Spring中的统一异常处理方式

向右看齐 2022-10-03 00:47 142阅读 0赞

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在具体的SSM项目开发中，由于Controller层为处于请求处理的最顶层，再往上就是框架代码的。  
因此，肯定需要在Controller捕获所有异常，并且做适当处理，返回给前端一个友好的错误码。

不过，Controller一多，我们发现每个Controller里都有大量重复的、冗余的异常处理代码，很是啰嗦。  
能否将这些重复的部分抽取出来，这样保证Controller层更专注于业务逻辑的处理，  
同时能够使得异常的处理有一个统一的控制中心点。

# 1. 全局异常处理 #

## 1.1. HandlerExceptionResolver接口 ##

public interface HandlerExceptionResolver {
        /**
         * Try to resolve the given exception that got thrown during on handler execution,
         * returning a ModelAndView that represents a specific error page if appropriate.
         * <p>The returned ModelAndView may be {@linkplain ModelAndView#isEmpty() empty}
         * to indicate that the exception has been resolved successfully but that no view
         * should be rendered, for instance by setting a status code.
         * @param request current HTTP request
         * @param response current HTTP response
         * @param handler the executed handler, or {@code null} if none chosen at the
         * time of the exception (for example, if multipart resolution failed)
         * @param ex the exception that got thrown during handler execution
         * @return a corresponding ModelAndView to forward to,
         * or {@code null} for default processing
         */
        ModelAndView resolveException(
                HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler, Exception ex);
    }

使用全局异常处理器只需要两步：

实现HandlerExceptionResolver接口。  
将实现类作为Spring Bean，这样Spring就能扫描到它并作为全局异常处理器加载。  
在resolveException中实现异常处理逻辑。  
从参数上，可以看到，不仅能够拿到发生异常的函数和异常对象，还能够拿到HttpServletResponse对象，从而控制本次请求返回给前端的行为。

此外，函数还可以返回一个ModelAndView对象，表示渲染一个视图，比方说错误页面。  
不过，在前后端分离为主流架构的今天，这个很少用了。如果函数返回的视图为空，则表示不需要视图。

## 1.2. 使用示例 ##

来看一个例子：

@Component
    @Slf4j
    public class CustomHandlerExceptionResolver implements HandlerExceptionResolver {
        @Override
        public ModelAndView resolveException(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler, Exception ex) {
            Method method = null;
            if (handler != null && handler instanceof HandlerMethod) {
                method = ((HandlerMethod) handler).getMethod();
            }
            log.error("[{}] system error", method, ex);
            ResponseDTO response = ResponseDTO.builder()
            .errorCode(ErrorCode.SYSTEM_ERROR)
            .build();
            byte[] bytes = JSON.toJSONString(response).getBytes(StandardCharsets.UTF_8));
            try {
                FileCopyUtils.copy(bytes, response.getOutputStream());
            } catch (IOException e) {
                log.error("error", e);
                throw new RuntimeException(e);
            }
            return new ModelAndView();
        }
    }

逻辑很显然，在发生异常时，将ResponseDTO序列化为json给前端。

## 1.3. Controller局部异常处理 ##

### 1.3.1. 使用示例 ###

这种异常处理只局部于某个Controller内，如：

@Controller
    @Slf4j
    @RequestMapping("/api/demo")
    public class DemoController {
        @ExceptionHandler(Exception.class)
        @ResponseBody
        public ResponseDTO<?> exceptionHandler(Exception e) {
            log.error("[{}] system error", e);
            return ResponseDTO.builder()
            .errorCode(ErrorCode.SYSTEM_ERROR)
            .build();
        }
    }

*  所有Controller方法（即被RequestMapping注解的方法）抛出的异常，会被该异常处理方法处理。
 *  使用上，在Controller内部，用@ExceptionHandler注解的方法，就会作为该Controller内部的异常处理方法。
 *  并且，它的参数中可以注入如WebRequest、NativeWebRequest等，用来拿到请求相关的数据。
 *  它可以返回String代表一个view名称，也可以返回一个对象并且用@ResponseBody修饰，由框架的其它机制帮你序列化。  
    此外，它还能够对异常类型进行细粒度的控制，通过注解可以有选择的指定异常处理方法应用的异常类型：

