SpringBoot實戰(zhàn)之處理異常案例詳解

更新時間：2021年09月03日 11:15:10 作者：沉潛飛動

這篇文章主要介紹了SpringBoot實戰(zhàn)之處理異常案例詳解,本篇文章通過簡要的案例,講解了該項技術(shù)的了解與使用,以下就是詳細內(nèi)容,需要的朋友可以參考下

前段時間寫了一篇關(guān)于實現(xiàn)統(tǒng)一響應(yīng)信息的博文，根據(jù)文中實戰(zhàn)操作，能夠解決正常響應(yīng)的一致性，但想要實現(xiàn)優(yōu)雅響應(yīng)，還需要優(yōu)雅的處理異常響應(yīng)，所以有了這篇內(nèi)容。

作為后臺服務(wù)，能夠正確的處理程序拋出的異常，并返回友好的異常信息是非常重要的，畢竟我們大部分代碼都是為了處理異常情況。而且，統(tǒng)一的異常響應(yīng)，有助于客戶端理解服務(wù)端響應(yīng)，并作出正確處理，而且能夠提升接口的服務(wù)質(zhì)量。

SpringBoot提供了異常的響應(yīng)，可以通過/error請求查看效果：

SpringBoot錯誤頁面

這是從瀏覽器打開的場景，也就是請求頭不包括content-type: applicaton/json，大白板一個，和友好完全不搭邊。

SpringBoot錯誤響應(yīng)

這是請求頭包括content-type: applicaton/json時的響應(yīng)，格式還行，但是我們還需要加工一下，實現(xiàn)自定義的異常碼和異常信息。

本文主要是針對RESTful請求的統(tǒng)一響應(yīng)，想要實現(xiàn)的功能包括：

自動封裝異常，返回統(tǒng)一響應(yīng)
異常信息國際化

定義異常響應(yīng)類

當(dāng)程序發(fā)送錯誤時，不應(yīng)該將晦澀的堆棧報告信息返回給API客戶端，從某種意義講，這是一種不禮貌的和不負責(zé)任的行為。

我們在SpringBoot 實戰(zhàn)：一招實現(xiàn)結(jié)果的優(yōu)雅響應(yīng)中，定義了一個響應(yīng)類，為什么還要再定義一個異常響應(yīng)類呢？其實是為了語義明確且職責(zé)單一。類圖如下：

定義異常響應(yīng)類

具體代碼如下：

基礎(chǔ)類BaseResponse：

@Data
public abstract class BaseResponse {
    private Integer code;
    private String desc;
    private Date timestamp = new Date();
    private String path;

    public BaseResponse() {
    }

    public BaseResponse(final Integer code, final String desc) {
        this.code = code;
        this.desc = desc;
    }

    public BaseResponse(final Integer code, final String desc, final String path) {
        this.code = code;
        this.desc = desc;
        this.path = path;
    }
}

異常類ErrorResponse：

@EqualsAndHashCode(callSuper = true)
@Data
public class ErrorResponse extends BaseResponse {
    public ErrorResponse(final Integer code, final String desc) {
        super(code, desc);
    }

    public ErrorResponse(final Integer code, final String desc, final WebRequest request) {
        super(code, desc, extractRequestURI(request));
    }

    public ErrorResponse(final HttpStatus status, final Exception e) {
        super(status.value(), status.getReasonPhrase() + ": " + e.getMessage());
    }

    public ErrorResponse(final HttpStatus status, final Exception e, final WebRequest request) {
        super(status.value(), status.getReasonPhrase() + ": " + e.getMessage(), extractRequestURI(request));
    }

    private static String extractRequestURI(WebRequest request) {
        final String requestURI;
        if (request instanceof ServletWebRequest) {
            ServletWebRequest servletWebRequest = (ServletWebRequest) request;
            requestURI = servletWebRequest.getRequest().getRequestURI();
        } else {
            requestURI = request.getDescription(false);
        }
        return requestURI;
    }
}

定義異常枚舉類

為了能夠規(guī)范響應(yīng)碼和響應(yīng)信息，我們可以定義一個枚舉類。

定義異常枚舉類

枚舉接口ResponseEnum：

public interface ResponseEnum {
    Integer getCode();

