch
代码块,并以优雅的 Assert
(断言) 方式来校验业务的异常情况,只关注业务逻辑,而不用花费大量精力写冗余的 try catch
代码块。
二、Assert(断言)
1、概述
**Assert(断言)**是Spring 家族的 org.springframework.util.Assert
,在我们写测试用例的时候经常会用到,使用断言能让我们编码的时候有一种非一般丝滑的感觉
Assert
的部分源码,可以看到,Assert 其实就是帮我们把 if {…} 封装了一下,抛出的异常是IllegalArgumentException()
public abstract class Assert { public Assert() { } public static void notNull(@Nullable Object object, String message) { if (object == null) { throw new IllegalArgumentException(message); } } }
2、Assert自定义实战
2.1 自定义接口Assert
Assert断言方法是使用接口的默认方法定义的,然后有没有发现当断言失败后,抛出的异常不是具体的某个异常,而是交由2个newException接口方法提供。因为业务逻辑中出现的异常基本都是对应特定的场景,比如根据用户id获取用户信息,查询结果为null,此时抛出的异常可能为UserNotFoundException
,并且有特定的异常码(比如7001)和异常信息"用户不存在"。所以具体抛出什么异常,有Assert的实现类决定。
public interface Assert { /** * 创建异常 * @param args * @return */ BaseException newException(Object... args); /** * 创建异常 * @param t * @param args * @return */ BaseException newException(Throwable t, Object... args); /** * <p>断言对象<code>obj</code>非空。如果对象<code>obj</code>为空,则抛出异常 * * @param obj 待判断对象 */ default void assertNotNull(Object obj) { if (obj == null) { throw newException(obj); } } /** * <p>断言对象<code>obj</code>非空。如果对象<code>obj</code>为空,则抛出异常 * <p>异常信息<code>message</code>支持传递参数方式,避免在判断之前进行字符串拼接操作 * * @param obj 待判断对象 * @param args message占位符对应的参数列表 */ default void assertNotNull(Object obj, Object... args) { if (obj == null) { throw newException(args); } } }
2.2 自定义异常
public interface IResponseEnum { int getCode(); String getMessage(); } /** * <p>业务异常</p> * <p>业务处理时,出现异常,可以抛出该异常</p> */ public class BusinessException extends BaseException { private static final long serialVersionUID = 1L; public BusinessException(IResponseEnum responseEnum, Object[] args, String message) { super(responseEnum, args, message); } public BusinessException(IResponseEnum responseEnum, Object[] args, String message, Throwable cause) { super(responseEnum, args, message, cause); } }
2.3 Enum整合
代码示例中定义了两个枚举实例:BAD_LICENCE_TYPE
、LICENCE_NOT_FOUND
,分别对应了BadLicenceTypeException
、LicenceNotFoundException
两种异常。以后每增加一种异常情况,只需增加一个枚举实例即可,再也不用每一种异常都定义一个异常类了
public interface BusinessExceptionAssert extends IResponseEnum, Assert { @Override default BaseException newException(Object... args) { String msg = MessageFormat.format(this.getMessage(), args); return new BusinessException(this, args, msg); } @Override default BaseException newException(Throwable t, Object... args) { String msg = MessageFormat.format(this.getMessage(), args); return new BusinessException(this, args, msg, t); } } @Getter @AllArgsConstructor public enum ResponseEnum implements BusinessExceptionAssert { /** * Bad licence type */ BAD_LICENCE_TYPE(7001, "Bad licence type."), /** * Licence not found */ LICENCE_NOT_FOUND(7002, "Licence not found.") ; /** * 返回码 */ private int code; /** * 返回消息 */ private String message; }
2.4 实战检测
使用枚举类结合(继承)Assert,只需根据特定的异常情况定义不同的枚举实例,如上面的BAD_LICENCE_TYPE
、LICENCE_NOT_FOUND
,就能够针对不同情况抛出特定的异常(这里指携带特定的异常码和异常消息),这样既不用定义大量的异常类,同时还具备了断言的良好可读性
private void checkNotNull(Licence licence) { ResponseEnum.LICENCE_NOT_FOUND.assertNotNull(licence,"测试"); } // 替代下面的方法 private void checkNotNull(Licence licence) { if (licence == null) { throw new LicenceNotFoundException(); // 或者这样 throw new BusinessException(7001, "Bad licence type."); } }
三、统一异常处理器
1、异常处理器说明
1.1 handleServletException
一个http请求,在到达Controller
前,会对该请求的请求信息与目标控制器信息做一系列校验
NoHandlerFoundException
:首先根据请求Url查找有没有对应的控制器,若没有则会抛该异常,也就是大家非常熟悉的404异常,但是实际上当出现404的时候,默认是不抛异常的,而是 forward跳转到/error控制器,spring也提供了默认的error控制器,如果要抛出异常,需要配置
spring.mvc.throw-exception-if-no-handler-found=true spring.web.resources.add-mappings=false
HttpRequestMethodNotSupportedException
:若匹配到了(匹配结果是一个列表,不同的是http方法不同,如:Get、Post等),则尝试将请求的http方法与列表的控制器做匹配,若没有对应http方法的控制器,则抛该异常;HttpMediaTypeNotSupportedException
:然后再对请求头与控制器支持的做比较,比如content-type
请求头,若控制器的参数签名包含注解@RequestBody
,但是请求的content-type
请求头的值没有包含application/json
