软件开发过程中,不可避免的是需要处理各种异常,就我自己来说,至少有一半以上的时间都是在处理各种异常情况,所以代码中就会出现大量的try {…} catch {…} finally {…} 代码块,不仅有大量的冗余代码,而且还影响代码的可读性。
比较下面两张图,看看您现在编写的代码属于哪一种风格?然后哪种编码风格您更喜欢?
上面的示例,还只是在Controller层,如果是在Service层,可能会有更多的try catch代码块。这将会严重影响代码的可读性、“美观性”。
所以如果是我的话,我肯定偏向于第二种,我可以把更多的精力放在业务代码的开发,同时代码也会变得更加简洁。
既然业务代码不显式地对异常进行捕获、处理,而异常肯定还是处理的,不然系统岂不是动不动就崩溃了,所以必须得有其他地方捕获并处理这些异常。
那么问题来了,如何优雅的处理各种异常?
Spring在3.2版本增加了一个注解@ControllerAdvice
,可以与@ExceptionHandler、@InitBinder、@ModelAttribute
等注解注解配套使用,对于这几个注解的作用,这里不做过多赘述。
不过跟异常处理相关的只有注解@ExceptionHandler,从字面上看,就是 异常处理器 的意思,其实际作用也是:若在某个Controller类定义一个异常处理方法,并在方法上添加该注解,那么当出现指定的异常时,会执行该处理异常的方法,其可以使用springmvc提供的数据绑定,比如注入HttpServletRequest等,还可以接受一个当前抛出的Throwable对象。
但是,这样一来,就必须在每一个Controller类都定义一套这样的异常处理方法,因为异常可以是各种各样。这样一来,就会造成大量的冗余代码,而且若需要新增一种异常的处理逻辑,就必须修改所有Controller类了,很不优雅。
当然你可能会说,那就定义个类似BaseController的基类,这样总行了吧。
这种做法虽然没错,但仍不尽善尽美,因为这样的代码有一定的侵入性和耦合性。简简单单的Controller,我为啥非得继承这样一个类呢,万一已经继承其他基类了呢。大家都知道Java只能继承一个类。
那有没有一种方案,既不需要跟Controller耦合,也可以将定义的 异常处理器 应用到所有控制器呢?所以注解@ControllerAdvice
出现了,简单的说,该注解可以把异常处理器应用到所有控制器,而不是单个控制器。借助该注解,我们可以实现:在独立的某个地方,比如单独一个类,定义一套对各种异常的处理机制,然后在类的签名加上注解@ControllerAdvice
,统一对 不同阶段的、不同异常 进行处理。这就是统一异常处理的原理。
注意到上面对异常按阶段进行分类,大体可以分成:进入Controller前的异常 和 Service 层异常,具体可以参考下图:
目标
消灭95%以上的 try catch 代码块,以优雅的 Assert(断言) 方式来校验业务的异常情况,只关注业务逻辑,而不用花费大量精力写冗余的 try catch 代码块。
统一异常处理实战
注:因为整个统一异常处理方案涉及的代码比较多,这里不方便贴出所有代码,只会贴出关键部分,所以建议将源码clone到本地方便查看。
源码地址:https://github.com/sprainkle/spring-cloud-advance。
涉及到的项目包括:spring-cloud-advance-common、unified-exception-handling。
在定义统一异常处理类之前,先来介绍一下如何优雅的判定异常情况并抛异常。
用 Assert(断言) 替换 throw exception
想必 Assert(断言) 大家都很熟悉,比如 Spring 家族的 org.springframework.util.Assert,在我们写测试用例的时候经常会用到,使用断言能让我们编码的时候有一种非一般丝滑的感觉,比如:
@Test
public void test1() {
...
User user = userDao.selectById(userId);
Assert.notNull(user, "用户不存在.");
...