    String getMessage();

    default String getLocaleMessage() {
        return getLocaleMessage(null);
    }

    String getLocaleMessage(Object[] args);
}

枚舉類CommonResponseEnum：

public enum CommonResponseEnum implements ResponseEnum {
    BAD_REQUEST(HttpStatus.BAD_REQUEST.value(), "Bad Request"),
    NOT_FOUND(HttpStatus.NOT_FOUND.value(), "Not Found"),
    METHOD_NOT_ALLOWED(HttpStatus.METHOD_NOT_ALLOWED.value(), "Method Not Allowed"),
    NOT_ACCEPTABLE(HttpStatus.NOT_ACCEPTABLE.value(), "Not Acceptable"),
    REQUEST_TIMEOUT(HttpStatus.REQUEST_TIMEOUT.value(), "Request Timeout"),
    UNSUPPORTED_MEDIA_TYPE(HttpStatus.UNSUPPORTED_MEDIA_TYPE.value(), "Unsupported Media Type"),
    INTERNAL_SERVER_ERROR(HttpStatus.INTERNAL_SERVER_ERROR.value(), "Server Error"),
    SERVICE_UNAVAILABLE(HttpStatus.SERVICE_UNAVAILABLE.value(), "Service Unavailable"),
    ILLEGAL_ARGUMENT(4000, "Illegal Argument"),
    DATA_NOT_FOUND(4004, "Data Not Found"),
    USER_NOT_FOUND(4104, "User Not Found"),
    MENU_NOT_FOUND(4204, "Menu Not Found"),
    INTERNAL_ERROR(9999, "Server Error"),
    ;

    private final Integer code;
    private final String message;
    private MessageSource messageSource;

    CommonResponseEnum(final Integer code, final String message) {
        this.code = code;
        this.message = message;
    }

    @Override
    public Integer getCode() {
        return code;
    }

    @Override
    public String getMessage() {
        return message;
    }

    @Override
    public String getLocaleMessage(Object[] args) {
        return messageSource.getMessage("response.error." + code, args, message, LocaleContextHolder.getLocale());
    }

    public void setMessageSource(final MessageSource messageSource) {
        this.messageSource = messageSource;
    }

    @Component
    public static class ReportTypeServiceInjector {
        private final MessageSource messageSource;

        public ReportTypeServiceInjector(final MessageSource messageSource) {
            this.messageSource = messageSource;
        }

        @PostConstruct
        public void postConstruct() {
            for (final CommonResponseEnum anEnum : CommonResponseEnum.values()) {
                anEnum.setMessageSource(messageSource);
            }
        }
    }
}

需要注意的是，我們在異常枚舉類中定義了ReportTypeServiceInjector類，這個類的作用是為枚舉類注入MessageSource對象，是為了實現(xiàn)異常信息的國際化。這部分功能Spring已經(jīng)封裝好了，我們只需要在resources目錄中定義一組messages.properties文件就可以了，比如：

message.properties定義默認描述：

response.error.4000=[DEFAULT] Illegal Arguments
response.error.4004=[DEFAULT] Not Found

messages_zh_CN.properties定義中文描述：

response.error.4004=對應(yīng)數(shù)據(jù)未找到
response.error.9999=系統(tǒng)異常，請求參數(shù): {0}

messages_en_US.properties定義英文描述：

response.error.4004=Not Found

自定義異常類

Java和Spring中提供了很多可用的異常類，可以滿足大部分場景，但是有時候我們希望異常類可以攜帶更多信息，所以還是需要自定義異常類：

可以攜帶我們想要的信息；
有更加明確語義；
附帶效果，可以知道這是手動拋出的業(yè)務(wù)異常。

上代碼：

@Data
@EqualsAndHashCode(callSuper = true)
public class CodeBaseException extends RuntimeException {
    private final ResponseEnum anEnum;
    private final Object[] args;// 打印參數(shù)
    private final String message;// 異常信息
    private final Throwable cause;// 異常棧

    public CodeBaseException(final ResponseEnum anEnum) {
        this(anEnum, null, anEnum.getMessage(), null);
    }

    public CodeBaseException(final ResponseEnum anEnum, final String message) {
        this(anEnum, null, message, null);
    }

    public CodeBaseException(final ResponseEnum anEnum, final Object[] args, final String message) {
        this(anEnum, args, message, null);
    }

    public CodeBaseException(final ResponseEnum anEnum, final Object[] args, final String message, final Throwable cause) {
        this.anEnum = anEnum;
        this.args = args;
        this.message = message;
        this.cause = cause;
    }
}

自定義異常信息處理類

前期準備工作完成，接下來定義異常信息處理類。

Spring自帶的異常信息處理類往往不能滿足我們實際的業(yè)務(wù)需求，這就需要我們定義符合具體情況的異常信息處理類，在自定義異常信息處理類中，我們可以封裝更為詳細的異常報告。我們可以擴展Spring提供的ResponseEntityExceptionHandler類定義自己的異常信息處理類，站在巨人的肩膀上，快速封裝自己需要的類。

