Spring Boot 2 Webflux的全局異常處理

時間  2019-11-30
標籤 spring boot webflux 全局 異常 處理 欄目 Spring 简体版
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本文首先將會回顧Spring 5以前的SpringMVC異常處理機制，而後主要講解Spring Boot 2 Webflux的全局異常處理機制。java

SpringMVC的異常處理

Spring 統一異常處理有 3 種方式，分別爲：web

  • 使用 @ExceptionHandler 註解
  • 實現 HandlerExceptionResolver 接口
  • 使用 @controlleradvice 註解

使用@ExceptionHandler註解

用於局部方法捕獲，與拋出異常的方法處於同一個Controller類：spring

@Controller
public class BuzController {

    @ExceptionHandler({NullPointerException.class})
    public String exception(NullPointerException e) {
        System.out.println(e.getMessage());
        e.printStackTrace();
        return "null pointer exception";
    }

    @RequestMapping("test")
    public void test() {
        throw new NullPointerException("出錯了！");
    }
}
複製代碼

如上的代碼實現，針對BuzController拋出的NullPointerException異常，將會捕獲局部異常，返回指定的內容。編程

實現HandlerExceptionResolver接口

經過實現HandlerExceptionResolver接口，這裏咱們經過繼承SimpleMappingExceptionResolver實現類（HandlerExceptionResolver實現，容許將異常類名稱映射到視圖名稱，既能夠是一組給定的handlers處理程序，也能夠是DispatcherServlet中的全部handlers）定義全局異常：瀏覽器

@Component
public class CustomMvcExceptionHandler extends SimpleMappingExceptionResolver {

    private ObjectMapper objectMapper;

    public CustomMvcExceptionHandler() {
        objectMapper = new ObjectMapper();
    }

    @Override
    public ModelAndView resolveException(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<String, Object> map = new HashMap<>();
        if (ex instanceof NullPointerException) {
            map.put("code", ResponseCode.NP_EXCEPTION);
        } else if (ex instanceof IndexOutOfBoundsException) {
            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();
        }
        return new ModelAndView();
    }
}
複製代碼

如上爲示例的使用方式，咱們能夠根據各類異常定製錯誤的響應。服務器

使用@controlleradvice註解

@ControllerAdvice
public class ExceptionController {
    @ExceptionHandler(RuntimeException.class)
    public ModelAndView handlerRuntimeException(RuntimeException ex) {
        if (ex instanceof MaxUploadSizeExceededException) {
            return new ModelAndView("error").addObject("msg", "文件太大！");
        }
        return new ModelAndView("error").addObject("msg", "未知錯誤：" + ex);
    }

    @ExceptionHandler(Exception.class)
    public ModelAndView handlerMaxUploadSizeExceededException(Exception ex) {
        if (ex != null) {
            return new ModelAndView("error").addObject("msg", ex);
        }

        return new ModelAndView("error").addObject("msg", "未知錯誤：" + ex);

    }
}
複製代碼

和第一種方式的區別在於，ExceptionHandler的定義和異常捕獲能夠擴展到全局。微信

Spring 5 Webflux的異常處理

webflux支持mvc的註解，是一個很是便利的功能，相比較於RouteFunction，自動掃描註冊比較省事。異常處理能夠沿用ExceptionHandler。以下的全局異常處理對於RestController依然生效。網絡

@RestControllerAdvice
public class CustomExceptionHandler {
    private final Log logger = LogFactory.getLog(getClass());

    @ExceptionHandler(Exception.class)
    @ResponseStatus(code = HttpStatus.OK)
    public ErrorCode handleCustomException(Exception e) {
        logger.error(e.getMessage());
        return new ErrorCode("e","error" );
    }
}
複製代碼

