Spring Boot 2 Webflux的全局异常处理

SpringMVC的异常处理

Spring 统一异常处理有 3 种方式，分别为：

使用@ExceptionHandler注解

实现HandlerExceptionResolver接口

使用@controlleradvice注解

使用@ExceptionHandler注解

用于局部方法捕获，与抛出异常的方法处于同一个Controller类：

@ControllerpublicclassBuzController{@ExceptionHandler({NullPointerException.class})publicStringexception(NullPointerException e){        System.out.println(e.getMessage());        e.printStackTrace();return"null pointer exception";    }@RequestMapping("test")publicvoidtest(){thrownewNullPointerException("出错了！");    }}

如上的代码实现，针对BuzController抛出的NullPointerException异常，将会捕获局部异常，返回指定的内容。

实现HandlerExceptionResolver接口

通过实现HandlerExceptionResolver接口，定义全局异常：

@ComponentpublicclassCustomMvcExceptionHandlerimplementsHandlerExceptionResolver{privateObjectMapper objectMapper;publicCustomMvcExceptionHandler(){        objectMapper =newObjectMapper();    }@OverridepublicModelAndViewresolveException(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response,

                                        Object o, Exception ex){        response.setStatus(200);        response.setContentType(MediaType.APPLICATION_JSON_VALUE);        response.setCharacterEncoding("UTF-8");        response.setHeader("Cache-Control","no-cache, must-revalidate");        Map map =newHashMap<>();if(exinstanceofNullPointerException) {            map.put("code", ResponseCode.NP_EXCEPTION);        }elseif(exinstanceofIndexOutOfBoundsException) {            map.put("code", ResponseCode.INDEX_OUT_OF_BOUNDS_EXCEPTION);        }else{            map.put("code", ResponseCode.CATCH_EXCEPTION);        }try{            map.put("data", ex.getMessage());            response.getWriter().write(objectMapper.writeValueAsString(map));        }catch(Exception e) {            e.printStackTrace();        }returnnewModelAndView();    }}

如上为示例的使用方式，我们可以根据各种异常定制错误的响应。

使用@controlleradvice注解

@ControllerAdvicepublicclassExceptionController{@ExceptionHandler(RuntimeException.class)publicModelAndViewhandlerRuntimeException(RuntimeException ex){if(exinstanceofMaxUploadSizeExceededException) {returnnewModelAndView("error").addObject("msg","文件太大！");        }returnnewModelAndView("error").addObject("msg","未知错误："+ ex);    }@ExceptionHandler(Exception.class)publicModelAndViewhandlerMaxUploadSizeExceededException(Exception ex){if(ex !=null) {returnnewModelAndView("error").addObject("msg", ex);        }returnnewModelAndView("error").addObject("msg","未知错误："+ ex);    }}

和第一种方式的区别在于，ExceptionHandler的定义和异常捕获可以扩展到全局。

Spring 5 Webflux的异常处理

webflux支持mvc的注解，是一个非常便利的功能，相比较于RouteFunction，自动扫描注册比较省事。异常处理可以沿用ExceptionHandler。如下的全局异常处理对于RestController依然生效。

@RestControllerAdvicepublicclassCustomExceptionHandler{privatefinalLog logger = LogFactory.getLog(getClass());@ExceptionHandler(Exception.class)@ResponseStatus(code = HttpStatus.OK)publicErrorCodehandleCustomException(Exception e){        logger.error(e.getMessage());returnnewErrorCode("e","error");    }}

WebFlux示例

WebFlux提供了一套函数式接口，可以用来实现类似MVC的效果。我们先接触两个常用的。

Controller定义对Request的处理逻辑的方式，主要有方面：

方法定义处理逻辑；

然后用@RequestMapping注解定义好这个方法对什么样url进行响应。

在WebFlux的函数式开发模式中，我们用HandlerFunction和RouterFunction来实现上边这两点。

HandlerFunction

HandlerFunction相当于Controller中的具体处理方法，输入为请求，输出为装在Mono中的响应：

Monohandle(ServerRequest var1);

在WebFlux中，请求和响应不再是WebMVC中的ServletRequest和ServletResponse，而是ServerRequest和ServerResponse。后者是在响应式编程中使用的接口，它们提供了对非阻塞和回压特性的支持，以及Http消息体与响应式类型Mono和Flux的转换方法。

@ComponentpublicclassTimeHandler{publicMonogetTime(ServerRequest serverRequest){        String timeType = serverRequest.queryParam("type").get();//return ...}}

如上定义了一个TimeHandler，根据请求的参数返回当前时间。

RouterFunction

RouterFunction，顾名思义，路由，相当于@RequestMapping，用来判断什么样的url映射到那个具体的HandlerFunction。输入为请求，输出为Mono中的Handlerfunction：

Mono> route(ServerRequest var1);

针对我们要对外提供的功能，我们定义一个Route。

@ConfigurationpublicclassRouterConfig{privatefinalTimeHandler timeHandler;@AutowiredpublicRouterConfig(TimeHandler timeHandler){this.timeHandler = timeHandler;    }@BeanpublicRouterFunctiontimerRouter(){returnroute(GET("/time"), req -> timeHandler.getTime(req));    }}

可以看到访问/time的GET请求，将会由TimeHandler::getTime处理。

功能级别处理异常

如果我们在没有指定时间类型（type）的情况下调用相同的请求地址，例如/time，它将抛出异常。

Mono和Flux APIs内置了两个关键操作符，用于处理功能级别上的错误。

使用onErrorResume处理错误

还可以使用onErrorResume处理错误，fallback方法定义如下：

MonoonErrorResume(Function> fallback);

