# 序言

 

此前,我们主要通过在控制层(Controller)中手动捕捉异常(TryCatch)和处理错误,在SpringBoot 统一异常处理的做法主要有两种:一是基于注解ExceptionHandler,二是基于接口ErrorController,两者都可以让控制器层代码快速“瘦身”,让业务逻辑看起来更加清晰明朗!


一. 默认错误处理

 

SpringBoot 默认为我们提供了BasicErrorController 来处理全局错误/异常,并在Servlet容器中注册error为全局错误页。所以在浏览器端访问,发生错误时,我们能及时看到错误/异常信息和HTTP状态等反馈。工作原理如下:

 

@Controller@RequestMapping("${server.error.path:${error.path:/error}}")public class BasicErrorController extends AbstractErrorController {    // 统一异常处理(View)    @RequestMapping(produces = "text/html")    public ModelAndView errorHtml(HttpServletRequest request,            HttpServletResponse response) {        HttpStatus status = getStatus(request);        Map<String, Object> model = Collections.unmodifiableMap(getErrorAttributes(                request, isIncludeStackTrace(request, MediaType.TEXT_HTML)));        response.setStatus(status.value());        ModelAndView modelAndView = resolveErrorView(request, response, status, model);        return (modelAndView == null ? new ModelAndView("error", model) : modelAndView);    }


例如下面这两个错误,对于日常开发而言,再熟悉不过了。

 

404 Not Found

 

500 服务器错误

 

二. 统一异常处理

 

默认的英文空白页,显然不能够满足我们复杂多变的需求,因此我们可以通过专门的类来收集和管理这些异常信息,这样做不仅可以减少控制层的代码量,还有利于线上故障排查和紧急短信通知等。

 

具体步骤

 

为了让小伙伴少走一些弯路,楼主根据官方源码和具体实践,提炼这些核心工具类:

 

  • ErrorInfo  错误信息

  • ErrorInfoBuilder 错误信息的构建工具

注:在CSDN和大牛博客中,不乏关于Web应用的统一异常处理的教程,但更多的是基础学习使用,并不能投入实际项目使用,为了让大家少走一些弯路和快速投入生产,楼主根据官方源码和项目实践,提炼出了核心工具类(ErrorInfoBuilder ),将构建异常信息的逻辑从异常处理器/控制器中抽离出来,让大家通过短短几行代码就能获取丰富的异常信息,更专注于业务开发!!

 

1.  统一异常处理器(GlobalErrorHandler)

 

  • @ControllerAdvice  限定范围 例如扫描某个控制层的包

  • @ExceptionHandler  指定异常  例如指定处理运行异常。

具体如下:

package com.hehe.error;
@ControllerAdvicepublic class GlobalErrorHandler {
private final static String DEFAULT_ERROR_VIEW = "error";//错误信息页
@Autowired private ErrorInfoBuilder errorInfoBuilder;//错误信息的构建工具
/** * 根据业务规则,统一处理异常。 */ @ExceptionHandler(Exception.class) @ResponseBody public Object exceptionHandler(HttpServletRequest request, Throwable error) {
//1.若为AJAX请求,则返回异常信息(JSON) if (isAjaxRequest(request)) { return errorInfoBuilder.getErrorInfo(request,error); } //2.其余请求,则返回指定的异常信息页(View). return new ModelAndView(DEFAULT_ERROR_VIEW, "errorInfo", errorInfoBuilder.getErrorInfo(request, error)); }
private boolean isAjaxRequest(HttpServletRequest request) {
return "XMLHttpRequest".equals(request.getHeader("X-Requested-With")); }
}
 

2. 统一异常信息(ErrorInfo)

 

虽然官方提供了ErrorAttributes来存储错误信息,但其返回的是存储结构是Map<String,Object>,为了更好的服务统一异常,这里我们统一采用标准的ErrroInfo来记载错误信息。

 

package com.hehe.error;
public class ErrorInfo {
private String time;//发生时间 private String url;//访问Url private String error;//错误类型 String stackTrace;//错误的堆栈轨迹 private int statusCode;//状态码 private String reasonPhrase;//状态码
//Getters And Setters ...
}


3. 统一异常信息的构建工具(ErrorInfoBuilder)

 

ErrorInfoBuilder 作为核心工具类,其意义不言而喻,重点API:

 

  • 获取错误/异常

  • 通信状态

  • 堆栈轨迹

 