通過源碼可以看到，ResponseEntityExceptionHandler類的核心方法是public final ResponseEntity<Object> handleException(Exception ex, WebRequest request)，所有的異常都在這個方法中根據(jù)類型進行處理，我們只需要實現(xiàn)具體的處理方法即可：

@RestControllerAdvice
@Slf4j
public class UnifiedExceptionHandlerV2 extends ResponseEntityExceptionHandler {
    private static final String ENV_PROD = "prod";
    private final MessageSource messageSource;
    private final Boolean isProd;

    public UnifiedExceptionHandlerV2(@Value("${spring.profiles.active:dev}") final String activeProfile, final MessageSource messageSource) {
        this.messageSource = messageSource;
        this.isProd = new HashSet<>(Arrays.asList(activeProfile.split(","))).contains(ENV_PROD);
    }

    @Override
    protected ResponseEntity<Object> handleExceptionInternal(final Exception e, final Object body, final HttpHeaders headers, final HttpStatus status, final WebRequest request) {
        log.info("請求異常：" + e.getMessage(), e);
        if (HttpStatus.INTERNAL_SERVER_ERROR.equals(status)) {
            request.setAttribute(WebUtils.ERROR_EXCEPTION_ATTRIBUTE, e, WebRequest.SCOPE_REQUEST);
        }
        return new ResponseEntity<>(new ErrorResponse(status, e), headers, HttpStatus.OK);
    }

    @Override
    protected ResponseEntity<Object> handleBindException(final BindException ex, final HttpHeaders headers, final HttpStatus status, final WebRequest request) {
        log.info("參數(shù)綁定異常", ex);
        final ErrorResponse response = wrapperBindingResult(status, ex.getBindingResult());
        return new ResponseEntity<>(response, headers, HttpStatus.OK);
    }

    @Override
    protected ResponseEntity<Object> handleMethodArgumentNotValid(final MethodArgumentNotValidException ex, final HttpHeaders headers, final HttpStatus status, final WebRequest request) {
        log.info("參數(shù)校驗異常", ex);
        final ErrorResponse response = wrapperBindingResult(status, ex.getBindingResult());
        return new ResponseEntity<>(response, headers, HttpStatus.OK);
    }

    @ExceptionHandler(value = CodeBaseException.class)
    @ResponseBody
    public ErrorResponse handleBusinessException(CodeBaseException e) {
        log.error("業(yè)務(wù)異常：" + e.getMessage(), e);
        final ResponseEnum anEnum = e.getAnEnum();
        return new ErrorResponse(anEnum.getCode(), anEnum.getLocaleMessage(e.getArgs()));
    }

    @ExceptionHandler(value = Exception.class)
    @ResponseBody
    public ErrorResponse handleExceptionInternal(Exception e) {
        log.error("未捕捉異常：" + e.getMessage(), e);
        final Integer code = INTERNAL_SERVER_ERROR.getCode();
        return new ErrorResponse(code, getLocaleMessage(code, e.getMessage()));
    }


    /**
     * 包裝綁定異常結(jié)果
     *
     * @param status        HTTP狀態(tài)碼
     * @param bindingResult 參數(shù)校驗結(jié)果
     * @return 異常對象
     */
    private ErrorResponse wrapperBindingResult(HttpStatus status, BindingResult bindingResult) {
        final List<String> errorDesc = new ArrayList<>();
        for (ObjectError error : bindingResult.getAllErrors()) {
            final StringBuilder msg = new StringBuilder();
            if (error instanceof FieldError) {
                msg.append(((FieldError) error).getField()).append(": ");
            }
            msg.append(error.getDefaultMessage() == null ? "" : error.getDefaultMessage());
            errorDesc.add(msg.toString());
        }
        final String desc = isProd ? getLocaleMessage(status.value(), status.getReasonPhrase()) : String.join(", ", errorDesc);
        return new ErrorResponse(status.value(), desc);
    }

    private String getLocaleMessage(Integer code, String defaultMsg) {
        try {
            return messageSource.getMessage("" + code, null, defaultMsg, LocaleContextHolder.getLocale());
        } catch (Throwable t) {
            log.warn("本地化異常消息發(fā)生異常: {}", code);
            return defaultMsg;
        }
    }
}

如果感覺Spring的ResponseEntityExceptionHandler類不夠靈活，也可以完全自定義異常處理類：

@RestControllerAdvice
@Slf4j
public class UnifiedExceptionHandler {
    private static final String ENV_PROD = "prod";
    private final MessageSource messageSource;
    private final Boolean isProd;

    public UnifiedExceptionHandler(@Value("${spring.profiles.active:dev}") final String activeProfile, final MessageSource messageSource) {
        this.messageSource = messageSource;
        this.isProd = new HashSet<>(Arrays.asList(activeProfile.split(","))).contains(ENV_PROD);
    }

