Springboot全局异常分析2018
最近在研究springboot的异常原理和处理机制，搜集了很多资料，分析，汇总如下：
一、springboot默认的异常处理机制。
springboot默认的异常产生后，会通过“/error”这个映射去找寻控制器处理，默认情况是通过BasicErrorController中处理。
此时会根据Content-Type是json或者html，
（application/json;charset=UTF-8和 text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,image/webp,image/apng,*/*;q=0.8）
有两种默认的处理机制，一种是返回“Whitelabel Error Page“，还一种是返回：
{
"timestamp": "2018-07-19T12:18:41.810+0000",
"status": 404,
"error": "Not Found",
"message": "No message available",
"path": "/hello"
}。（第二种情况如果配置了视图解析器，那么返回的视图，如果没配置返回json数据）
二、自定义异常页面
这个分静态的自定义页面和动态的自定义页面。
1、先从最简单的开始，直接在/resources/templates下面创建error.html就可以覆盖默认的Whitelabel Error Page的错误页面，我项目用的是thymeleaf模板，对应的error.html代码如下：
Title
动态error错误页面
2.2、此外，如果你想更精细一点，根据不同的状态码返回不同的视图页面，也就是对应的404，500等页面，这里分两种，错误页面可以是静态HTML（即，添加到任何静态资源文件夹下），也可以使用模板构建，文件的名称应该是确切的状态码。
如果只是静态HTML页面，不带错误信息的，在resources/public/下面创建error目录，在error目录下面创建对应的状态码html即可 ，
静态404.html简单页面如下：
Title
静态404错误页面
这样访问一个错误路径的时候，就会显示静态404错误页面错误页面
注：这时候如果存在上面第一种介绍的error.html页面，则状态码错误页面将覆盖error.html，具体状态码错误页面优先级比较高。
如果是动态模板页面，可以带上错误信息，在resources/templates/下面创建error目录，在error目录下面命名即可
这里我们模拟下500错误，控制层代码,模拟一个除0的错误：
@Controller
public class BaseErrorController extends AbstractController{
private Logger logger = LoggerFactory.getLogger(this.getClass());
@RequestMapping(value="/ex")
@ResponseBody
public String error(){
int i=5/0;
return "ex";
}
} 500.html代码:
Title
动态500错误页面
这时访问 http://localhost:8080/ex 即可看到如下错误，说明确实映射到了500.html
注:如果同时存在静态页面500.html和动态模板的500.html，则后者覆盖前者。即templates/error/这个的优先级比resources/public/error高。
整体概括上面几种情况，如下：
-
error.html会覆盖默认的 whitelabel Error Page 错误提示
-
静态错误状态吗页面优先级别比error.html高，如果在public/和templates下都配置的静态状态码页面，，如果自定义了容器，默认去找public下的页面。如果是采用自定义controller去转发error/404的话，则会去templates下找页面。
-
动态模板错误页面优先级比静态错误页面高
3、上面是最简单的覆盖，下面是自定义覆盖:
@Configuration
public class ContainerConfig {
@Bean
public EmbeddedServletContainerCustomizer containerCustomizer(){
return new EmbeddedServletContainerCustomizer(){
@Override
public void customize(ConfigurableEmbeddedServletContainer container) {
container.addErrorPages(new ErrorPage(HttpStatus.INTERNAL_SERVER_ERROR, "/error/500"));
}
};
}
}
上面这段代码中HttpStatus.INTERNAL_SERVER_ERROR就是对应500错误码，也就是说程序如果发生500错误，就会将请求转发到/error/500这个映射来，那我们只要实现一个方法是对应这个/error/500映射即可捕获这个异常做出处理（此处就是自定义了一个内嵌的servlet容器，产生错误后包装一个500的错误，转发到'/error/500”的映射上，而我们只需要写一个方法处理这个映射即可，未定义的错误，则会走默认的异常处理机制）此处如果自己未去手动处理这个映射，会自动去找静态资源。
注意：这里自定义只适用springboot 1.5.2的版本。
@RequestMapping("/error/500")
@ResponseBody
public String showServerError() {
return "server error";
}
这样，我们再请求前面提到的异常请求 http://localhost:8080/spring/ex 的时候，就会被我们这个方法捕获了。
这里我们就只对500做了特殊处理，并且返还的是字符串，如果想要返回视图，去掉 @ResponseBody注解，并返回对应的视图页面。如果想要对其他状态码自定义映射，在customize方法中添加即可。
上面这种方法虽然我们重写了/500映射，但是有一个问题就是无法获取错误信息，想获取错误信息的话，我们可以继承BasicErrorController或者干脆自己实现ErrorController接口，除了用来响应/error这个错误页面请求，可以提供更多类型的错误格式等（BasicErrorController在上面介绍SpringBoot默认异常机制的时候有提到）
这里博主选择直接继承BasicErrorController，然后把上面 /error/500映射方法添加进来即可
@Controller
