@ControllerAdvice+@ExceptionHandler全局处理Controller层异常 及其 原理

零、前言

对于与数据库相关的 Spring MVC 项目，我们通常会把 事务 配置在 Service层，当数据库操作失败时让 Service 层抛出运行时异常，Spring 事物管理器就会进行回滚。

如此一来，我们的 Controller 层就不得不进行 try-catch Service 层的异常，否则会返回一些不友好的错误信息到客户端。但是，Controller 层每个方法体都写一些模板化的 try-catch 的代码，很难看也难维护，特别是还需要对 Service 层的不同异常进行不同处理的时候。例如以下 Controller 方法代码（非常难看且冗余）：

/**
 * 手动处理 Service 层异常和数据校验异常的示例
 * @param dog
 * @param errors
 * @return
 */
@PostMapping(value = "")
AppResponse add(@Validated(Add.class) @RequestBody Dog dog, Errors errors){
    AppResponse resp = new AppResponse();
    try {
        // 数据校验
        BSUtil.controllerValidate(errors);

        // 执行业务
        Dog newDog = dogService.save(dog);

        // 返回数据
        resp.setData(newDog);

    }catch (BusinessException e){
        LOGGER.error(e.getMessage(), e);
        resp.setFail(e.getMessage());
    }catch (Exception e){
        LOGGER.error(e.getMessage(), e);
        resp.setFail("操作失败！");
    }
    return resp;
}

本文讲解使用 @ControllerAdvice + @ExceptionHandler 进行全局的 Controller 层异常处理，只要设计得当，就再也不用在 Controller 层进行 try-catch 了！而且，@Validated 校验器注解的异常，也可以一起处理，无需手动判断绑定校验结果 BindingResult/Errors 了！
一、优缺点

• 优点：将 Controller 层的异常和数据校验的异常进行统一处理，减少模板代码，减少编码量，提升扩展性和可维护性。
• 缺点：只能处理 Controller 层未捕获（往外抛）的异常，对于 Interceptor（拦截器）层的异常，Spring 框架层的异常，就无能为力了。

二、基本使用示例

2.1 @ControllerAdvice 注解定义全局异常处理类

@ControllerAdvice
public class GlobalExceptionHandler {
}

请确保此 GlobalExceptionHandler 类能被扫描到并装载进 Spring 容器中。

2.2 @ExceptionHandler 注解声明异常处理方法

@ControllerAdvice
public class GlobalExceptionHandler {

    @ExceptionHandler(Exception.class)
    @ResponseBody
    String handleException(){
        return "Exception Deal!";
    }
}

方法 handleException() 就会处理所有 Controller 层抛出的 Exception 及其子类的异常，这是最基本的用法了。

被 @ExceptionHandler 注解的方法的参数列表里，还可以声明很多种类型的参数，详见文档。其原型如下：

@Target(ElementType.METHOD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
public @interface ExceptionHandler {

    /**
     * Exceptions handled by the annotated method. If empty, will default to any
     * exceptions listed in the method argument list.
     */
    Class[] value() default {};

}

如果 @ExceptionHandler 注解中未声明要处理的异常类型，则默认为参数列表中的异常类型。所以上面的写法，还可以写成这样：

@ControllerAdvice
public class GlobalExceptionHandler {

    @ExceptionHandler()
    @ResponseBody
    String handleException(Exception e){
        return "Exception Deal! " + e.getMessage();
    }
}

参数对象就是 Controller 层抛出的异常对象！

三、处理 Service 层上抛的业务异常

有时我们会在复杂的带有数据库事务的业务中，当出现不和预期的数据时，直接抛出封装后的业务级运行时异常，进行数据库事务回滚，并希望该异常信息能被返回显示给用户。

3.1 代码示例

封装的业务异常类：

public class BusinessException extends RuntimeException {

    public BusinessException(String message){
        super(message);
    }
}

Service 实现类：

@Service
public class DogService {

    @Transactional
    public Dog update(Dog dog){

        // some database options

        // 模拟狗狗新名字与其他狗狗的名字冲突
        BSUtil.isTrue(false, "狗狗名字已经被使用了...");