    @ExceptionHandler({
            MissingServletRequestParameterException.class,// 缺少servlet請求參數(shù)異常處理方法
            ServletRequestBindingException.class,// servlet請求綁定異常
            TypeMismatchException.class,// 類型不匹配
            HttpMessageNotReadableException.class,// 消息無法檢索
            MissingServletRequestPartException.class// 缺少servlet請求部分

    })
    public ErrorResponse badRequestException(Exception e, WebRequest request) {
        log.info(e.getMessage(), e);
        return new ErrorResponse(BAD_REQUEST.getCode(), e.getMessage(), request);
    }

    @ExceptionHandler({
            NoHandlerFoundException.class// 沒有發(fā)現(xiàn)處理程序異常
    })
    public ErrorResponse noHandlerFoundException(Exception e, WebRequest request) {
        log.info(e.getMessage(), e);
        return new ErrorResponse(NOT_FOUND.getCode(), e.getMessage(), request);
    }

    @ExceptionHandler({
            HttpRequestMethodNotSupportedException.class// 不支持的HTTP請求方法異常信息處理方法
    })
    public ErrorResponse httpRequestMethodNotSupportedException(Exception e, WebRequest request) {
        log.info(e.getMessage(), e);
        return new ErrorResponse(METHOD_NOT_ALLOWED.getCode(), e.getMessage(), request);
    }

    @ExceptionHandler({
            HttpMediaTypeNotAcceptableException.class// 不接受的HTTP媒體類型異常處方法
    })
    public ErrorResponse httpMediaTypeNotAcceptableException(Exception e, WebRequest request) {
        log.info(e.getMessage(), e);
        return new ErrorResponse(NOT_ACCEPTABLE.getCode(), e.getMessage(), request);
    }

    @ExceptionHandler({
            HttpMediaTypeNotSupportedException.class// 不支持的HTTP媒體類型異常處理方法
    })
    public ErrorResponse httpMediaTypeNotSupportedException(Exception e, WebRequest request) {
        log.info(e.getMessage(), e);
        return new ErrorResponse(UNSUPPORTED_MEDIA_TYPE.getCode(), e.getMessage(), request);
    }

    @ExceptionHandler({
            AsyncRequestTimeoutException.class// 異步請求超時異常
    })
    public ErrorResponse asyncRequestTimeoutException(Exception e, WebRequest request) {
        log.info(e.getMessage(), e);
        return new ErrorResponse(SERVICE_UNAVAILABLE.getCode(), e.getMessage(), request);
    }

    @ExceptionHandler({
            MissingPathVariableException.class,// 請求路徑參數(shù)缺失異常處方法
            HttpMessageNotWritableException.class,// HTTP消息不可寫
            ConversionNotSupportedException.class,// 不支持轉(zhuǎn)換
    })
    public ErrorResponse handleServletException(Exception e, WebRequest request) {
        log.error(e.getMessage(), e);
        return new ErrorResponse(INTERNAL_SERVER_ERROR.getCode(), e.getMessage(), request);
    }

    @ExceptionHandler({
            BindException.class// 參數(shù)綁定異常
    })
    @ResponseBody
    public ErrorResponse handleBindException(BindException e, WebRequest request) {
        log.error("參數(shù)綁定異常", e);
        return wrapperBindingResult(e.getBindingResult(), request);
    }

    /**
     * 參數(shù)校驗異常，將校驗失敗的所有異常組合成一條錯誤信息
     */
    @ExceptionHandler({
            MethodArgumentNotValidException.class// 方法參數(shù)無效
    })
    @ResponseBody
    public ErrorResponse handleValidException(MethodArgumentNotValidException e, WebRequest request) {
        log.error("參數(shù)校驗異常", e);
        return wrapperBindingResult(e.getBindingResult(), request);
    }

    /**
     * 包裝綁定異常結(jié)果
     */
    private ErrorResponse wrapperBindingResult(BindingResult bindingResult, WebRequest request) {
        final List<String> errorDesc = new ArrayList<>();
        for (ObjectError error : bindingResult.getAllErrors()) {
            final StringBuilder msg = new StringBuilder();
            if (error instanceof FieldError) {
                msg.append(((FieldError) error).getField()).append(": ");
            }
            msg.append(error.getDefaultMessage() == null ? "" : error.getDefaultMessage());
            errorDesc.add(msg.toString());
        }
        final String desc = isProd ? getLocaleMessage(BAD_REQUEST.getCode(), "") : String.join(", ", errorDesc);
        return new ErrorResponse(BAD_REQUEST.getCode(), desc, request);
    }