public class MyBasicErrorController extends BasicErrorController {
public MyBasicErrorController() {
super(new DefaultErrorAttributes(), new ErrorProperties());
}
/**
* 定义500的ModelAndView
* @param request
* @param response
* @return
*/
@RequestMapping(produces = "text/html",value = "/500")
public ModelAndView errorHtml500(HttpServletRequest request,HttpServletResponse response) {
response.setStatus(getStatus(request).value());
Map model = getErrorAttributes(request,isIncludeStackTrace(request, MediaType.TEXT_HTML));
model.put("msg","自定义错误信息");
return new ModelAndView("error/500", model);
}
/**
* 定义500的错误JSON信息
* @param request
* @return
*/
@RequestMapping(value = "/500")
@ResponseBody
public ResponseEntity> error500(HttpServletRequest request) {
Map body = getErrorAttributes(request,isIncludeStackTrace(request, MediaType.TEXT_HTML));
HttpStatus status = getStatus(request);
return new ResponseEntity>(body, status);
}
}
代码也很简单，只是实现了自定义的500错误的映射解析，分别对浏览器请求以及json请求做了回应。
BasicErrorController默认对应的@RequestMapping是/error，固我们方法里面对应的@RequestMapping(produces = "text/html",value = "/500")实际上完整的映射请求是/error/500，这就跟上面 customize 方法自定义的映射路径对上了。
errorHtml500 方法中，我返回的是模板页面，对应/templates/error/500.html，这里顺便自定义了一个msg信息，在500.html也输出这个信息，如果输出结果有这个信息，则表示我们配置正确了。
再次访问请求http://localhost:8080/ex ，则会返回
动态500错误页面
Internal Server Error
/ by zero
500
自定义错误信息
注意JSON 返回结果如下：
{
"timestamp": 1532091929412,
"status": 500,
"error": "Internal Server Error",
"exception": "java.lang.ArithmeticException",
"message": "/ by zero",
"path": "/ex"
}
注意：上述基于继承BasicErrorController的实现，必须在进行内在EmbeddedServletContainerCustomizer自定义的情况下 才起作用。因为这种方式其实只是将/erro/500的映射到具体的视图。故只在s'pringboot1.5.2版本适用。 上述基于ErrorController的实现都是全局异常处理。并且处理的是进入Controller的报错处理。
之前有说全局异常 分几种情况:
1、进入Controller前，就是404的错误，这种情况，采用springboot的默认机制去处理。也可以自定义：
@RestController
public class FinalExceptionHandler implements ErrorController {
@Override
public String getErrorPath() {
return "/error";
}
@RequestMapping(value = "/error")
public Object error(HttpServletResponse resp, HttpServletRequest req) {
// 错误处理逻辑
return "其他异常";
}
}
注意着这个会上面的BasicErrorController会冲突，所以跳过。
2、进入Controller之后，在进入方法之后，进入具体业务逻辑前发生的错误。譬如传的参数类型错误，可以通过局部异常去处理。
https://blog.csdn.net/beauxie/article/details/78989730
这篇文章是讲自定义注解实现非空参数校验。
https://blog.csdn.net/tianyaleixiaowu/article/details/70145251
这篇也讲到通过@ControllerAdvice和ResponseEntityExceptionHandler来实现。本人未研究，后期有时间可以再看下。
3、以上都正常时，在controller里执行逻辑代码时出的异常。譬如NullPointerException。
通过@ControllerAdvice注解来处理异常
Spring Boot提供的ErrorController是一种全局性的容错机制。此外，你还可以用@ControllerAdvice注解和@ExceptionHandler注解实现对指定异常的特殊处理。
这里介绍两种情况：
-
局部异常处理 @Controller + @ExceptionHandler
-
全局异常处理 @ControllerAdvice + @ExceptionHandler
局部异常处理 @Controller + @ExceptionHandler
局部异常主要用到的是@ExceptionHandler注解，此注解注解到类的方法上，当此注解里定义的异常抛出时，此方法会被执行。如果@ExceptionHandler所在的类是@Controller，则此方法只作用在此类。如果@ExceptionHandler所在的类带有@ControllerAdvice注解，则此方法会作用在全局。
该注解用于标注处理方法处理那些特定的异常。被该注解标注的方法可以有以下任意顺序的参数类型：
-
Throwable、Exception 等异常对象；
-
