前言
全局的异常处理是Java后端不可或缺的一部分,可以提高代码的健壮性和可维护性。
在我们的开发中,总是难免会碰到一些未经处理的异常,假如没有做全局异常处理,那么我们返回给用户的信息应该是不友好的,很抽象的,用户会认为我们的程序是不安全的。
相反,如果有了全局异常处理,那么我们就可以给用户提供更友好的反馈。
我们甚至可以把全局异常处理写到简历上,比如说你可以这样描述:项目采用了 HandlerExceptionResolver(或者 ControllerAdvice 方案)的全局异常处理策略,提高了代码的健壮性和可维护性,优化了用户体验。
我会结合具体的业务场景给大家一种身临其境的感觉(@),讲一讲HandlerExceptionResolver 和 ControllerAdvice 具体怎么在项目中使用。
业务场景
技术派整合了Redis,比如用户登录的时候会从Redis中获取缓存,那假如我们没有启动Redis服务呢?
然后我们在本地启动技术派的服务端。
然后点击登录 ->一键登录。
然后就会收到这样一条提示信息。
由于我们项目是开源的,所以这里就直接把服务端的信息返回出来,好让大家第一时间辨别出是哪里出了问题,可以及时去调整。
当你看到这样一条错误提示,第一时间就能明白,哦,原来是 Redis 没有启动啊。
在服务器端的控制台面板中(错误堆栈信息中),可以找到对应的错误信恙。
其中 ForumExceptionHandler 就是用来进行全局异常处理的,它是HandlerExceptionResolver 接囗的实现类
HandlerExceptionResolver
HandlerExceptionResolver 是 Spring 提供的一种异常处理机制,它允许我们在应用程序中以统一的方式处理控制器方法引发的异常。
要使用 HandlerExceptionResolver,我们需要创建一个实现该接口的类,并在其中定义如何处理异常。例如:
@Slf4j
@Order(-100)
public class ForumExceptionHandler implements HandlerExceptionResolver {@Overridepublic ModelAndView resolveException(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler, Exception ex) {}
- @Slf4j 是 lombok 提供的一个日志注解。
- @0rder 注解用于指定 Spring 中组件的加载顺序。它接受一个整数值,数值越小,组件的优先级越高,加载顺序越靠前。
- 在 resolveException 方法中,我们可以自定义异常处理逻辑,根据异常类型返回不同的 ModelAndView。
我们来看一下 resolveException 方法中的具体写法:
@Override
public ModelAndView resolveException(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler, Exception ex) {Status errStatus = buildToastMsg(ex);if (restResponse(request, response)) {// 表示返回json数据格式的异常提示信息if (response.isCommitted()) {// 如果返回已经提交过,直接退出即可return new ModelAndView();}try {response.reset();// 若是rest接口请求异常时,返回json格式的异常数据;而不是专门的500页面response.setContentType(MediaType.APPLICATION_JSON_UTF8_VALUE);response.setHeader("Cache-Control", "no-cache, must-revalidate");response.getWriter().println(JsonUtil.toStr(ResVo.fail(errStatus)));response.getWriter().flush();response.getWriter().close();return new ModelAndView();} catch (Exception e) {throw new RuntimeException(e);}}String view = getErrorPage(errStatus, response);ModelAndView mv = new ModelAndView(view);response.setContentType(MediaType.TEXT_HTML_VALUE);mv.getModel().put("global", SpringUtil.getBean(GlobalInitService.class).globalAttr());mv.getModel().put("res", ResVo.fail(errStatus));mv.getModel().put("toast", JsonUtil.toStr(ResVo.fail(errStatus)));return mv;
}
技术派做了两种处理,一种是REST接口请求的异常,一种是针对普通页请求的异常。
1、如果是 REST 接口请求异常,代码会返回一个 JSON 格式的异常提示信息:
- 首先检查响应是否已经提交,如果已经提交,则直接返回一个空的 ModelAndView。
- 如果响应未提交,将重置响应对象,设置响应的内容类型为JSON,并添加相关的响应头。
- 使用 response.getwriter()将异常状态对象 errStatus 转换为 JSON 格式并写入响应。完成后,返回一个空的 ModelAndView。
②、如果是普通页面请求异常,代码会返回一个包含错误信息的 HTML 页面:
- 根据异常状态对象 errStatus 和响应对象 response 获取错误页面的视图名称。
- 创建-个 ModelAndView 对象,并设置视图名称。
- 设置响应的内容类型为 HTML。
- 向 ModelAndView 中添加全局属性、错误响应对象以及错误信息(以JSON 格式)
- 最后返回这个 ModelAndView 对象,用于展示错误页面。
下图是当遇到 404 错误的时候,返回的 404 页面。
其中 buildToastMsg 方法用来对异常进行分类,使用 instanceof 关键字来判断不同类型的异常,添加不同的异常码和提示消息。
private Status buildToastMsg(Exception ex) {
if (ex instanceof ForumException) {return ((ForumException) ex).getStatus();
} else if (ex instanceof AsyncRequestTimeoutException) {return Status.newStatus(StatusEnum.UNEXPECT_ERROR, "超时未登录");
} else if (ex instanceof HttpMediaTypeNotAcceptableException) {return Status.newStatus(StatusEnum.RECORDS_NOT_EXISTS, ExceptionUtils.getStackTrace(ex));