    /**
     * 業(yè)務(wù)異常
     */
    @ExceptionHandler(value = CodeBaseException.class)
    @ResponseBody
    public ErrorResponse handleBusinessException(CodeBaseException e, WebRequest request) {
        log.error("業(yè)務(wù)異常：" + e.getMessage(), e);
        final ResponseEnum anEnum = e.getAnEnum();
        return new ErrorResponse(anEnum.getCode(), anEnum.getLocaleMessage(e.getArgs()), request);
    }

    /**
     * 未定義異常
     */
    @ExceptionHandler(value = Exception.class)
    @ResponseBody
    public ErrorResponse handleExceptionInternal(Exception e, WebRequest request) {
        log.error("未捕捉異常：" + e.getMessage(), e);
        final Integer code = INTERNAL_SERVER_ERROR.getCode();
        return new ErrorResponse(code, getLocaleMessage(code, e.getMessage()), request);
    }

    private String getLocaleMessage(Integer code, String defaultMsg) {
        try {
            return messageSource.getMessage("" + code, null, defaultMsg, LocaleContextHolder.getLocale());
        } catch (Throwable t) {
            log.warn("本地化異常消息發(fā)生異常: {}", code);
            return defaultMsg;
        }
    }
}

從上面兩個類可以看出，比較核心的是這么幾個注解：

@ExceptionHandle：負責(zé)處理controller標注的類中拋出的異常的注解
@RestControllerAdvice：能夠?qū)ExceptionHandler標注的方法集中到一個地方進行處理的注解，這個注解是復(fù)合注解，實現(xiàn)了@ControllerAdvice和@ResponseBody的功能。

借用譚朝紅博文中的圖片（藍色箭頭表示正常的請求和響應(yīng)，紅色箭頭表示發(fā)生異常的請求和響應(yīng)）：

異常信息處理類

寫個Demo測試一下

接下來我們寫個demo測試一下是否能夠?qū)崿F(xiàn)異常的優(yōu)雅響應(yīng)：

@RestController
@RequestMapping("index")
@Slf4j
public class IndexController {
    private final IndexService indexService;

    public IndexController(final IndexService indexService) {
        this.indexService = indexService;
    }

    @GetMapping("hello1")
    public Response<String> hello1() {
        Response<String> response = new Response<>();
        try {
            response.setCode(200);
            response.setDesc("請求成功");
            response.setData(indexService.hello());
        } catch (Exception e) {
            log.error("hello1方法請求異常", e);
            response.setCode(500);
            response.setDesc("請求異常:" + e.getMessage());
        } finally {
            log.info("執(zhí)行controller的finally結(jié)構(gòu)");
        }
        return response;
    }

    @GetMapping("hello2")
    public Response<String> hello2(@RequestParam("ex") String ex) {
        switch (ex) {
            case "ex1":
                throw new CodeBaseException(CommonResponseEnum.USER_NOT_FOUND, "用戶信息不存在");
            case "ex2":
                throw new CodeBaseException(CommonResponseEnum.MENU_NOT_FOUND, "菜單信息不存在");
            case "ex3":
                throw new CodeBaseException(CommonResponseEnum.ILLEGAL_ARGUMENT, "請求參數(shù)異常");
            case "ex4":
                throw new CodeBaseException(CommonResponseEnum.DATA_NOT_FOUND, "數(shù)據(jù)不存在");
        }
        throw new CodeBaseException(INTERNAL_ERROR, new Object[]{ex}, "請求異常", new RuntimeException("運行時異常信息"));
    }
}

啟動服務(wù)之后，傳入不同參數(shù)獲取不同的異常信息：

// 請求 /index/hello2?ex=ex1
{
"code": 4104,
"desc": "User Not Found",
"timestamp": "2020-10-10T05:58:39.433+00:00",
"path": "/index/hello2"
}
// 請求 /index/hello2?ex=ex2
{
"code": 4204, "desc": "Menu Not Found",
"timestamp": "2020-10-10T06:00:34.141+00:00",
"path": "/index/hello2"
}
// 請求 /index/hello2?ex=ex3
{
"code": 4000,
"desc": "[DEFAULT] Illegal Arguments",
"timestamp": "2020-10-10T06:00:44.233+00:00",
"path": "/index/hello2"
}
// 請求 /index/hello2?ex=ex4
{
"code": 4004,
"desc": "對應(yīng)數(shù)據(jù)未找到",
"timestamp": "2020-10-10T06:00:54.178+00:00",
"path": "/index/hello2"
}