        // update database dog info

        return dog;
    }

}

其中辅助工具类 BSUtil

public static void isTrue(boolean expression, String error){
    if(!expression) {
        throw new BusinessException(error);
    }
}

那么，我们应该在 GlobalExceptionHandler 类中声明该业务异常类，并进行相应的处理，然后返回给用户。更贴近真实项目的代码，应该长这样子：

/**
 * Created by kinginblue on 2017/4/10.
 * @ControllerAdvice + @ExceptionHandler 实现全局的 Controller 层的异常处理
 */
@ControllerAdvice
public class GlobalExceptionHandler {

    private static final Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger(GlobalExceptionHandler.class);

    /**
     * 处理所有不可知的异常
     * @param e
     * @return
     */
    @ExceptionHandler(Exception.class)
    @ResponseBody
    AppResponse handleException(Exception e){
        LOGGER.error(e.getMessage(), e);

        AppResponse response = new AppResponse();
        response.setFail("操作失败！");
        return response;
    }

    /**
     * 处理所有业务异常
     * @param e
     * @return
     */
    @ExceptionHandler(BusinessException.class)
    @ResponseBody
    AppResponse handleBusinessException(BusinessException e){
        LOGGER.error(e.getMessage(), e);

        AppResponse response = new AppResponse();
        response.setFail(e.getMessage());
        return response;
    }
}

Controller 层的代码，就不需要进行异常处理了：

@RestController
@RequestMapping(value = "/dogs", consumes = {MediaType.APPLICATION_JSON_UTF8_VALUE})
public class DogController {

    @Autowired
    private DogService dogService;

    @PatchMapping(value = "")
    Dog update(@Validated(Update.class) @RequestBody Dog dog){
        return dogService.update(dog);
    }
}

3.2 代码说明

Logger 进行所有的异常日志记录。

@ExceptionHandler(BusinessException.class) 声明了对 BusinessException 业务异常的处理，并获取该业务异常中的错误提示，构造后返回给客户端。

@ExceptionHandler(Exception.class) 声明了对 Exception 异常的处理，起到兜底作用，不管 Controller 层执行的代码出现了什么未能考虑到的异常，都返回统一的错误提示给客户端。

备注：以上 GlobalExceptionHandler 只是返回 Json 给客户端，更大的发挥空间需要按需求情况来做。

四、处理 Controller 数据绑定、数据校验的异常

在 Dog 类中的字段上的注解数据校验规则：

@Data
public class Dog {

    @NotNull(message = "{Dog.id.non}", groups = {Update.class})
    @Min(value = 1, message = "{Dog.age.lt1}", groups = {Update.class})
    private Long id;

    @NotBlank(message = "{Dog.name.non}", groups = {Add.class, Update.class})
    private String name;

    @Min(value = 1, message = "{Dog.age.lt1}", groups = {Add.class, Update.class})
    private Integer age;
}

说明：@NotNull、@Min、@NotBlank 这些注解的使用方法，不在本文范围内。如果不熟悉，请查找资料学习即可。

其他说明：
@Data 注解是 **Lombok** 项目的注解，可以使我们不用再在代码里手动加 getter & setter。
在 Eclipse 和 IntelliJ IDEA 中使用时，还需要安装相关插件，这个步骤自行Google/Baidu 吧！

Lombok 使用方法见：Intellij IDEA 安装lombok及使用详解

SpringMVC 中对于 RESTFUL 的 Json 接口来说，数据绑定和校验，是这样的：

/**
 * 使用 GlobalExceptionHandler 全局处理 Controller 层异常的示例
 * @param dog
 * @return
 */
@PatchMapping(value = "")
AppResponse update(@Validated(Update.class) @RequestBody Dog dog){
    AppResponse resp = new AppResponse();

    // 执行业务
    Dog newDog = dogService.update(dog);

    // 返回数据
    resp.setData(newDog);

    return resp;
}

使用 @Validated + @RequestBody 注解实现。

当使用了 @Validated + @RequestBody 注解但是没有在绑定的数据对象后面跟上 Errors 类型的参数声明的话，Spring MVC 框架会抛出 MethodArgumentNotValidException 异常。