注:正确使用ErrorInfoBuilder,可以让处理器减少80%的代码。总而言之,ErrorInfoBuilder是个好东西,值得大家细细琢磨

 

package com.hehe.error;
@Order(Ordered.HIGHEST_PRECEDENCE)@Componentpublic class ErrorInfoBuilder implements HandlerExceptionResolver, Ordered {
/** * 错误KEY */ private final static String ERROR_NAME = "hehe.error";
/** * 错误配置(ErrorConfiguration) */ private ErrorProperties errorProperties;
public ErrorProperties getErrorProperties() { return errorProperties; }
public void setErrorProperties(ErrorProperties errorProperties) { this.errorProperties = errorProperties; }
/** * 错误构造器 (Constructor) 传递配置属性:server.xx -> server.error.xx */ public ErrorInfoBuilder(ServerProperties serverProperties) { this.errorProperties = serverProperties.getError(); }
/** * 构建错误信息.(ErrorInfo) */ public ErrorInfo getErrorInfo(HttpServletRequest request) {
return getErrorInfo(request, getError(request)); }
/** * 构建错误信息.(ErrorInfo) */ public ErrorInfo getErrorInfo(HttpServletRequest request, Throwable error) { ErrorInfo errorInfo = new ErrorInfo(); errorInfo.setTime(LocalDateTime.now().toString()); errorInfo.setUrl(request.getRequestURL().toString()); errorInfo.setError(error.toString()); errorInfo.setStatusCode(getHttpStatus(request).value()); errorInfo.setReasonPhrase(getHttpStatus(request).getReasonPhrase()); errorInfo.setStackTrace(getStackTraceInfo(error, isIncludeStackTrace(request))); return errorInfo; }
/** * 获取错误.(Error/Exception) * * @see DefaultErrorAttributes #addErrorDetails */ public Throwable getError(HttpServletRequest request) { //根据HandlerExceptionResolver接口方法来获取错误. Throwable error = (Throwable) request.getAttribute(ERROR_NAME); //根据Request对象获取错误. if (error == null) { error = (Throwable) request.getAttribute(WebUtils.ERROR_EXCEPTION_ATTRIBUTE); } //当获取错误非空,取出RootCause. if (error != null) { while (error instanceof ServletException && error.getCause() != null) { error = error.getCause(); } }//当获取错误为null,此时我们设置错误信息即可. else { String message = (String) request.getAttribute(WebUtils.ERROR_MESSAGE_ATTRIBUTE); if (StringUtils.isEmpty(message)) { HttpStatus status = getHttpStatus(request); message = "Unknown Exception But " + status.value() + " " + status.getReasonPhrase(); } error = new Exception(message); } return error; }
/** * 获取通信状态(HttpStatus) * * @see AbstractErrorController #getStatus */ public HttpStatus getHttpStatus(HttpServletRequest request) { Integer statusCode = (Integer) request.getAttribute(WebUtils.ERROR_STATUS_CODE_ATTRIBUTE); try { return statusCode != null ? HttpStatus.valueOf(statusCode) : HttpStatus.INTERNAL_SERVER_ERROR; } catch (Exception ex) { return HttpStatus.INTERNAL_SERVER_ERROR; } }
/** * 获取堆栈轨迹(StackTrace) * * @see DefaultErrorAttributes #addStackTrace */ public String getStackTraceInfo(Throwable error, boolean flag) { if (!flag) { return "omitted"; } StringWriter stackTrace = new StringWriter(); error.printStackTrace(new PrintWriter(stackTrace)); stackTrace.flush(); return stackTrace.toString(); }
/** * 判断是否包含堆栈轨迹.(isIncludeStackTrace) * * @see BasicErrorController #isIncludeStackTrace */ public boolean isIncludeStackTrace(HttpServletRequest request) {
//读取错误配置(server.error.include-stacktrace=NEVER) IncludeStacktrace includeStacktrace = errorProperties.getIncludeStacktrace();
//情况1:若IncludeStacktrace为ALWAYS if (includeStacktrace == IncludeStacktrace.ALWAYS) { return true; } //情况2:若请求参数含有trace if (includeStacktrace == IncludeStacktrace.ON_TRACE_PARAM) { String parameter = request.getParameter("trace"); return parameter != null && !"false".equals(parameter.toLowerCase()); } //情况3:其它情况 return false; }
/** * 保存错误/异常. * * @see DispatcherServlet #processHandlerException 进行选举HandlerExceptionResolver */ @Override public ModelAndView resolveException(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, @Nullable Object handler, Exception ex) { request.setAttribute(ERROR_NAME, ex); return null; }
/** * 提供优先级 或用于排序 */ @Override public int getOrder() { return Ordered.HIGHEST_PRECEDENCE; }}
 

