Java生鮮電商平臺-統一異常處理及架構實戰php
補充說明:本文講得比較細,因此篇幅較長。 請認真讀完,但願讀完後能對統一異常處理有一個清晰的認識。前端
軟件開發過程當中,不可避免的是須要處理各類異常,就我本身來講,至少有一半以上的時間都是在處理各類異常狀況,因此代碼中就會出現大量的try {...} catch {...} finally {...}
代碼塊,不只有大量的冗餘代碼,並且還影響代碼的可讀性。比較下面兩張圖,看看您如今編寫的代碼屬於哪種風格?而後哪一種編碼風格您更喜歡?java
上面的示例,還只是在Controller
層,若是是在Service
層,可能會有更多的try catch
代碼塊。這將會嚴重影響代碼的可讀性、「美觀性」。spring
因此若是是個人話,我確定偏向於第二種,我能夠把更多的精力放在業務代碼的開發,同時代碼也會變得更加簡潔。sql
既然業務代碼不顯式地對異常進行捕獲、處理,而異常確定仍是處理的,否則系統豈不是動不動就崩潰了,因此必須得有其餘地方捕獲並處理這些異常。數據庫
那麼問題來了,如何優雅的處理各類異常?json
Spring
在3.2版本增長了一個註解@ControllerAdvice
,能夠與@ExceptionHandler
、@InitBinder
、@ModelAttribute
等註解註解配套使用,對於這幾個註解的做用,這裏不作過多贅述,如有不瞭解的,能夠參考Spring3.2新註解@ControllerAdvice,先大概有個瞭解。服務器
不過跟異常處理相關的只有註解@ExceptionHandler
,從字面上看,就是 異常處理器 的意思,其實際做用也是:若在某個Controller
類定義一個異常處理方法,並在方法上添加該註解,那麼當出現指定的異常時,會執行該處理異常的方法,其可使用springmvc提供的數據綁定,好比注入HttpServletRequest等,還能夠接受一個當前拋出的Throwable對象。網絡
可是,這樣一來,就必須在每個Controller
類都定義一套這樣的異常處理方法,由於異常能夠是各類各樣。這樣一來,就會形成大量的冗餘代碼,並且若須要新增一種異常的處理邏輯,就必須修改全部Controller
類了,很不優雅。數據結構
固然你可能會說,那就定義個相似BaseController
的基類,這樣總行了吧。
這種作法雖然沒錯,但仍不盡善盡美,由於這樣的代碼有必定的侵入性和耦合性。簡簡單單的Controller
,我爲啥非得繼承這樣一個類呢,萬一已經繼承其餘基類了呢。你們都知道Java
只能繼承一個類。
那有沒有一種方案,既不須要跟Controller
耦合,也能夠將定義的 異常處理器 應用到全部控制器呢?因此註解@ControllerAdvice
出現了,簡單的說,該註解能夠把異常處理器應用到全部控制器,而不是單個控制器。藉助該註解,咱們能夠實現:在獨立的某個地方,好比單獨一個類,定義一套對各類異常的處理機制,而後在類的簽名加上註解@ControllerAdvice
,統一對 不一樣階段的
、不一樣異常
進行處理。這就是統一異常處理的原理。
注意到上面對異常按階段進行分類,大致能夠分紅:進入
Controller
前的異常 和Service
層異常,具體能夠參考下圖:
消滅95%以上的 try catch
代碼塊,以優雅的 Assert
(斷言) 方式來校驗業務的異常狀況,只關注業務邏輯,而不用花費大量精力寫冗餘的 try catch
代碼塊。
在定義統一異常處理類以前,先來介紹一下如何優雅的斷定異常狀況並拋異常。
想必 Assert(斷言)
你們都很熟悉,好比 Spring
家族的 org.springframework.util.Assert
,在咱們寫測試用例的時候常常會用到,使用斷言能讓咱們編碼的時候有一種非通常絲滑的感受,好比:
@Test public void test1() { ... User user = userDao.selectById(userId); Assert.notNull(user, "用戶不存在."); ... } @Test public void test2() { // 另外一種寫法 User user = userDao.selectById(userId); if (user == null) { throw new IllegalArgumentException("用戶不存在."); } }
有沒有感受第一種斷定非空的寫法很優雅,第二種寫法則是相對醜陋的 if {...}
代碼塊。那麼
神奇的 Assert.notNull()
背後到底作了什麼呢?下面是 Assert
的部分源碼:
public abstract class Assert { public Assert() { } public static void notNull(@Nullable Object object, String message) { if (object == null) { throw new IllegalArgumentException(message); } } }
能夠看到,Assert
其實就是幫咱們把 if {...}
封裝了一下,是否是很神奇。雖然很簡單,但不能否認的是編碼體驗至少提高了一個檔次。那麼咱們能不能模仿org.springframework.util.Assert
,也寫一個斷言類,不過斷言失敗後拋出的異常不是IllegalArgumentException
這些內置異常,而是咱們本身定義的異常。下面讓咱們來嘗試一下。