所以，在 GlobalExceptionHandler 中加上对 MethodArgumentNotValidException 异常的声明和处理，就可以全局处理数据校验的异常了！加完后的代码如下：

/**
 * Created by kinginblue on 2017/4/10.
 * @ControllerAdvice + @ExceptionHandler 实现全局的 Controller 层的异常处理
 */
@ControllerAdvice
public class GlobalExceptionHandler {

    private static final Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger(GlobalExceptionHandler.class);

    /**
     * 处理所有不可知的异常
     * @param e
     * @return
     */
    @ExceptionHandler(Exception.class)
    @ResponseBody
    AppResponse handleException(Exception e){
        LOGGER.error(e.getMessage(), e);

        AppResponse response = new AppResponse();
        response.setFail("操作失败！");
        return response;
    }

    /**
     * 处理所有业务异常
     * @param e
     * @return
     */
    @ExceptionHandler(BusinessException.class)
    @ResponseBody
    AppResponse handleBusinessException(BusinessException e){
        LOGGER.error(e.getMessage(), e);

        AppResponse response = new AppResponse();
        response.setFail(e.getMessage());
        return response;
    }

    /**
     * 处理所有接口数据验证异常
     * @param e
     * @return
     */
    @ExceptionHandler(MethodArgumentNotValidException.class)
    @ResponseBody
    AppResponse handleMethodArgumentNotValidException(MethodArgumentNotValidException e){
        LOGGER.error(e.getMessage(), e);

        AppResponse response = new AppResponse();
        response.setFail(e.getBindingResult().getAllErrors().get(0).getDefaultMessage());
        return response;
    }
}

注意到了吗，所有的 Controller 层的异常的日志记录，都是在这个 GlobalExceptionHandler 中进行记录。也就是说，Controller 层也不需要在手动记录错误日志了。

五、总结

本文主要讲 @ControllerAdvice + @ExceptionHandler 组合进行的 Controller 层上抛的异常全局统一处理。

其实，被 @ExceptionHandler 注解的方法还可以声明很多参数，详见文档。

@ControllerAdvice 也还可以结合 @InitBinder、@ModelAttribute 等注解一起使用，应用在所有被 @RequestMapping 注解的方法上，详见搜索引擎。

六、附录

本文示例代码已放到 Github。

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异常处理机制 三种方式

参考
https://blog.csdn.net/kinginblue/article/details/70186586
通常一个web程序在运行过程中，由于用户的操作不当，或者程序的bug，有大量需要处理的异常。其中有些异常是需要暴露给用户的，比如登陆超时，权限不足等等。可以通过弹出提示信息的方式告诉用户出了什么错误。

而这就表示在程序中需要一个机制，去处理这些异常，将程序的异常转换为用户可读的异常。而且最重要的，是要将这个机制统一，提供统一的异常处理。因为我设计这个结构的主要目的是为了简化代码。

在探寻spring的异常处理机制的时候，我分别使用了三种方式。三种方式都是使用的@ExceptionHandler注解。
当一个Controller中有方法加了@ExceptionHandler之后，这个Controller其他方法中没有捕获的异常就会以参数的形式传入加了@ExceptionHandler注解的那个方法中。
首先需要为自己的系统设计一个自定义的异常类，通过它来传递状态码。

/** * Created by liuruijie.
 * 自定义异常
 */
public class SystemException extends RuntimeException{
    private String code;//状态码
    public SystemException(String message, String code) {
        super(message);
        this.code = code;
    }
    public String getCode() {
        return code;
    }
}

•  

第一种思路，设计一个基类。

/**
 * Created by liuruijie.
 * 处理异常的类，需要处理异常的Controller直接继承这个类
 */
public class BaseController {
    /**
     * 处理Controller抛出的异常
     * @param e 异常实例
     * @return Controller层的返回值
     */
    @ExceptionHandler
    @ResponseBody
    public Object expHandler(Exception e){
        if(e instanceof SystemException){
            SystemException ex= (SystemException) e;
            return WebResult.buildResult().status(ex.getCode())
                            .msg(ex.getMessage());
        }else{
            e.printStackTrace();
            return WebResult.buildResult().status(Config.FAIL)
                            .msg("系统错误");
        }
    }
}