注:ErrorBuilder之所以使用@Order注解和实现HandlerExceptionResolver接口是为了获取错误/异常,通常情况下@ExceptionHandler并不需要这么做,因为在映射方法注入Throwable就可以获得错误/异常,这是主要是为了ErrorController根据Request对象快速获取错误/异常。

4. 控制层代码(Controller)

 

上述,错误/异常处理器、错误信息、错误信息构建工具全部完成,我们编写控制层代码来测试相关效果。

 

package com.hehe;
@SpringBootApplication@RestControllerpublic class ErrorHandlerApplication { /** * 随机抛出异常 */ private void randomException() throws Exception { Exception[] exceptions = { //异常集合 new NullPointerException(), new ArrayIndexOutOfBoundsException(), new NumberFormatException(), new SQLException()}; //发生概率 double probability = 0.75; if (Math.random() < probability) { //情况1:要么抛出异常 throw exceptions[(int) (Math.random() * exceptions.length)]; } else { //情况2:要么继续运行 }
}
/** * 模拟用户数据访问 */ @GetMapping("/") public List index() throws Exception { randomException(); return Arrays.asList("正常用户数据1!", "正常用户数据2! 请按F5刷新!!"); }
public static void main(String[] args) { SpringApplication.run(ErrorHandlerApplication.class, args); }}
 

5. 页面代码(Thymeleaf)

 

代码完成之后,我们需要编写一个异常信息页面。为了方便演示,我们在resources目录下创建templates目录,并新建文件exception.html。页面代码如下:

 

<!DOCTYPE html><html xmlns:th="http://www.thymeleaf.org"><head>    <title>GlobalError</title></head><h1>统一祖国 振兴中华</h1><h2>服务异常,请稍后再试。</h2><div th:object="${errorInfo}">    <h3 th:text="*{'发生时间:'+time}"></h3>    <h3 th:text="*{'访问地址:'+url}"></h3>    <h3 th:text="*{'问题类型:'+error}"></h3>    <h3 th:text="*{'通信状态:'+statusCode+','+reasonPhrase}"></h3>    <h3 th:text="*{'堆栈信息:'+stackTrace}"></h3></div></body></html>
 

注:SpringBoot默认支持很多种模板引擎(如Thymeleaf、FreeMarker),并提供了相应的自动配置,做到开箱即用。默认的页面加载路径是 src/main/resources/templates ,如果放到其它目录需在配置文件指定。(举例:spring.thymeleaf.prefix=classpath:/views/  )

 

6. 引入依赖(POM文件)

 

以前操作之前,不要忘了在pom.xml 引入相关依赖:

 

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?><project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>    <!--基本信息 -->    <groupId>com.hehe</groupId>    <artifactId>springboot-error-handler</artifactId>    <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>    <packaging>jar</packaging>    <name>spring-boot-error-handler</name>    <description>SpringBoot 统一异常处理</description>
<!--继承信息 --> <parent> <groupId>org.springframework.boot</groupId> <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId> <version>2.0.0.M4</version> <relativePath/> </parent>
<!--依赖管理 --> <dependencies> <dependency> <!--添加Web依赖 --> <groupId>org.springframework.boot</groupId> <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId> </dependency> <dependency> <!--添加Thymeleaf依赖 --> <groupId>org.springframework.boot</groupId> <artifactId>spring-boot-starter-thymeleaf</artifactId> </dependency> <dependency><!--添加Test依赖 --> <groupId>org.springframework.boot</groupId> <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId> <scope>test</scope> </dependency> </dependencies>
<!--指定远程仓库(含插件)--> <repositories> <repository> <id>spring-snapshots</id> <url>http://repo.spring.io/snapshot</url> <snapshots> <enabled>true</enabled> </snapshots> </repository> <repository> <id>spring-milestones</id> <url>http://repo.spring.io/milestone</url> </repository> </repositories> <pluginRepositories> <pluginRepository> <id>spring-snapshots</id> <url>http://repo.spring.io/snapshot</url> </pluginRepository> <pluginRepository> <id>spring-milestones</id> <url>http://repo.spring.io/milestone</url> </pluginRepository> </pluginRepositories>
<!--构建插件 --> <build> <plugins> <plugin> <groupId>org.springframework.boot</groupId> <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId> </plugin> </plugins> </build></project>
 

7. 开始测试

 

上述步骤完成之后,打开启动类GlobalExceptionApplication,启动项目然后进行测试。本案例-项目结构图如下:

 

 

测试效果:在浏览器输入 http://localhost:8080  多次按F5刷新,然后查看页面效果。截图如下:

 

三. 使用@ExceptionHandler的不足之处

 

关于实现Web应用统一异常处理的两种方法比较:

 

特性 @ExceptionHandler ErrorController
获取异常 通过方法参数注入 通过ErrorInfoBuilder获取
返回类型 若请求的类型为Ajax则返回JSON,否则返回页面. 若请求的媒介类型为HTML 则返回页面 ,否则返回JSON.
缺点 无法处理404类异常 很强大,可处理全部错误/异常

 

1. 使用@ExceptionHandler 为什么无法处理404错误/异常?