WebFlux示例

WebFlux提供了一套函數式接口，能夠用來實現相似MVC的效果。咱們先接觸兩個經常使用的。mvc

Controller定義對Request的處理邏輯的方式，主要有方面：app

  • 方法定義處理邏輯；
  • 而後用@RequestMapping註解定義好這個方法對什麼樣url進行響應。

在WebFlux的函數式開發模式中，咱們用HandlerFunction和RouterFunction來實現上邊這兩點。

HandlerFunction

HandlerFunction至關於Controller中的具體處理方法，輸入爲請求，輸出爲裝在Mono中的響應：

Mono<T> handle(ServerRequest var1);
複製代碼

在WebFlux中，請求和響應再也不是WebMVC中的ServletRequest和ServletResponse，而是ServerRequest和ServerResponse。後者是在響應式編程中使用的接口，它們提供了對非阻塞和回壓特性的支持，以及Http消息體與響應式類型Mono和Flux的轉換方法。

@Component
public class TimeHandler {
    public Mono<ServerResponse> getTime(ServerRequest serverRequest) {
        String timeType = serverRequest.queryParam("type").get();
        //return ...
    }
}
複製代碼

如上定義了一個TimeHandler，根據請求的參數返回當前時間。

RouterFunction

RouterFunction，顧名思義，路由，至關於@RequestMapping，用來判斷什麼樣的url映射到那個具體的HandlerFunction。輸入爲請求，輸出爲Mono中的Handlerfunction：

Mono<HandlerFunction<T>> route(ServerRequest var1);
複製代碼

針對咱們要對外提供的功能，咱們定義一個Route。

@Configuration
public class RouterConfig {
    private final TimeHandler timeHandler;

    @Autowired
    public RouterConfig(TimeHandler timeHandler) {
        this.timeHandler = timeHandler;
    }

    @Bean
    public RouterFunction<ServerResponse> timerRouter() {
        return route(GET("/time"), req -> timeHandler.getTime(req));
    }
}
複製代碼

能夠看到訪問/time的GET請求，將會由TimeHandler::getTime處理。

功能級別處理異常

若是咱們在沒有指定時間類型（type）的狀況下調用相同的請求地址，例如/time，它將拋出異常。 Mono和Flux APIs內置了兩個關鍵操做符，用於處理功能級別上的錯誤。

使用onErrorResume處理錯誤

還能夠使用onErrorResume處理錯誤，fallback方法定義以下：

Mono<T> onErrorResume(Function<? super Throwable, ? extends Mono<? extends T>> fallback);
複製代碼

當出現錯誤時，咱們使用fallback方法執行替代路徑：

@Component
public class TimeHandler {
    public Mono<ServerResponse> getTime(ServerRequest serverRequest) {
        String timeType = serverRequest.queryParam("time").orElse("Now");
        return getTimeByType(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)));
    }

    private Mono<String> getTimeByType(String timeType) {
        String type = Optional.ofNullable(timeType).orElse(
                "Now"
        );
        switch (type) {
            case "Now":
                return Mono.just("Now is " + new SimpleDateFormat("HH:mm:ss").format(new Date()));
            case "Today":
                return Mono.just("Today is " + new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd").format(new Date()));
            default:
                return Mono.empty();
        }
    }
}
複製代碼

在如上的實現中，每當getTimeByType()拋出異常時，將會執行咱們定義的fallback方法。除此以外，咱們還能夠捕獲、包裝和從新拋出異常，例如做爲自定義業務異常：

public Mono<ServerResponse> getTime(ServerRequest serverRequest) {
        String timeType = serverRequest.queryParam("time").orElse("Now");
        return ServerResponse.ok()
                .body(getTimeByType(timeType)
                        .onErrorResume(e -> Mono.error(new ServerException(new ErrorCode(HttpStatus.BAD_REQUEST.value(),
                                "timeType is required", e.getMessage())))), String.class);
    }
複製代碼

使用onErrorReturn處理錯誤

每當發生錯誤時，咱們能夠使用onErrorReturn()返回靜態默認值：

public Mono<ServerResponse> getDate(ServerRequest serverRequest) {
        String timeType = serverRequest.queryParam("time").get();
        return getTimeByType(timeType)
                .onErrorReturn("Today is " + new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd").format(new Date()))
                .flatMap(s -> ServerResponse.ok()
                        .contentType(MediaType.TEXT_PLAIN).syncBody(s));
    }
複製代碼