,那么会抛该异常(当然,不止这种情况会抛这个异常);MissingPathVariableException
:未检测到路径参数。比如url为:/licence/{licenceId}
,参数签名包含@PathVariable("licenceId")
,当请求的url为/licence
,在没有明确定义url为/licence
的情况下,会被判定为:缺少路径参数;MissingServletRequestParameterException
:缺少请求参数。比如定义了参数@RequestParam("licenceId") String licenceId
,但发起请求时,未携带该参数,则会抛该异常;TypeMismatchException
: 参数类型匹配失败。比如:接收参数为Long型,但传入的值确是一个字符串,那么将会出现类型转换失败的情况,这时会抛该异常;HttpMessageNotReadableException
:与上面的HttpMediaTypeNotSupportedException
举的例子完全相反,即请求头携带了"content-type: application/json;charset=UTF-8"
,但接收参数却没有添加注解@RequestBody
,或者请求体携带的 json 串反序列化成 pojo 的过程中失败了,也会抛该异常;HttpMessageNotWritableException
:返回的 pojo 在序列化成 json 过程失败了,那么抛该异常;
1.2 handleBindException和handleValidException
参数校验异常
1.3 handleBusinessException、handleBaseException
处理自定义的业务异常,只是handleBaseException
处理的是除了 BusinessException
意外的所有业务异常。就目前来看,这2个是可以合并成一个的
1.4 handleException
处理所有未知的异常,比如操作数据库失败的异常。
注:上面的
handleServletException
、handleException
这两个处理器,返回的异常信息,不同环境返回的可能不一样,以为这些异常信息都是框架自带的异常信息,一般都是英文的,不太好直接展示给用户看,所以统一返回SERVER_ERROR
代表的异常信息
2、自定义统一异常处理器类
将异常分成几类,实际上只有两大类,一类是ServletException
、ServiceException
,还记得上文提到的 按阶段分类 吗,即对应 进入Controller
前的异常 和 Service
层异常;然后 ServiceException
再分成自定义异常、未知异常。对应关系如下:
- 进入
Controller
前的异常: handleServletException、handleBindException、handleValidException - 自定义异常:handleBusinessException、handleBaseException
- 未知异常: handleException
@Slf4j @Component @ControllerAdvice @ConditionalOnWebApplication @ConditionalOnMissingBean(UnifiedExceptionHandler.class) public class UnifiedExceptionHandler { /** * 生产环境 */ private final static String ENV_PROD = "prod"; @Autowired private UnifiedMessageSource unifiedMessageSource; /** * 当前环境 */ @Value("${spring.profiles.active}") private String profile; /** * 获取国际化消息 * 这里可以做处理 * @param e 异常 * @return */ public String getMessage(BaseException e) { String code = "response." + e.getResponseEnum().toString(); String message = unifiedMessageSource.getMessage(code, e.getArgs()); if (message == null || message.isEmpty()) { return e.getMessage(); } return message; } /** * 业务异常 * * @param e 异常 * @return 异常结果 */ @ExceptionHandler(value = BusinessException.class) @ResponseBody public ErrorResponse handleBusinessException(BaseException e) { log.error(e.getMessage(), e); return new ErrorResponse(e.getResponseEnum().getCode(), getMessage(e)); } /** * 自定义异常 * * @param e 异常 * @return 异常结果 */ @ExceptionHandler(value = BaseException.class) @ResponseBody public ErrorResponse handleBaseException(BaseException e) { log.error(e.getMessage(), e); return new ErrorResponse(e.getResponseEnum().getCode(), getMessage(e)); } /** * Controller上一层相关异常 * * @param e 异常 * @return 异常结果 */ @ExceptionHandler({ NoHandlerFoundException.class, HttpRequestMethodNotSupportedException.class, HttpMediaTypeNotSupportedException.class, MissingPathVariableException.class, MissingServletRequestParameterException.class, TypeMismatchException.class, HttpMessageNotReadableException.class, HttpMessageNotWritableException.class, // BindException.class, // MethodArgumentNotValidException.class HttpMediaTypeNotAcceptableException.class, ServletRequestBindingException.class, ConversionNotSupportedException.class, MissingServletRequestPartException.class, AsyncRequestTimeoutException.class }) @ResponseBody public ErrorResponse handleServletException(Exception e) { log.error(e.getMessage(), e); int code = CommonResponseEnum.SERVER_ERROR.getCode(); try { ServletResponseEnum servletExceptionEnum = ServletResponseEnum.valueOf(e.getClass().getSimpleName()); code = servletExceptionEnum.getCode(); } catch (IllegalArgumentException e1) { log.error("class [{}] not defined in enum {}", e.getClass().getName(), ServletResponseEnum.class.getName()); } if (ENV_PROD.equals(profile)) { // 当为生产环境, 不适合把具体的异常信息展示给用户, 比如404. code = CommonResponseEnum.SERVER_ERROR.getCode(); BaseException baseException = new