spring中的统一异常处理

2018-09-01

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：

1	@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：

1	@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。