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SpringBoot中如何进行全局异常处理方式

作者:houxian1103

在SpringBoot开发过程中,全局异常处理能提高程序的鲁棒性并降低代码耦合,通过使用@RestControllerAdvice和@ExceptionHandler注解,可以实现对程序异常的全局拦截和处理,首先需要自定义一个继承自ResponseEntityExceptionHandler的异常处理类

前言

在SpringBoot的开发中,为了提高程序运行的鲁棒性,我们经常需要对各种程序异常进行处理,但是如果在每个出异常的地方进行单独处理的话,这会引入大量业务不相关的异常处理代码,增加了程序的耦合,同时未来想改变异常的处理逻辑,也变得比较困难。这篇文章带大家了解一下如何优雅的进行全局异常处理。

为了实现全局拦截,这里使用到了Spring中提供的两个注解,@RestControllerAdvice和@ExceptionHandler,结合使用可以拦截程序中产生的异常,并且根据不同的异常类型分别处理。下面我会先介绍如何利用这两个注解,优雅的完成全局异常的处理,接着解释这背后的原理。

如何实现全局拦截?

1.1 自定义异常处理类

在下面的例子中,我们继承了ResponseEntityExceptionHandler并使用@RestControllerAdvice注解了这个类,接着结合@ExceptionHandler针对不同的异常类型,来定义不同的异常处理方法。

这里可以看到我处理的异常是自定义异常,后续我会展开介绍。

@Log4j2  
@RestControllerAdvice  
public class GlobalExceptionHandler extends ResponseEntityExceptionHandler {  

    /**  
     * 定义要捕获的异常 可以多个 @ExceptionHandler({})     *  
     * @param request  request  
     * @param e        exception  
     * @param response response  
     * @return 响应结果  
     */  
    @ExceptionHandler(AuroraRuntimeException.class)  
    public GenericResponse customExceptionHandler(HttpServletRequest request, final Exception e, HttpServletResponse response) {  
        AuroraRuntimeException exception = (AuroraRuntimeException) e;  

       if (exception.getCode() == ResponseCode.USER_INPUT_ERROR) {  
           response.setStatus(HttpStatus.BAD_REQUEST.value());  
       } else if (exception.getCode() == ResponseCode.FORBIDDEN) {  
           response.setStatus(HttpStatus.FORBIDDEN.value());  
       } else {  
           response.setStatus(HttpStatus.INTERNAL_SERVER_ERROR.value());  
       }  

        return new GenericResponse(exception.getCode(), null, exception.getMessage());  
    }  

    @ExceptionHandler(NotLoginException.class)  
    public GenericResponse tokenExceptionHandler(HttpServletRequest request, final Exception e, HttpServletResponse response) {  
        log.error("token exception", e);  
        response.setStatus(HttpStatus.FORBIDDEN.value());  
        return new GenericResponse(ResponseCode.AUTHENTICATION_NEEDED);  
    }  

}

1.2 定义异常码

这里定义了常见的几种异常码,主要用在抛出自定义异常时,对不同的情形进行区分。

@Getter  
public enum ResponseCode {  

    SUCCESS(0, "Success"),  

    INTERNAL_ERROR(1, "服务器内部错误"),  

    USER_INPUT_ERROR(2, "用户输入错误"),  

    AUTHENTICATION_NEEDED(3, "Token过期或无效"),  

    FORBIDDEN(4, "禁止访问"),  

    TOO_FREQUENT_VISIT(5, "访问太频繁,请休息一会儿");  

    private final int code;  

    private final String message;  

    private final Response.Status status;  

    ResponseCode(int code, String message, Response.Status status) {  
        this.code = code;  
        this.message = message;  
        this.status = status;  
    }  

    ResponseCode(int code, String message) {  
        this(code, message, Response.Status.INTERNAL_SERVER_ERROR);  
    }  

}

1.3 自定义异常类

这里我定义了一个AuroraRuntimeException的异常,就是在上面的异常处理函数中,用到的异常。

每个异常实例会有一个对应的异常码,也就是前面刚定义好的。

@Getter  
public class AuroraRuntimeException extends RuntimeException {  

    private final ResponseCode code;  

    public AuroraRuntimeException() {  
        super(String.format("%s", ResponseCode.INTERNAL_ERROR.getMessage()));  
        this.code = ResponseCode.INTERNAL_ERROR;  
    }  

    public AuroraRuntimeException(Throwable e) {  
        super(e);  
        this.code = ResponseCode.INTERNAL_ERROR;  
    }  

    public AuroraRuntimeException(String msg) {  
        this(ResponseCode.INTERNAL_ERROR, msg);  
    }  

    public AuroraRuntimeException(ResponseCode code) {  
        super(String.format("%s", code.getMessage()));  
        this.code = code;  
    }  

    public AuroraRuntimeException(ResponseCode code, String msg) {  
        super(msg);  
        this.code = code;  
    }  

}

1.4 自定义返回类型

为了保证各个接口的返回统一,这里专门定义了一个返回类型。

@Getter  
@Setter  
public class GenericResponse<T> {  

    private int code;  

    private T data;  

    private String message;  

    public GenericResponse() {};  

    public GenericResponse(int code, T data) {  
        this.code = code;  
        this.data = data;  
    }  

    public GenericResponse(int code, T data, String message) {  
        this(code, data);  
        this.message = message;  
    }  

    public GenericResponse(ResponseCode responseCode) {  
        this.code = responseCode.getCode();  
        this.data = null;  
        this.message = responseCode.getMessage();  
    }  

    public GenericResponse(ResponseCode responseCode, T data) {  
        this(responseCode);  
        this.data = data;  
    }  

    public GenericResponse(ResponseCode responseCode, T data, String message) {  
        this(responseCode, data);  
        this.message = message;  
    }  
}