} else if (ex instanceof HttpRequestMethodNotSupportedException || ex instanceof MethodArgumentTypeMismatchException || ex instanceof IOException) {// 请求方法不匹配return Status.newStatus(StatusEnum.ILLEGAL_ARGUMENTS, ExceptionUtils.getStackTrace(ex));
} else if (ex instanceof NestedRuntimeException) {log.error("unexpect NestedRuntimeException error! {}", ReqInfoContext.getReqInfo(), ex);return Status.newStatus(StatusEnum.UNEXPECT_ERROR, ex.getMessage());
} else {log.error("unexpect error! {}", ReqInfoContext.getReqInfo(), ex);return Status.newStatus(StatusEnum.UNEXPECT_ERROR, ExceptionUtils.getStackTrace(ex));
}
}
StatusEnum 中定义了异常码的规范,举几个例子。
/*** 异常码规范:* xxx - xxx - xxx* 业务 - 状态 - code* <p>* 业务取值* - 100 全局* - 200 文章相关* - 300 评论相关* - 400 用户相关* <p>* 状态:基于http status的含义* - 4xx 调用方使用姿势问题* - 5xx 服务内部问题* <p>* code: 具体的业务code*/
@Getter
public enum StatusEnum {SUCCESS(0, "OK"),// -------------------------------- 通用// 全局传参异常ILLEGAL_ARGUMENTS(100_400_001, "参数异常"),ILLEGAL_ARGUMENTS_MIXED(100_400_002, "参数异常:%s"),// 全局权限相关FORBID_ERROR(100_403_001, "无权限"),
}
getErrorPage 方法用于返回不同的错误页面,比如常见的 404 Not Found(请求的资源不存在,服务器无法找到请求的资源)、403 Forbidden(服务器理解请求,但是拒绝处理它,一般是由于权限问题或者访问被拒绝)500 lnternal Server Error(服务器发生了错误,无法完成请求)等。
private String getErrorPage(Status status, HttpServletResponse response) {// 根据异常码解析需要返回的错误页面if (StatusEnum.is5xx(status.getCode())) {response.setStatus(500);return "error/500";} else if (StatusEnum.is403(status.getCode())) {response.setStatus(403);return "error/403";} else {response.setStatus(404);return "error/404";}
}
restResponse 方法用来判断是否是 REST 请求,比如说 admin 后台请求、api数据请求、上传图片等接口
Ajax 请求等,这些请求统一返回 JSON 格式的异常提示信息,否则返回普通的页面格式的异常提示信息。
**
* 后台请求、api数据请求、上传图片等接口,返回json格式的异常提示信息
* 其他异常,返回500的页面
*
* @param request
* @param response
* @return
*/
private boolean restResponse(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) {if (request.getRequestURI().startsWith("/api/admin/") || request.getRequestURI().startsWith("/admin/")) {return true;}if (request.getRequestURI().startsWith("/image/upload")) {return true;}if (response.getContentType() != null && response.getContentType().contains(MediaType.APPLICATION_JSON_VALUE)) {return true;}if (isAjaxRequest(request)) {return true;}// 数据接口请求AntPathMatcher pathMatcher = new AntPathMatcher();if (pathMatcher.match("/**/api/**", request.getRequestURI())) {return true;}return false;
}
再来看一下自定义的异常类 ForumException,非常简单,继承了 RuntimeException。
/*** 业务异常**/
public class ForumException extends RuntimeException {@Getterprivate Status status;public ForumException(Status status) {this.status = status;}public ForumException(int code, String msg) {this.status = Status.newStatus(code, msg);}public ForumException(StatusEnum statusEnum, Object... args) {this.status = Status.newStatus(statusEnum, args);}}
HandlerExceptionResolver 的工作原理主要基于 Spring MVC 的异常处理流程。当一个请求进入 Spring MVC后,它会根据请求信息找到对应的处理器(handler,也就是Controller)。在Controller 执行过程中,如果抛出了异常,Spring MVC 就会启动异常处理流程。
1)异常发生:当 Controller 执行过程中抛出异常,Spring MVC 捕获到这个异常后,会进入异常处理流程
2)查找异常解析器:Spring MVC 会遍历所有已注册的 HandlerExceptionResolver 实现。比如说我们自定义的
ForumExceptionHandler,Spring MVC 本身也提供了一些默认的实现,比如DefaultHandlerExceptionResolver、ExceptionHandlerExceptionResolver.