public interface Assert { /** * 建立異常 * @param args * @return */ BaseException newException(Object... args); /** * 建立異常 * @param t * @param args * @return */ BaseException newException(Throwable t, Object... args); /** * <p>斷言對象<code>obj</code>非空。若是對象<code>obj</code>爲空,則拋出異常 * * @param obj 待判斷對象 */ default void assertNotNull(Object obj) { if (obj == null) { throw newException(obj); } } /** * <p>斷言對象<code>obj</code>非空。若是對象<code>obj</code>爲空,則拋出異常 * <p>異常信息<code>message</code>支持傳遞參數方式,避免在判斷以前進行字符串拼接操做 * * @param obj 待判斷對象 * @param args message佔位符對應的參數列表 */ default void assertNotNull(Object obj, Object... args) { if (obj == null) { throw newException(args); } } }
上面的Assert
斷言方法是使用接口的默認方法定義的,而後有沒有發現當斷言失敗後,拋出的異常不是具體的某個異常,而是交由2個newException
接口方法提供。由於業務邏輯中出現的異常基本都是對應特定的場景,好比根據用戶id獲取用戶信息,查詢結果爲null
,此時拋出的異常可能爲UserNotFoundException
,而且有特定的異常碼(好比7001)和異常信息「用戶不存在」。因此具體拋出什麼異常,有Assert
的實現類決定。
看到這裏,您可能會有這樣的疑問,按照上面的說法,那豈不是有多少異常狀況,就得有定義等量的斷言類和異常類,這顯然是反人類的,這也沒想象中高明嘛。別急,且聽我細細道來。
自定義異常BaseException
有2個屬性,即code
、message
,這樣一對屬性,有沒有想到什麼類通常也會定義這2個屬性?沒錯,就是枚舉類。且看我如何將 Enum
和 Assert
結合起來,相信我必定會讓你眼前一亮。以下:
public interface IResponseEnum { int getCode(); String getMessage(); }
/** * <p>業務異常</p> * <p>業務處理時,出現異常,能夠拋出該異常</p> */ public class BusinessException extends BaseException { private static final long serialVersionUID = 1L; public BusinessException(IResponseEnum responseEnum, Object[] args, String message) { super(responseEnum, args, message); } public BusinessException(IResponseEnum responseEnum, Object[] args, String message, Throwable cause) { super(responseEnum, args, message, cause); } }
public interface BusinessExceptionAssert extends IResponseEnum, Assert { @Override default BaseException newException(Object... args) { String msg = MessageFormat.format(this.getMessage(), args); return new BusinessException(this, args, msg); } @Override default BaseException newException(Throwable t, Object... args) { String msg = MessageFormat.format(this.getMessage(), args); return new BusinessException(this, args, msg, t); } }
@Getter @AllArgsConstructor public enum ResponseEnum implements BusinessExceptionAssert { /** * Bad licence type */ BAD_LICENCE_TYPE(7001, "Bad licence type."), /** * Licence not found */ LICENCE_NOT_FOUND(7002, "Licence not found.") ; /** * 返回碼 */ private int code; /** * 返回消息 */ private String message; }
看到這裏,有沒有眼前一亮的感受,代碼示例中定義了兩個枚舉實例:BAD_LICENCE_TYPE
、LICENCE_NOT_FOUND
,分別對應了BadLicenceTypeException
、LicenceNotFoundException
兩種異常。之後每增長一種異常狀況,只需增長一個枚舉實例便可,不再用每一種異常都定義一個異常類了。而後再來看下如何使用,假設LicenceService
有校驗Licence
是否存在的方法,以下:
/** * 校驗{@link Licence}存在 * @param licence */ private void checkNotNull(Licence licence) { ResponseEnum.LICENCE_NOT_FOUND.assertNotNull(licence); }