 

  • 答:因为SpringMVC优先处理(Try Catch)掉了资源映射不存在的404类错误/异常,虽然在响应信息注入了404的HttpStatus通信信息,但木有了异常,肯定不会进入@ExceptionHandler 的处理逻辑。

2. 使用@ExceptionHandler  + 抛出异常 是否可取?

 

  • 答:由上图可知@ExceptionHanlder的最大不足之处是无法直接捕获404背后的异常,网上流传通过取消资源目录映射来解决无404问题是不可取的,属于越俎代庖的做法。

spring.mvc.throw-exception-if-no-handler-found=truespring.resources.add-mappings=false
 

3. 为什么推荐ErrorController 替代 @ExceptionHandler  ?

 

  • 使用ErrorController可以处理 全部错误/异常 。

  • 使用ErrorController+ErrorInfoBuilder 在单个方法里面可以针对不同的Exception来添加详细的错误信息,具体做法:拓展ErrorInfoBuilder的getErrorInfo方法来添加错误信息(例如:ex instanceof NullPointerException Set xxx)。

注意:实际上,目前SpringBoot官方就是通过ErrorController来做的统一错误/异常处理,但遗憾的是,关于这方面的官方文档并没有给出详细示例,仅仅是一笔带过,大概官方认为@ExceptionHandler  够用??而网上也甚少人具体提及ErrorController和ErrorAttribute 背后一整套的实现逻辑,也正是如此,促使楼主决心写下这篇文章,希望给大家带来帮助,少走一些弯路!!

 

四. 使用ErrorController替代@ExceptionHandler

 

4. 如何快速使用 ErrorController ?

 

回答:经过楼主的精心设计,ErrorInfoBuilder 可以无缝对接ErrorController (即上述两种错误/异常处理均共用此工具类),你只需要做的是:将本案例的ErrorInfo和ErrorInfoBuilder 拷贝进项目,简单编写ErrorController 跳转页面和返回JSON即可。具体如下:

 

  • @RequestMapping(produces = MediaType.TEXT_HTML_VALUE)

说明:produces属性作为匹配规则:表示Request请求的Accept头部需含有text/html。

用途:text/html 主要用于响应普通的页面请求,与AJAX请求作为区分。

 

package com.hehe.error;
@Controller@RequestMapping("${server.error.path:/error}")public class GlobalErrorController implements ErrorController {
@Autowired private ErrorInfoBuilder errorInfoBuilder;//错误信息的构建工具.
private final static String DEFAULT_ERROR_VIEW = "error";//错误信息页
/** * 情况1:若预期返回类型为text/html,则返回错误信息页(View). */ @RequestMapping(produces = MediaType.TEXT_HTML_VALUE) public ModelAndView errorHtml(HttpServletRequest request) { return new ModelAndView(DEFAULT_ERROR_VIEW, "errorInfo", errorInfoBuilder.getErrorInfo(request)); }
/** * 情况2:其它预期类型 则返回详细的错误信息(JSON). */ @RequestMapping @ResponseBody public ErrorInfo error(HttpServletRequest request) { return errorInfoBuilder.getErrorInfo(request); }
@Override public String getErrorPath() {//获取映射路径 return errorInfoBuilder.getErrorProperties().getPath(); }}
 

注:是不是非常简单,相信这个工具类可以改变你对ErrorController复杂难用的看法。如果后续想拓展不同种类的错误/异常信息,只需修改ErrorInfoBuilder#getError方法即可,无需修改ErrorController的代码,十分方便。

 

五. 源码和文档

 

源码下载:

 

  • https://github.com/yizhiwazi/springboot-socks/tree/master/springboot-error-controller

  • https://github.com/yizhiwazi/springboot-socks/tree/master/springboot-error-handler

来源:jianshu.com/p/3998ea8b53a8

本篇文章来源于微信公众号: 技术老男孩



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最后更新于 2023-07-05