当出现错误时，我们使用fallback方法执行替代路径：

@ComponentpublicclassTimeHandler{publicMonogetTime(ServerRequest serverRequest){        String timeType = serverRequest.queryParam("time").orElse("Now");returngetTimeByType(timeType).flatMap(s -> ServerResponse.ok()                .contentType(MediaType.TEXT_PLAIN).syncBody(s))                .onErrorResume(e -> Mono.just("Error: "+ e.getMessage()).flatMap(s -> ServerResponse.ok().contentType(MediaType.TEXT_PLAIN).syncBody(s)));    }privateMonogetTimeByType(String timeType){        String type = Optional.ofNullable(timeType).orElse("Now");switch(type) {case"Now":returnMono.just("Now is "+newSimpleDateFormat("HH:mm:ss").format(newDate()));case"Today":returnMono.just("Today is "+newSimpleDateFormat("yyyy-MM-dd").format(newDate()));default:returnMono.empty();        }    }}

在如上的实现中，每当getTimeByType()抛出异常时，将会执行我们定义的fallback方法。除此之外，我们还可以捕获、包装和重新抛出异常，例如作为自定义业务异常：

publicMonogetTime(ServerRequest serverRequest){        String timeType = serverRequest.queryParam("time").orElse("Now");returnServerResponse.ok()                .body(getTimeByType(timeType)                        .onErrorResume(e -> Mono.error(newServerException(newErrorCode(HttpStatus.BAD_REQUEST.value(),"timeType is required", e.getMessage())))), String.class);    }

使用onErrorReturn处理错误

每当发生错误时，我们可以使用onErrorReturn()返回静态默认值：

publicMonogetDate(ServerRequest serverRequest){        String timeType = serverRequest.queryParam("time").get();returngetTimeByType(timeType)                .onErrorReturn("Today is "+newSimpleDateFormat("yyyy-MM-dd").format(newDate()))                .flatMap(s -> ServerResponse.ok()                        .contentType(MediaType.TEXT_PLAIN).syncBody(s));    }

全局异常处理

如上的配置是在方法的级别处理异常，如同对注解的Controller全局异常处理一样，WebFlux的函数式开发模式也可以进行全局异常处理。要做到这一点，我们只需要自定义全局错误响应属性，并且实现全局错误处理逻辑。

我们的处理程序抛出的异常将自动转换为HTTP状态和JSON错误正文。要自定义这些，我们可以简单地扩展DefaultErrorAttributes类并覆盖其getErrorAttributes()方法：

@ComponentpublicclassGlobalErrorAttributesextendsDefaultErrorAttributes{publicGlobalErrorAttributes(){super(false);    }@OverridepublicMapgetErrorAttributes(ServerRequest request,booleanincludeStackTrace){returnassembleError(request);    }privateMapassembleError(ServerRequest request){        Map errorAttributes =newLinkedHashMap<>();        Throwable error = getError(request);if(errorinstanceofServerException) {            errorAttributes.put("code", ((ServerException) error).getCode().getCode());            errorAttributes.put("data", error.getMessage());        }else{            errorAttributes.put("code", HttpStatus.INTERNAL_SERVER_ERROR);            errorAttributes.put("data","INTERNAL SERVER ERROR");        }returnerrorAttributes;    }//...有省略}

如上的实现中，我们对ServerException进行了特别处理，根据传入的ErrorCode对象构造对应的响应。

接下来，让我们实现全局错误处理程序。为此，Spring提供了一个方便的AbstractErrorWebExceptionHandler类，供我们在处理全局错误时进行扩展和实现：

@Component@Order(-2)publicclassGlobalErrorWebExceptionHandlerextendsAbstractErrorWebExceptionHandler{//构造函数@OverrideprotectedRouterFunctiongetRoutingFunction(finalErrorAttributes errorAttributes){returnRouterFunctions.route(RequestPredicates.all(),this::renderErrorResponse);    }privateMonorenderErrorResponse(finalServerRequest request){finalMap errorPropertiesMap = getErrorAttributes(request,true);returnServerResponse.status(HttpStatus.OK)                .contentType(MediaType.APPLICATION_JSON_UTF8)                .body(BodyInserters.fromObject(errorPropertiesMap));    }}

这里将全局错误处理程序的顺序设置为-2。这是为了让它比@Order(-1)注册的DefaultErrorWebExceptionHandler处理程序更高的优先级。

该errorAttributes对象将是我们在网络异常处理程序的构造函数传递一个的精确副本。理想情况下，这应该是我们自定义的Error Attributes类。然后，我们清楚地表明我们想要将所有错误处理请求路由到renderErrorResponse()方法。最后，我们获取错误属性并将它们插入服务器响应主体中。

然后，它会生成一个JSON响应，其中包含错误，HTTP状态和计算机客户端异常消息的详细信息。对于浏览器客户端，它有一个whitelabel错误处理程序，它以HTML格式呈现相同的数据。当然，这可以是定制的。

小结

本文首先讲了Spring 5之前的SpringMVC异常处理机制，SpringMVC统一异常处理有 3 种方式：使用@ExceptionHandler注解、实现HandlerExceptionResolver接口、使用@controlleradvice注解；然后通过WebFlux的函数式接口构建Web应用，讲解Spring Boot 2 Webflux的函数级别和全局异常处理机制（对于Spring WebMVC风格，基于注解的方式编写响应式的Web服务，仍然可以通过SpringMVC统一异常处理实现）。

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