}
@Test
public void test2() {
// 另一种写法
User user = userDao.selectById(userId);
if (user == null) {
throw new IllegalArgumentException("用户不存在.");
}
}
有没有感觉第一种判定非空的写法很优雅,第二种写法则是相对丑陋的 if {…} 代码块。那么神奇的 Assert.notNull() 背后到底做了什么呢?下面是 Assert 的部分源码:(非空判断文章,可以参考这里)
public abstract class Assert {
public Assert() {
}
public static void notNull(@Nullable Object object, String message) {
if (object == null) {
throw new IllegalArgumentException(message);
}
}
}
可以看到,上面将异常分成几类,实际上只有两大类,一类是ServletException、ServiceException,还记得上文提到的 按阶段分类 吗,即对应 进入Controller前的异常 和 Service 层异常;然后 ServiceException 再分成自定义异常、未知异常。对应关系如下:
进入Controller前的异常: handleServletException、handleBindException、handleValidException
自定义异常: handleBusinessException、handleBaseException
未知异常: handleException
接下来分别对这几种异常处理器做详细说明。其他关于springboot的内容,可以看这里。
异常处理器说明
handleServletException
一个http请求,在到达Controller前,会对该请求的请求信息与目标控制器信息做一系列校验。这里简单说一下:
NoHandlerFoundException:首先根据请求Url查找有没有对应的控制器,若没有则会抛该异常,也就是大家非常熟悉的404异常;
HttpRequestMethodNotSupportedException:若匹配到了(匹配结果是一个列表,不同的是http方法不同,如:Get、Post等),则尝试将请求的http方法与列表的控制器做匹配,若没有对应http方法的控制器,则抛该异常;
HttpMediaTypeNotSupportedException:然后再对请求头与控制器支持的做比较,比如content-type请求头,若控制器的参数签名包含注解@RequestBody,但是请求的content-type请求头的值没有包含application/json,那么会抛该异常(当然,不止这种情况会抛这个异常);
MissingPathVariableException:未检测到路径参数。比如url为:/licence/{licenceId},参数签名包含@PathVariable(“licenceId”),当请求的url为/licence,在没有明确定义url为/licence的情况下,会被判定为:缺少路径参数;
MissingServletRequestParameterException:缺少请求参数。比如定义了参数@RequestParam(“licenceId”) String licenceId,但发起请求时,未携带该参数,则会抛该异常;
TypeMismatchException: 参数类型匹配失败。比如:接收参数为Long型,但传入的值确是一个字符串,那么将会出现类型转换失败的情况,这时会抛该异常;
HttpMessageNotReadableException:与上面的HttpMediaTypeNotSupportedException举的例子完全相反,即请求头携带了"content-type: application/json;charset=UTF-8",但接收参数却没有添加注解@RequestBody,或者请求体携带的 json 串反序列化成 pojo 的过程中失败了,也会抛该异常;
HttpMessageNotWritableException:返回的 pojo 在序列化成 json 过程失败了,那么抛该异常;
HttpMediaTypeNotAcceptableException:未知;
ServletRequestBindingException:未知;
ConversionNotSupportedException:未知;
MissingServletRequestPartException:未知;
AsyncRequestTimeoutException:未知;
handleBindException
参数校验异常,后文详细说明。
handleValidException
参数校验异常,后文详细说明。
handleBusinessException、handleBaseException
处理自定义的业务异常,只是handleBaseException处理的是除了 BusinessException 意外的所有业务异常。就目前来看,这2个是可以合并成一个的。
handleException
处理所有未知的异常,比如操作数据库失败的异常。
注:上面的handleServletException、handleException 这两个处理器,返回的异常信息,不同环境返回的可能不一样,以为这些异常信息都是框架自带的异常信息,一般都是英文的,不太好直接展示给用户看,所以统一返回SERVER_ERROR代表的异常信息。
异于常人的404
上文提到,当请求没有匹配到控制器的情况下,会抛出NoHandlerFoundException异常,但其实默认情况下不是这样,默认情况下会出现类似如下页面:
这个页面是如何出现的呢?实际上,当出现404的时候,默认是不抛异常的,而是 forward跳转到/error控制器,spring也提供了默认的error控制器。
那么,如何让404也抛出异常呢,只需在properties文件中加入如下配置即可:
spring.mvc.throw-exception-if-no-handler-found=true
spring.resources.add-mappings=false
如此,就可以异常处理器中捕获它了,然后前端只要捕获到特定的状态码,立即跳转到404页面即可。
统一返回结果