ServletRequest、HttpServletRequest、ServletResponse、HttpServletResponse；
-
HttpSession 等会话对象；
-
org.springframework.web.context.request.WebRequest；
-
java.util.Locale；
-
java.io.InputStream、java.io.Reader；
-
java.io.OutputStream、java.io.Writer；
-
org.springframework.ui.Model；
并且被该注解标注的方法可以有以下的返回值类型可选：
-
ModelAndView；
-
org.springframework.ui.Model；
-
java.util.Map；
-
org.springframework.web.servlet.View；
-
@ResponseBody 注解标注的任意对象；
-
HttpEntity or ResponseEntity；
-
void；
以上罗列的不完全，更加详细的信息可参考：[Spring ExceptionHandler](https://docs.spring.io/spring/docs/current/javadoc-api/org/springframework/web/bind/annotation/ExceptionHandler.html)。
举个简单例子，这里我们对除0异常用@ExceptionHandler来捕捉。
@Controller
public class BaseErrorController extends AbstractController{
private Logger logger = LoggerFactory.getLogger(this.getClass());
@RequestMapping(value="/ex")
@ResponseBody
public String error(){
int i=5/0;
return "ex";
}
//局部异常处理
@ExceptionHandler(Exception.class)
@ResponseBody
public String exHandler(Exception e){
// 判断发生异常的类型是除0异常则做出响应
if(e instanceof ArithmeticException){
return "发生了除0异常";
}
// 未知的异常做出响应
return "发生了未知异常";
}
}
image.png
全局异常处理 @ControllerAdvice + @ExceptionHandler
在spring 3.2中，新增了@ControllerAdvice 注解，可以用于定义@ExceptionHandler、@InitBinder、@ModelAttribute，并应用到所有@RequestMapping中。
简单的说，进入Controller层的错误才会由@ControllerAdvice处理，拦截器抛出的错误以及访问错误地址的情况@ControllerAdvice处理不了，由SpringBoot默认的异常处理机制处理。
我们实际开发中，如果是要实现RESTful API，那么默认的JSON错误信息就不是我们想要的，这时候就需要统一一下JSON格式，所以需要封装一下。
/**
* 返回数据
*/
public class AjaxObject extends HashMap {
private static final long serialVersionUID = 1L;
public AjaxObject() {
put("code", 0);
}
public static AjaxObject error() {
return error(HttpStatus.SC_INTERNAL_SERVER_ERROR, "未知异常，请联系管理员");
}
public static AjaxObject error(String msg) {
return error(HttpStatus.SC_INTERNAL_SERVER_ERROR, msg);
}
public static AjaxObject error(int code, String msg) {
AjaxObject r = new AjaxObject();
r.put("code", code);
r.put("msg", msg);
return r;
}
public static AjaxObject ok(String msg) {
AjaxObject r = new AjaxObject();
r.put("msg", msg);
return r;
}
public static AjaxObject ok(Map map) {
AjaxObject r = new AjaxObject();
r.putAll(map);
return r;
}
public static AjaxObject ok() {
return new AjaxObject();
}
public AjaxObject put(String key, Object value) {
super.put(key, value);
return this;
}
public AjaxObject data(Object value) {
super.put("data", value);
return this;
}
public static AjaxObject apiError(String msg) {
return error(1, msg);
}
}
上面这个AjaxObject就是我平时用的，如果是正确情况返回的就是：
{
code：0，
msg：“获取列表成功”，
data：{
queryList :[]
}
}
正确默认code返回0，data里面可以是集合，也可以是对象，如果是异常情况，返回的json则是：
{
code：500，
msg：“未知异常，请联系管理员”
}
然后创建一个自定义的异常类：
public class BusinessException extends RuntimeException implements Serializable {
private static final long serialVersionUID = 1L;
private String msg;
private int code = 500;
public BusinessException(String msg) {
super(msg);
this.msg = msg;
}
public BusinessException(String msg, Throwable e) {
super(msg, e);
this.msg = msg;
}