BaseException(CommonResponseEnum.SERVER_ERROR); String message = getMessage(baseException); return new ErrorResponse(code, message); } return new ErrorResponse(code, e.getMessage()); } /** * 参数绑定异常 * * @param e 异常 * @return 异常结果 */ @ExceptionHandler(value = BindException.class) @ResponseBody public ErrorResponse handleBindException(BindException e) { log.error("参数绑定校验异常", e); return wrapperBindingResult(e.getBindingResult()); } /** * 参数校验异常,将校验失败的所有异常组合成一条错误信息 * * @param e 异常 * @return 异常结果 */ @ExceptionHandler(value = MethodArgumentNotValidException.class) @ResponseBody public ErrorResponse handleValidException(MethodArgumentNotValidException e) { log.error("参数绑定校验异常", e); return wrapperBindingResult(e.getBindingResult()); } /** * 包装绑定异常结果 * * @param bindingResult 绑定结果 * @return 异常结果 */ private ErrorResponse wrapperBindingResult(BindingResult bindingResult) { StringBuilder msg = new StringBuilder(); for (ObjectError error : bindingResult.getAllErrors()) { msg.append(", "); if (error instanceof FieldError) { msg.append(((FieldError) error).getField()).append(": "); } msg.append(error.getDefaultMessage() == null ? "" : error.getDefaultMessage()); } return new ErrorResponse(ArgumentResponseEnum.VALID_ERROR.getCode(), msg.substring(2)); } /** * 未定义异常 * * @param e 异常 * @return 异常结果 */ @ExceptionHandler(value = Exception.class) @ResponseBody public ErrorResponse handleException(Exception e) { log.error(e.getMessage(), e); if (ENV_PROD.equals(profile)) { // 当为生产环境, 不适合把具体的异常信息展示给用户, 比如数据库异常信息. int code = CommonResponseEnum.SERVER_ERROR.getCode(); BaseException baseException = new BaseException(CommonResponseEnum.SERVER_ERROR); String message = getMessage(baseException); return new ErrorResponse(code, message); } return new ErrorResponse(CommonResponseEnum.SERVER_ERROR.getCode(), e.getMessage()); } }
3、其他类型统一处理器
@Slf4j @RestControllerAdvice public class GlobalExceptionHandler { /** * 没有登录 * @param request * @param response * @param e * @return */ @ExceptionHandler(NoLoginException.class) public Object noLoginExceptionHandler(HttpServletRequest request,HttpServletResponse response,Exception e) { log.error("[GlobalExceptionHandler][noLoginExceptionHandler] exception",e); JsonResult jsonResult = new JsonResult(); jsonResult.setCode(JsonResultCode.NO_LOGIN); jsonResult.setMessage("用户登录失效或者登录超时,请先登录"); return jsonResult; } /** * 业务异常 * @param request * @param response * @param e * @return */ @ExceptionHandler(ServiceException.class) public Object businessExceptionHandler(HttpServletRequest request,HttpServletResponse response,Exception e) { log.error("[GlobalExceptionHandler][businessExceptionHandler] exception",e); JsonResult jsonResult = new JsonResult(); jsonResult.setCode(JsonResultCode.FAILURE); jsonResult.setMessage("业务异常,请联系管理员"); return jsonResult; } /** * 全局异常处理 * @param request * @param response * @param e * @return */ @ExceptionHandler(Exception.class) public Object exceptionHandler(HttpServletRequest request,HttpServletResponse response,Exception e) { log.error("[GlobalExceptionHandler][exceptionHandler] exception",e); JsonResult jsonResult = new JsonResult(); jsonResult.setCode(JsonResultCode.FAILURE); jsonResult.setMessage("系统错误,请联系管理员"); return jsonResult; } }
4、统一返回结果
code
、message
是所有返回结果中必有的字段,而当需要返回数据时,则需要另一个字段 data
来表示。所以首先定义一个 BaseResponse
来作为所有返回结果的基类
然后定义一个通用返回结果类CommonResponse
,继承 BaseResponse
,而且多了字段 data
;为了区分成功和失败返回结果,于是再定义一个 ErrorResponse
最后还有一种常见的返回结果,即返回的数据带有分页信息,因为这种接口比较常见,所以有必要单独定义一个返回结果类 QueryDataResponse
,该类继承自 CommonResponse
,只是把 data
字段的类型限制为 QueryDdata
,QueryDdata
中定义了分页信息相应的字段,即totalCount
、pageNo
、 pageSize
、records
。其中比较常用的只有 CommonResponse
和 QueryDataResponse
,但是名字又贼鬼死长,何不定义2个名字超简单的类来替代呢?于是 R
和 QR
诞生了,以后返回结果的时候只需这样写:new R<>(data)
、new QR<>(queryData)
因为这一套统一异常处理可以说是通用的,所有可以设计成一个
common
包,以后每一个新项目/模块只需引入该包即可
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