实际测试异常

下面的例子中,我们想获取到用户的信息,如果用户的信息不存在,可以直接抛出一个异常,这个异常会被我们上面定义的全局异常处理方法所捕获,然后根据不同的异常编码,完成不同的处理和返回。

public User getUserInfo(Long userId) {  
    // some logic

    User user = daoFactory.getExtendedUserMapper().selectByPrimaryKey(userId);  
    if (user == null) {  
        throw new AuroraRuntimeException(ResponseCode.USER_INPUT_ERROR, "用户id不存在");  
    }

    // some logic
    ....
}

以上就完成了整个全局异常的处理过程,接下来重点说说为什么@RestControllerAdvice和@ExceptionHandler结合使用可以拦截程序中产生的异常?

全局拦截的背后原理?

下面会提到@ControllerAdvice注解,简单地说,@RestControllerAdvice与@ControllerAdvice的区别就和@RestController与@Controller的区别类似,@RestControllerAdvice注解包含了@ControllerAdvice注解和@ResponseBody注解。

public class DispatcherServlet extends FrameworkServlet {
    // ......
    protected void initStrategies(ApplicationContext context) {
        initMultipartResolver(context);
        initLocaleResolver(context);
        initThemeResolver(context);
        initHandlerMappings(context);
        initHandlerAdapters(context);

        // 重点关注
        initHandlerExceptionResolvers(context);

        initRequestToViewNameTranslator(context);
        initViewResolvers(context);
        initFlashMapManager(context);
    }
    // ......
}

在initHandlerExceptionResolvers(context)方法中,会取得所有实现了HandlerExceptionResolver接口的bean并保存起来,其中就有一个类型为ExceptionHandlerExceptionResolver的bean,这个bean在应用启动过程中会获取所有被@ControllerAdvice注解标注的bean对象做进一步处理,关键代码在这里:

public class ExceptionHandlerExceptionResolver extends AbstractHandlerMethodExceptionResolver
        implements ApplicationContextAware, InitializingBean {
    // ......
    private void initExceptionHandlerAdviceCache() {
        // ......
        List<ControllerAdviceBean> adviceBeans = ControllerAdviceBean.findAnnotatedBeans(getApplicationContext());
        AnnotationAwareOrderComparator.sort(adviceBeans);

        for (ControllerAdviceBean adviceBean : adviceBeans) {
            ExceptionHandlerMethodResolver resolver = new ExceptionHandlerMethodResolver(adviceBean.getBeanType());
            if (resolver.hasExceptionMappings()) {
                // 找到所有ExceptionHandler标注的方法并保存成一个ExceptionHandlerMethodResolver类型的对象缓存起来
                this.exceptionHandlerAdviceCache.put(adviceBean, resolver);
                if (logger.isInfoEnabled()) {
                    logger.info("Detected @ExceptionHandler methods in " + adviceBean);
                }
            }
            // ......
        }
    }
    // ......
}

当Controller抛出异常时,DispatcherServlet通过ExceptionHandlerExceptionResolver来解析异常,而ExceptionHandlerExceptionResolver又通过ExceptionHandlerMethodResolver 来解析异常, ExceptionHandlerMethodResolver 最终解析异常找到适用的@ExceptionHandler标注的方法是这里:

public class ExceptionHandlerMethodResolver {
    // ......
    private Method getMappedMethod(Class<? extends Throwable> exceptionType) {
        List<Class<? extends Throwable>> matches = new ArrayList<Class<? extends Throwable>>();
        // 找到所有适用于Controller抛出异常的处理方法,例如Controller抛出的异常
        // 是AuroraRuntimeException(继承自RuntimeException),那么@ExceptionHandler(AuroraRuntimeException.class)和
        // @ExceptionHandler(Exception.class)标注的方法都适用此异常
        for (Class<? extends Throwable> mappedException : this.mappedMethods.keySet()) {
            if (mappedException.isAssignableFrom(exceptionType)) {
                matches.add(mappedException);
            }
        }
        if (!matches.isEmpty()) {
        /* 这里通过排序找到最适用的方法,排序的规则依据抛出异常相对于声明异常的深度,例如
    Controller抛出的异常是是AuroraRuntimeException(继承自RuntimeException),那么AuroraRuntimeException
    相对于@ExceptionHandler(AuroraRuntimeException.class)声明的AuroraRuntimeException.class其深度是0,
    相对于@ExceptionHandler(Exception.class)声明的Exception.class其深度是2,所以
    @ExceptionHandler(BizException.class)标注的方法会排在前面 */
            Collections.sort(matches, new ExceptionDepthComparator(exceptionType));
            return this.mappedMethods.get(matches.get(0));
        }
        else {
            return null;
        }
    }
    // ......
}

整个@RestControllerAdvice处理的流程就是这样,结合@ExceptionHandler就完成了对不同异常的灵活处理。

总结

以上为个人经验,希望能给大家一个参考,也希望大家多多支持脚本之家。

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