public BusinessException(int code,String msg) {
super(msg);
this.msg = msg;
this.code = code;
}
public BusinessException(String msg, int code, Throwable e) {
super(msg, e);
this.msg = msg;
this.code = code;
}
public String getMsg() {
return msg;
}
public void setMsg(String msg) {
this.msg = msg;
}
public int getCode() {
return code;
}
public void setCode(int code) {
this.code = code;
}
}
注：spring 对于 RuntimeException 异常才会进行事务回滚
Controler中添加一个json映射，用来处理这个异常
@Controller
public class BaseErrorController{
@RequestMapping("/json")
public void json(ModelMap modelMap) {
System.out.println(modelMap.get("author"));
int i=5/0;
}
}
最后创建这个全局异常处理类：
/**
* 异常处理器
*/
@RestControllerAdvice
public class BusinessExceptionHandler {
private Logger logger = LoggerFactory.getLogger(getClass());
/**
* 应用到所有@RequestMapping注解方法，在其执行之前初始化数据绑定器
* @param binder
*/
@InitBinder
public void initBinder(WebDataBinder binder) {
System.out.println("请求有参数才进来");
}
/**
* 把值绑定到Model中，使全局@RequestMapping可以获取到该值
* @param model
*/
@ModelAttribute
public void addAttributes(Model model) {
model.addAttribute("author", "嘟嘟MD");
}
@ExceptionHandler(Exception.class)
public Object handleException(Exception e,HttpServletRequest req){
AjaxObject r = new AjaxObject();
//业务异常
if(e instanceof BusinessException){
r.put("code", ((BusinessException) e).getCode());
r.put("msg", ((BusinessException) e).getMsg());
}else{//系统异常
r.put("code","500");
r.put("msg","未知异常，请联系管理员");
}
//使用HttpServletRequest中的header检测请求是否为ajax, 如果是ajax则返回json, 如果为非ajax则返回view(即ModelAndView)
String contentTypeHeader = req.getHeader("Content-Type");
String acceptHeader = req.getHeader("Accept");
String xRequestedWith = req.getHeader("X-Requested-With");
if ((contentTypeHeader != null && contentTypeHeader.contains("application/json"))
|| (acceptHeader != null && acceptHeader.contains("application/json"))
|| "XMLHttpRequest".equalsIgnoreCase(xRequestedWith)) {
return r;
} else {
ModelAndView modelAndView = new ModelAndView();
modelAndView.addObject("msg", e.getMessage());
modelAndView.addObject("url", req.getRequestURL());
modelAndView.addObject("stackTrace", e.getStackTrace());
modelAndView.setViewName("error");
return modelAndView;
}
}
}
@ExceptionHandler 拦截了异常，我们可以通过该注解实现自定义异常处理。其中，@ExceptionHandler 配置的 value 指定需要拦截的异常类型，上面我配置了拦截Exception，
再根据不同异常类型返回不同的相应，最后添加判断，如果是Ajax请求，则返回json,如果是非ajax则返回view，这里是返回到error.html页面。
为了展示错误的时候更友好，我封装了下error.html,不仅展示了错误，还添加了跳转百度谷歌以及StackOverFlow的按钮，如下：
Spring Boot管理后台
访问http://localhost:8080/json的时候,因为是浏览器发起的，返回的是error界面：
image.png
如果是ajax请求，返回的就是错误：
{ "msg":"未知异常，请联系管理员", "code":500 }
这里我给带@ModelAttribute注解的方法通过Model设置了author值，在json映射方法中通过 ModelMwap 获取到改值。
认真的你可能发现，全局异常类我用的是@RestControllerAdvice，而不是@ControllerAdvice，因为这里返回的主要是json格式，这样可以少写一个@ResponseBody。
总结
到此，SpringBoot中对异常的使用也差不多全了，本项目中处理异常的顺序会是这样，发送一个请求
-
拦截器那边先判断是否登录，没有则返回登录页。
-
在进入Controller之前，譬如请求一个不存在的地址，返回404错误界面。
-
在执行@RequestMapping时，发现的各种错误（譬如数据库报错、请求参数格式错误/缺失/值非法等）统一由@ControllerAdvice处理，根据是否Ajax返回json或者view。