在验证统一异常处理器之前,顺便说一下统一返回结果。说白了,其实是统一一下返回结果的数据结构。code、message 是所有返回结果中必有的字段,而当需要返回数据时,则需要另一个字段 data 来表示。
所以首先定义一个 BaseResponse 来作为所有返回结果的基类;
然后定义一个通用返回结果类CommonResponse,继承 BaseResponse,而且多了字段 data;
为了区分成功和失败返回结果,于是再定义一个 ErrorResponse;
最后还有一种常见的返回结果,即返回的数据带有分页信息,因为这种接口比较常见,所以有必要单独定义一个返回结果类 QueryDataResponse,该类继承自 CommonResponse,只是把 data 字段的类型限制为 QueryDdata,QueryDdata中定义了分页信息相应的字段,即totalCount、pageNo、 pageSize、records。
其中比较常用的只有 CommonResponse 和 QueryDataResponse,但是名字又贼鬼死长,何不定义2个名字超简单的类来替代呢?于是 R 和 QR 诞生了,以后返回结果的时候只需这样写:new R<>(data)、new QR<>(queryData)。
所有的返回结果类的定义这里就不贴出来了。
验证统一异常处理
因为这一套统一异常处理可以说是通用的,所有可以设计成一个 common包,以后每一个新项目/模块只需引入该包即可
主要代码
下面是用于验证的主要源码:
@Service
public class LicenceService extends ServiceImpl {
@Autowired
private OrganizationClient organizationClient;
/**
* 查询{@link Licence} 详情
* @param licenceId
* @return
*/
public LicenceDTO queryDetail(Long licenceId) {
Licence licence = this.getById(licenceId);
checkNotNull(licence);
OrganizationDTO org = ClientUtil.execute(() -> organizationClient.getOrganization(licence.getOrganizationId()));
return toLicenceDTO(licence, org);
}
/**
* 分页获取
* @param licenceParam 分页查询参数
* @return
*/
public QueryData getLicences(LicenceParam licenceParam) {
String licenceType = licenceParam.getLicenceType();
LicenceTypeEnum licenceTypeEnum = LicenceTypeEnum.parseOfNullable(licenceType);
// 断言, 非空
ResponseEnum.BAD_LICENCE_TYPE.assertNotNull(licenceTypeEnum);
LambdaQueryWrapper wrapper = new LambdaQueryWrapper<>();
wrapper.eq(Licence::getLicenceType, licenceType);
IPage page = this.page(new QueryPage<>(licenceParam), wrapper);
return new QueryData<>(page, this::toSimpleLicenceDTO);
}
/**
* 新增{@link Licence}
* @param request 请求体
* @return
*/
@Transactional(rollbackFor = Throwable.class)
public LicenceAddRespData addLicence(LicenceAddRequest request) {
Licence licence = new Licence();
licence.setOrganizationId(request.getOrganizationId());
licence.setLicenceType(request.getLicenceType());
licence.setProductName(request.getProductName());
licence.setLicenceMax(request.getLicenceMax());
licence.setLicenceAllocated(request.getLicenceAllocated());
licence.setComment(request.getComment());
this.save(licence);
return new LicenceAddRespData(licence.getLicenceId());
}
/**
* entity -> simple dto
* @param licence {@link Licence} entity
* @return {@link SimpleLicenceDTO}
*/
private SimpleLicenceDTO toSimpleLicenceDTO(Licence licence) {
// 省略
}
/**
* entity -> dto
* @param licence {@link Licence} entity
* @param org {@link OrganizationDTO}
* @return {@link LicenceDTO}
*/
private LicenceDTO toLicenceDTO(Licence licence, OrganizationDTO org) {
// 省略
}
/**
* 校验{@link Licence}存在
* @param licence
*/
private void checkNotNull(Licence licence) {
ResponseEnum.LICENCE_NOT_FOUND.assertNotNull(licence);
}
}
验证下次更新。。。。。。。。
github地址:https://github.com/sprainkle/spring-cloud-advance 欢迎大家clone。。。。。。