@ExceptionHandler({BusinessException.class, DataBaseError.class })

虽然说全局异常处理HandlerExceptionResolver通过条件判断也能做到，  
但是使用这种注解方式明显更具有可读性。

## 1.3.2. 一个问题 ##

刚才说到异常处理函数可以用`@ResponseBody`修饰，就像一般的Controller方法一样。

然而，非常遗憾的是，如果使用自定义的HandlerMethodReturnValueHandler，却不生效。  
比如：

@ExceptionHandler(Exception.class)
    @JsonResponse
    public ResponseDTO<?> exceptionHandler(Exception e) {
        log.error("[{}] system error", e);
        return ResponseDTO.builder()
        .errorCode(ErrorCode.SYSTEM_ERROR)
        .build();
    }

不知道是我的使用姿势不对，还是什么情况？各种google后无果。

所以，目前的解决方案是，如果能够控制@JsonResponse注解相关的定义代码，将处理返回值这部分逻辑抽取出来，然后在异常处理函数中手动调用。

## 1.4. ControllerAdvice ##

### 1.4.1. 使用示例 ###

刚才介绍的是Controller局部的异常处理，用于处理该Controller内部的特有的异常处理十分有用。  
首先，定义一个存放异常处理函数的类，并使用`@ControllerAdvice`修饰。

@ControllerAdvice(assignableTypes = {GlobalExceptionHandlerMixin.class})
    public class ExceptionAdvice {
        @ExceptionHandler(ErrorCodeWrapperException.class)
        @ResponseBody
        public ResponseDTO<?> exceptionHandler(ErrorCodeWrapperException e) {
            if ((errCodeException.getErrorCode().equals(ErrorCode.SYSTEM_ERROR))) {
                log.error(e);
            }
            return ResponseDTO.ofErroCodeWrapperException(errCodeException);
        }
    }

`@ExceptionHanlder`修饰的方法的写法和Controller内的异常处理函数写法是一样的。

## 1.4.2. 控制生效的Controller范围 ##

注意到，我是这样编写注解的：

@ControllerAdvice(assignableTypes = {GlobalExceptionHandlerMixin.class})

它用来限定这些异常处理函数起作用的Controller的范围。如果不写，则默认对所有Controller有效。

这也是ControllerAdvice进行统一异常处理的优点，它能够细粒度的控制该异常处理器针对哪些Controller有效，这样的好处是：

*  一个系统里就能够存在不同的异常处理器，Controller也可以有选择的决定使用哪个，更加灵活。
 *  不同的业务模块可能对异常处理的方式不同，通过该机制就能做到。
 *  设想一个一开始并未使用全局异常处理的系统，如果直接引入全局范围内生效的全局异常处理，势必可能会改变已有Controller的行为，有侵入性。  
    也就是说，如果不控制生效范围，即默认对所有Controller生效。如果控制生效范围，则默认对所有Controller不生效，降低侵入性。

如刚才示例中的例子，只针对实现了GlobalExceptionHandlerMixin接口的类有效：

@Controller
    @Slf4j
    @RequestMapping("/api/demo")
    public class DemoController implements GlobalExceptionHandlerMixin {
    }

ControllerAdvice支持的限定范围：

*  按注解：`@ControllerAdvice(annotations = RestController.class)`
 *  按包名：`@ControllerAdvice("org.example.controllers")`
 *  按类型：`@ControllerAdvice(assignableTypes = {ControllerInterface.class, AbstractController.class})`

# 2. 总结 #

> 以上几种方式是Spring专门为异常处理设计的机制。  
> 就我个人而言，由于ControllerAdvice具有更细粒度的控制能力，所以我更偏爱于在系统中使用ControllerAdvice进行统一异常处理。  
> 除了用异常来传递系统中的意外错误，也会用它来传递处于接口行为一部分的业务错误。  
> 这也是异常的优点之一，如果接口的实现比较复杂，分多层函数实现，如果直接传递错误码，那么到Controller的路径上的每一层函数都需要检查错误码，退回到了C语言那种可怕的“写一行语句检查一下错误码”的模式。

当然，理论上，任何能够给Controller加切面的机制都能变相的进行统一异常处理。比如：

*  在拦截器内捕获Controller的异常，做统一异常处理。
 *  使用Spring的AOP机制，做统一异常处理。

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