• 24

之后所有需要异常处理的Controller都继承这个类，从而获取到异常处理的方法。
虽然这种方式可以解决问题，但是极其不灵活，因为动用了继承机制就只为获取一个默认的方法，这显然是不好的。

第二种思路，将这个基类变为接口，提供此方法的默认实现（也就是接口中的default方法，java8开始支持接口方法的默认实现）

/**
 * Created by liuruijie.
 * 接口形式的异常处理
 */
public interface DataExceptionSolver {
    @ExceptionHandler
    @ResponseBody
    default Object exceptionHandler(Exception e){
        try {
            throw e;
        } catch (SystemException systemException) {
            systemException.printStackTrace();
            return WebResult.buildResult().status(systemException.getCode())
                    .msg(systemException.getMessage());
        } catch (Exception e1){
            e1.printStackTrace();
            return WebResult.buildResult().status(Config.FAIL)
                    .msg("系统错误");
        }
    }
}

这种方式虽然没有占用继承，但是也不是很优雅，因为几乎所有的Controller都需要进行异常处理，于是我每个Controller都需要去写implement DataExceptionSolver，这显然不是我真正想要的。况且这种方式依赖java8才有的语法，这是一个很大的局限。

第三种思路，使用加强Controller做全局异常处理。

所谓加强Controller就是@ControllerAdvice注解，有这个注解的类中的方法的某些注解会应用到所有的Controller里，其中就包括@ExceptionHandler注解。
于是可以写一个全局的异常处理类：

/**
 * Created by liuruijie on 2016/12/28.
 * 全局异常处理，捕获所有Controller中抛出的异常。
 */
@ControllerAdvice
public class GlobalExceptionHandler {
   //处理自定义的异常
   @ExceptionHandler(SystemException.class) 
   @ResponseBody
   public Object customHandler(SystemException e){
      e.printStackTrace();
      return WebResult.buildResult().status(e.getCode()).msg(e.getMessage());
   }
   //其他未处理的异常
   @ExceptionHandler(Exception.class)
   @ResponseBody
   public Object exceptionHandler(Exception e){
      e.printStackTrace();
      return WebResult.buildResult().status(Config.FAIL).msg("系统错误");
   }
}

这个类中只处理了两个异常，但是已经满足了大部分需要，如果还有需要特殊处理的地方，可以再加上处理的方法就行了。第三种实现方式是目前我知道的最优雅的方式了。
如此，我们现在的Controller中的方法就可以很简洁了，比如处理登陆的逻辑就可以这样简单的写：

/**
 * Created by liuruijie on 2016/12/28.
 * 账号
 */
@RestController
@RequestMapping("passport")
public class PassportController {
    PassportService passportService;
        @RequestMapping("login")
    public Object doLogin(HttpSession session, String username, String password){
        User user = passportService.doLogin(username, password);
        session.setAttribute("user", user);
        return WebResult.buildResult().redirectUrl("/student/index");
    }
}

而在passprotService的doLogin方法中，可能会抛出用户名或密码错误等异常，然后就会交由GlobalExceptionHandler去处理，直接返回异常信息给前端，然后前端也不需要关心是否返回了异常，因为这些都已经定义好了。
前端js代码只需要这样写：

//登陆
AJAX.POST("/passport/login", {
    username:name,
    password:psw
})

一个异常在其中流转的过程为：
比如doLogin方法抛出了自定义异常，其code为：FAIL，message为：用户名或密码错误，由于在controller的方法中没有捕获这个异常，所以会将异常抛给GlobalExceptionHandler，然后GlobalExceptionHandler通过WebResult将状态码和提示信息返回给前端，前端通过默认的处理函数，弹框提示用户“用户名或密码错误”。而对于这样的一次交互，我们根本不用编写异常处理部分的逻辑。

到这里，代码已经简洁了很多，而且重用性大大提高。