若不使用斷言,代碼可能以下:
private void checkNotNull(Licence licence) { if (licence == null) { throw new LicenceNotFoundException(); // 或者這樣 throw new BusinessException(7001, "Bad licence type."); } }
使用枚舉類結合(繼承)Assert
,只需根據特定的異常狀況定義不一樣的枚舉實例,如上面的BAD_LICENCE_TYPE
、LICENCE_NOT_FOUND
,就可以針對不一樣狀況拋出特定的異常(這裏指攜帶特定的異常碼和異常消息),這樣既不用定義大量的異常類,同時還具有了斷言的良好可讀性,固然這種方案的好處遠不止這些,請繼續閱讀後文,慢慢體會。
注:上面舉的例子是針對特定的業務,而有部分異常狀況是通用的,好比:服務器繁忙、網絡異常、服務器異常、參數校驗異常、404等,因此有
CommonResponseEnum
、ArgumentResponseEnum
、ServletResponseEnum
,其中ServletResponseEnum
會在後文詳細說明。
@Slf4j @Component @ControllerAdvice @ConditionalOnWebApplication @ConditionalOnMissingBean(UnifiedExceptionHandler.class) public class UnifiedExceptionHandler { /** * 生產環境 */ private final static String ENV_PROD = "prod"; @Autowired private UnifiedMessageSource unifiedMessageSource; /** * 當前環境 */ @Value("${spring.profiles.active}") private String profile; /** * 獲取國際化消息 * * @param e 異常 * @return */ public String getMessage(BaseException e) { String code = "response." + e.getResponseEnum().toString(); String message = unifiedMessageSource.getMessage(code, e.getArgs()); if (message == null || message.isEmpty()) { return e.getMessage(); } return message; } /** * 業務異常 * * @param e 異常 * @return 異常結果 */ @ExceptionHandler(value = BusinessException.class) @ResponseBody public ErrorResponse handleBusinessException(BaseException e) { log.error(e.getMessage(), e); return new ErrorResponse(e.getResponseEnum().getCode(), getMessage(e)); } /** * 自定義異常 * * @param e 異常 * @return 異常結果 */ @ExceptionHandler(value = BaseException.class) @ResponseBody public ErrorResponse handleBaseException(BaseException e) { log.error(e.getMessage(), e); return new ErrorResponse(e.getResponseEnum().getCode(), getMessage(e)); } /** * Controller上一層相關異常 * * @param e 異常 * @return 異常結果 */ @ExceptionHandler({ NoHandlerFoundException.class, HttpRequestMethodNotSupportedException.class, HttpMediaTypeNotSupportedException.class, MissingPathVariableException.class, MissingServletRequestParameterException.class, TypeMismatchException.class, HttpMessageNotReadableException.class, HttpMessageNotWritableException.class, // BindException.class, // MethodArgumentNotValidException.class HttpMediaTypeNotAcceptableException.class, ServletRequestBindingException.class, ConversionNotSupportedException.class, MissingServletRequestPartException.class, AsyncRequestTimeoutException.class }) @ResponseBody public ErrorResponse handleServletException(Exception