全局異常處理

如上的配置是在方法的級別處理異常，如同對註解的Controller全局異常處理同樣，WebFlux的函數式開發模式也能夠進行全局異常處理。要作到這一點，咱們只須要自定義全局錯誤響應屬性，而且實現全局錯誤處理邏輯。

咱們的處理程序拋出的異常將自動轉換爲HTTP狀態和JSON錯誤正文。要自定義這些，咱們能夠簡單地擴展DefaultErrorAttributes類並覆蓋其getErrorAttributes()方法：

@Component
public class GlobalErrorAttributes extends DefaultErrorAttributes {

    public GlobalErrorAttributes() {
        super(false);
    }

    @Override
    public Map<String, Object> getErrorAttributes(ServerRequest request, boolean includeStackTrace) {
        return assembleError(request);
    }

    private Map<String, Object> assembleError(ServerRequest request) {
        Map<String, Object> errorAttributes = new LinkedHashMap<>();
        Throwable error = getError(request);
        if (error instanceof ServerException) {
            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");
        }
        return errorAttributes;
    }
    //...有省略
}
複製代碼

如上的實現中，咱們對ServerException進行了特別處理，根據傳入的ErrorCode對象構造對應的響應。

接下來，讓咱們實現全局錯誤處理程序。爲此，Spring提供了一個方便的AbstractErrorWebExceptionHandler類，供咱們在處理全局錯誤時進行擴展和實現：

@Component
@Order(-2)
public class GlobalErrorWebExceptionHandler extends AbstractErrorWebExceptionHandler {

	//構造函數
    @Override
    protected RouterFunction<ServerResponse> getRoutingFunction(final ErrorAttributes errorAttributes) {
        return RouterFunctions.route(RequestPredicates.all(), this::renderErrorResponse);
    }

    private Mono<ServerResponse> renderErrorResponse(final ServerRequest request) {

        final Map<String, Object> errorPropertiesMap = getErrorAttributes(request, true);

        return ServerResponse.status(HttpStatus.OK)
                .contentType(MediaType.APPLICATION_JSON_UTF8)
                .body(BodyInserters.fromObject(errorPropertiesMap));
    }
}
複製代碼

這裏將全局錯誤處理程序的順序設置爲-2。這是爲了讓它比@Order(-1)註冊的DefaultErrorWebExceptionHandler處理程序更高的優先級。

該errorAttributes對象將是咱們在網絡異常處理程序的構造函數傳遞一個的精確副本。理想狀況下，這應該是咱們自定義的Error Attributes類。而後，咱們清楚地代表咱們想要將全部錯誤處理請求路由到renderErrorResponse()方法。最後，咱們獲取錯誤屬性並將它們插入服務器響應主體中。

而後，它會生成一個JSON響應，其中包含錯誤，HTTP狀態和計算機客戶端異常消息的詳細信息。對於瀏覽器客戶端，它有一個whitelabel錯誤處理程序，它以HTML格式呈現相同的數據。固然，這能夠是定製的。

小結

本文首先講了Spring 5以前的SpringMVC異常處理機制，SpringMVC統一異常處理有 3 種方式：使用 @ExceptionHandler 註解、實現 HandlerExceptionResolver 接口、使用 @controlleradvice 註解；而後經過WebFlux的函數式接口構建Web應用，講解Spring Boot 2 Webflux的函數級別和全局異常處理機制（對於Spring WebMVC風格，基於註解的方式編寫響應式的Web服務，仍然能夠經過SpringMVC統一異常處理實現）。

注：本文後半部分基本翻譯自www.baeldung.com/spring-webf…

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參考

  1. Handling Errors in Spring WebFlux
  2. Spring WebFlux快速上手——響應式Spring的道法術器
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