3)执行异常解析器:对于每个 HandlerExceptionResolver 实现,Spring MVC会调用它的 resolveException方法,并传入请求、响应、处理器和异常对象。如果解析器能处理这个异常,它会返回一个非空的ModelAndView 对象。这个对象封装了异常处理后的视图和模型数据。
4)处理返回结果:当 resolveException 方法返回一个非空的 ModelAndView 对象时,Spring MVC 会将这个对象用于生成最终的响应。可能渲染一个错误视图、设置响应状态码等。如果所有的HandlerExceptionResolver 都无法处理这个异常(即都返回了空的 ModelAndView对象),那么 SpringMVC 会将异常重新抛出,以便其他异常处理器(如 Servet 容器)进行处理。
通过这个流程,HandlerExceptionResolver 能够在 Spring MVC 中统一管理和处理异常。记得在 Spring Boot的启动类中将自定义的 HandlerExceptionResolver 添加到 Spring 配置中。
@Slf4j
@EnableAsync
@EnableScheduling
@EnableCaching
@ServletComponentScan //与@WebFilter(urlPatterns = "/*", filterName = "reqRecordFilter", asyncSupported = true)注解配套
@SpringBootApplication
public class QuickForumApplication implements WebMvcConfigurer, ApplicationRunner {@Overridepublic void configureHandlerExceptionResolvers(List<HandlerExceptionResolver> resolvers) {resolvers.add(0, new ForumExceptionHandler());}
}
@ControllerAdvice
除了 HandlerExceptionResolver,全局异常还可以采用 @ControllerAdvice 注解的方式。它可以将通用的操作和逻辑抽离出来,避免在每个控制器中重复相同的操作。
第一步,新建一个自定义的异常类 ForumAdviceException。
/*** 业务异常**/
public class ForumAdviceException extends RuntimeException {@Getterprivate Status status;public ForumAdviceException(Status status) {this.status = status;}public ForumAdviceException(int code, String msg) {this.status = Status.newStatus(code, msg);}public ForumAdviceException(StatusEnum statusEnum, Object... args) {this.status = Status.newStatus(statusEnum, args);}}
@Data
@NoArgsConstructor
@AllArgsConstructor
public class Status {/*** 业务状态码*/@ApiModelProperty(value = "状态码, 0表示成功返回,其他异常返回", required = true, example = "0")private int code;/*** 描述信息*/@ApiModelProperty(value = "正确返回时为ok,异常时为描述文案", required = true, example = "ok")private String msg;public static Status newStatus(int code, String msg) {return new Status(code, msg);}public static Status newStatus(StatusEnum status, Object... msgs) {String msg;if (msgs.length > 0) {msg = String.format(status.getMsg(), msgs);} else {msg = status.getMsg();}return newStatus(status.getCode(), msg);}
}
第二步,新建一个全局异常控制器 GlobalExceptionHandler,内容如下所示。
@RestControllerAdvice
public class GlobalExceptionHandler {@ExceptionHandler(value = ForumAdviceException.class)public ResVo<String> handleForumAdviceException(ForumAdviceException e) {return ResVo.fail(e.getStatus());}
}
@RestControllerAdvice 是一个特殊的 @ControllerAdvice 注解,适用于处理 RESTfu API 异常的情况。这意味着它将用于处理来自带有 @RestController 注解的控制器抛出的异常。
此类中定义的方法 handleForumAdviceException 使用 @ExceptionHandler 注解,表示它将处理ForumAdviceException 类型的异常。
第三步,加一个测试的控制器方法 testControllerAdvice。
@RequestMapping(path = "testControllerAdvice")
@ResponseBody
public String testControllerAdvice() {throw new ForumAdviceException(StatusEnum.ILLEGAL_ARGUMENTS_MIXED, "测试ControllerAdvice异常");
}
第四步,如果之前在启动类中注册了 ForumExceptionHandler,此时需要干掉。
第五步,重启启动服务,测试 testControllerAdvice 接口。
接口返回的内容如下所示
两种全局异常处理的优缺点
好,我们来对比一下两种全局异常处理 HandlerExceptionResolver 和 @ControllerAdvice(或@RestControllerAdvice)的优缺点。
1、HandlerExceptionResolver
HandlerExceptionResolver 是一个接口,用于处理由 Controller 抛出的异常,我们可以重写resolveException方法,在其中实现该接口来自定义全局异常处理逻辑。然后在Spring Boot 的启动类中通过
extendHandlerExceptionResolvers 将自定义的 HandlerExceptionResolver 添加到解析器中。
- 优点:可以更加灵活地处理异常,因为你可以编写任何处理逻辑。
- 缺点:与其他 Spring MVC 组件的集成不够紧密,需要手动添加和配置,。
2、@ControllerAdvice(或@RestControllerAdvice)
@ControllerAdvice(或 @RestControllerAdvice)是用于定义全局异常处理类的注解。在这个类中,我们可以使用 @ExceptionHandler 注解来处理不同类型的异常。@ControllerAdvice 需要与 @ExceptionHandler 注解一起使用。
- 优点:更容易实现和集成,只需创建一个带有 @ControllerAdvice(或 @RestControllerAdvice)注解的类,并使用 @ExceptionHandler 注解定义异常处理方法。
- 缺点:异常处理逻辑可能不如 HandlerxceptionResolver 那么灵活。
我们可以根据具体的需求和使用场景,选择其中之一来实现全局异常处理。另外二者可以共存,
ControllerAddvice优先级比HandlerExceptionResolver高,也可以用@order注解指定优先级。