e) { log.error(e.getMessage(), e); int code = CommonResponseEnum.SERVER_ERROR.getCode(); try { ServletResponseEnum servletExceptionEnum = ServletResponseEnum.valueOf(e.getClass().getSimpleName()); code = servletExceptionEnum.getCode(); } catch (IllegalArgumentException e1) { log.error("class [{}] not defined in enum {}", e.getClass().getName(), ServletResponseEnum.class.getName()); } if (ENV_PROD.equals(profile)) { // 當爲生產環境, 不適合把具體的異常信息展現給用戶, 好比404. code = CommonResponseEnum.SERVER_ERROR.getCode(); BaseException baseException = new BaseException(CommonResponseEnum.SERVER_ERROR); String message = getMessage(baseException); return new ErrorResponse(code, message); } return new ErrorResponse(code, e.getMessage()); } /** * 參數綁定異常 * * @param e 異常 * @return 異常結果 */ @ExceptionHandler(value = BindException.class) @ResponseBody public ErrorResponse handleBindException(BindException e) { log.error("參數綁定校驗異常", e); return wrapperBindingResult(e.getBindingResult()); } /** * 參數校驗異常,將校驗失敗的全部異常組合成一條錯誤信息 * * @param e 異常 * @return 異常結果 */ @ExceptionHandler(value = MethodArgumentNotValidException.class) @ResponseBody public ErrorResponse handleValidException(MethodArgumentNotValidException e) { log.error("參數綁定校驗異常", e); return wrapperBindingResult(e.getBindingResult()); } /** * 包裝綁定異常結果 * * @param bindingResult 綁定結果 * @return 異常結果 */ private ErrorResponse wrapperBindingResult(BindingResult bindingResult) { StringBuilder msg = new StringBuilder(); for (ObjectError error : bindingResult.getAllErrors()) { msg.append(", "); if (error instanceof FieldError) { msg.append(((FieldError) error).getField()).append(": "); } msg.append(error.getDefaultMessage() == null ? "" : error.getDefaultMessage()); } return new ErrorResponse(ArgumentResponseEnum.VALID_ERROR.getCode(), msg.substring(2)); } /** * 未定義異常 * * @param e 異常 * @return 異常結果 */ @ExceptionHandler(value = Exception.class) @ResponseBody public ErrorResponse handleException(Exception e) { log.error(e.getMessage(), e); if (ENV_PROD.equals(profile)) { // 當爲生產環境, 不適合把具體的異常信息展現給用戶, 好比數據庫異常信息. int code = CommonResponseEnum.SERVER_ERROR.getCode(); BaseException baseException = new BaseException(CommonResponseEnum.SERVER_ERROR); String message = getMessage(baseException); return new ErrorResponse(code, message); } return new ErrorResponse(CommonResponseEnum.SERVER_ERROR.getCode(), e.getMessage()); } }
能夠看到,上面將異常分紅幾類,實際上只有兩大類,一類是ServletException
、ServiceException
,還記得上文提到的 按階段分類 嗎,即對應 進入Controller
前的異常 和 Service
層異常;而後 ServiceException
再分紅自定義異常、未知異常。對應關係以下:
Controller
前的異常: handleServletException、handleBindException、handleValidException接下來分別對這幾種異常處理器作詳細說明。
一個http
請求,在到達Controller
前,會對該請求的請求信息與目標控制器信息作一系列校驗。這裏簡單說一下:
Url
查找有沒有對應的控制器,若沒有則會拋該異常,也就是你們很是熟悉的404
異常;http
方法不一樣,如:Get、Post等),則嘗試將請求的http
方法與列表的控制器作匹配,若沒有對應http
方法的控制器,則拋該異常;content-type
請求頭,若控制器的參數簽名包含註解@RequestBody
,可是請求的content-type
請求頭的值沒有包含application/json
,那麼會拋該異常(固然,不止這種狀況會拋這個異常);/licence/{licenceId}
,參數簽名包含@PathVariable("licenceId")
,當請求的url爲/licence
,在沒有明肯定義url爲/licence
的狀況下,會被斷定爲:缺乏路徑參數;HttpMediaTypeNotSupportedException
舉的例子徹底相反,即請求頭攜帶了"content-type: application/json;charset=UTF-8"
,但接收參數卻沒有添加註解@RequestBody
,或者請求體攜帶的 json 串反序列化成 pojo 的過程當中失敗了,也會拋該異常;參數校驗異常,後文詳細說明。
參數校驗異常,後文詳細說明。
處理自定義的業務異常,只是handleBaseException
處理的是除了 BusinessException
意外的全部業務異常。就目前來看,這2個是能夠合併成一個的。
處理全部未知的異常,好比操做數據庫失敗的異常。
注:上面的
handleServletException
、handleException
這兩個處理器,返回的異常信息,不一樣環境返回的可能不同,覺得這些異常信息都是框架自帶的異常信息,通常都是英文的,不太好直接展現給用戶看,因此統一返回SERVER_ERROR
表明的異常信息。
上文提到,當請求沒有匹配到控制器的狀況下,會拋出NoHandlerFoundException
異常,但其實默認狀況下不是這樣,默認狀況下會出現相似以下頁面:
這個頁面是如何出現的呢?實際上,當出現404的時候,默認是不拋異常的,而是 forward
跳轉到/error
控制器,spring
也提供了默認的error
控制器,以下:
那麼,如何讓404也拋出異常呢,只需在properties
文件中加入以下配置便可:
spring.mvc.throw-exception-if-no-handler-found=true spring.resources.add-mappings=false
如此,就能夠異常處理器中捕獲它了,而後前端只要捕獲到特定的狀態碼,當即跳轉到404頁面便可
在驗證統一異常處理器以前,順便說一下統一返回結果。說白了,實際上是統一一下返回結果的數據結構。code
、message
是全部返回結果中必有的字段,而當須要返回數據時,則須要另外一個字段 data
來表示。
因此首先定義一個 BaseResponse
來做爲全部返回結果的基類;
而後定義一個通用返回結果類CommonResponse
,繼承 BaseResponse
,並且多了字段 data
;
爲了區分紅功和失敗返回結果,因而再定義一個 ErrorResponse
;
最後還有一種常見的返回結果,即返回的數據帶有分頁信息,由於這種接口比較常見,因此有必要單獨定義一個返回結果類 QueryDataResponse
,該類繼承自 CommonResponse
,只是把 data
字段的類型限制爲 QueryDdata
,QueryDdata
中定義了分頁信息相應的字段,即totalCount
、pageNo
、 pageSize
、records
。
其中比較經常使用的只有 CommonResponse
和 QueryDataResponse
,可是名字又賊鬼死長,何不定義2個名字超簡單的類來替代呢?因而 R
和 QR
誕生了,之後返回結果的時候只需這樣寫:new R<>(data)
、new QR<>(queryData)
。
全部的返回結果類的定義這裏就不貼出來了
由於這一套統一異常處理能夠說是通用的,全部能夠設計成一個 common
包,之後每個新項目/模塊只需引入該包便可。因此爲了驗證,須要新建一個項目,並引入該 common
包。項目結構以下:
之後只需這樣引入便可
下面是用於驗證的主要源碼:
@Service public class LicenceService extends ServiceImpl<LicenceMapper, Licence> { @Autowired private OrganizationClient organizationClient; /** * 查詢{@link Licence} 詳情 * @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); } /** * 分頁獲取 * @param licenceParam 分頁查詢參數 * @return */ public QueryData<SimpleLicenceDTO> getLicences(LicenceParam licenceParam) { String licenceType = licenceParam.getLicenceType(); LicenceTypeEnum licenceTypeEnum = LicenceTypeEnum.parseOfNullable(licenceType); // 斷言, 非空 ResponseEnum.BAD_LICENCE_TYPE.assertNotNull(licenceTypeEnum); LambdaQueryWrapper<Licence> wrapper = new LambdaQueryWrapper<>(); wrapper.eq(Licence::getLicenceType, licenceType); IPage<Licence> page = this.page(new QueryPage<>(licenceParam), wrapper); return new QueryData<>(page, this::toSimpleLicenceDTO); } /** * 新增{@link Licence} * @param request 請求體 * @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 } /** * 校驗{@link Licence}存在 * @param licence */ private void checkNotNull(Licence licence) { ResponseEnum.LICENCE_NOT_FOUND.assertNotNull(licence); } }
ps: 這裏使用的DAO框架是
mybatis-plus
。
啓動時,自動插入的數據爲:
-- licence INSERT INTO licence (licence_id, organization_id, licence_type, product_name, licence_max, licence_allocated) VALUES (1, 1, 'user','CustomerPro', 100,5); INSERT INTO licence (licence_id, organization_id, licence_type, product_name, licence_max, licence_allocated) VALUES (2, 1, 'user','suitability-plus', 200,189); INSERT INTO licence (licence_id, organization_id, licence_type, product_name, licence_max, licence_allocated) VALUES (3, 2, 'user','HR-PowerSuite', 100,4); INSERT INTO licence (licence_id, organization_id, licence_type, product_name, licence_max, licence_allocated) VALUES (4, 2, 'core-prod','WildCat Application Gateway', 16,16); -- organizations INSERT INTO organization (id, name, contact_name, contact_email, contact_phone) VALUES (1, 'customer-crm-co', 'Mark Balster', 'mark.balster@custcrmco.com', '823-555-1212'); INSERT INTO organization (id, name, contact_name, contact_email, contact_phone) VALUES (2, 'HR-PowerSuite', 'Doug Drewry','doug.drewry@hr.com', '920-555-1212');
獲取不存在的 licence
詳情:http://localhost:10000/licence/5。成功響應的請求:licenceId=1
根據不存在的 licence type
獲取 licence
列表:http://localhost:10000/licence/list?licenceType=ddd。可選的 licence type
爲:user、core-prod 。
校驗異常2:post 請求,這裏使用postman模擬。
注:由於參數綁定校驗異常的異常信息的獲取方式與其它異常不同,因此才把這2種狀況的異常從 進入 Controller 前的異常 單獨拆出來,下面是異常信息的收集邏輯:
假設咱們如今隨便對 Licence
新增一個字段 test
,但不修改數據庫表結構,而後訪問:http://localhost:10000/licence/1。
能夠看到,測試的異常都可以被捕獲,而後以 code
、message
的形式返回。每個項目/模塊,在定義業務異常的時候,只需定義一個枚舉類,而後實現接口 BusinessExceptionAssert
,最後爲每一種業務異常定義對應的枚舉實例便可,而不用定義許多異常類。使用的時候也很方便,用法相似斷言。
在生產環境,若捕獲到 未知異常 或者 ServletException
,由於都是一長串的異常信息,若直接展現給用戶看,顯得不夠專業,因而,咱們能夠這樣作:當檢測到當前環境是生產環境,那麼直接返回 "網絡異常"。
使用 斷言 和 枚舉類 相結合的方式,再配合統一異常處理,基本大部分的異常都可以被捕獲。爲何說大部分異常,由於當引入 spring cloud security
後,還會有認證/受權異常,網關的服務降級異常、跨模塊調用異常、遠程調用第三方服務異常等,這些異常的捕獲方式與本文介紹的不太同樣,不過限於篇幅,這裏不作詳細說明,之後會有單獨的文章介紹。
另外,當須要考慮國際化的時候,捕獲異常後的異常信息通常不能直接返回,須要轉換成對應的語言,不過本文已考慮到了這個,獲取消息的時候已經作了國際化映射,邏輯以下: