Java项目构建基础：统一结果，统一异常，统一日志！

朱雀 2023-09-23 16:01 138阅读 0赞

## **统一结果返回** ##

> 目前的前后端开发大部分数据的传输格式都是json，因此定义一个统一规范的数据格式有利于前后端的交互与UI的展示。

### 统一结果的一般形式 ###

1.  是否响应成功；
2.  响应状态码；
3.  状态码描述；
4.  响应数据
5.  其他标识符

### 结果类枚举 ###

*  前三者可定义结果枚举，如：success，code，message

@Getter
    public enum ResultCodeEnum {
        SUCCESS(true,20000,"成功"),
        UNKNOWN_ERROR(false,20001,"未知错误"),,
        PARAM_ERROR(false,20002,"参数错误"),
        ;
    
        // 响应是否成功
        private Boolean success;
        // 响应状态码
        private Integer code;
        // 响应信息
        private String message;
    
        ResultCodeEnum(boolean success, Integer code, String message) {
            this.success = success;
            this.code = code;
            this.message = message;
        }
    }

### 统一结果类 ###

*  第5个属于自定义返回，利用前4者可定义统一返回对象

**注意：**

1.  外接只可以调用统一返回类的方法，不可以直接创建，影刺构造器私有；
2.  内置静态方法，返回对象；
3.  为便于自定义统一结果的信息，建议使用链式编程，将返回对象设类本身，即return this;
4.  响应数据由于为json格式，可定义为JsonObject或Map形式；

@Data
    public class R {
        private Boolean success;
    
        private Integer code;
    
        private String message;
    
        private Map<String, Object> data = new HashMap<>();
    
        // 构造器私有
        private R(){}
    
        // 通用返回成功
        public static R ok() {
            R r = new R();
            r.setSuccess(ResultCodeEnum.SUCCESS.getSuccess());
            r.setCode(ResultCodeEnum.SUCCESS.getCode());
            r.setMessage(ResultCodeEnum.SUCCESS.getMessage());
            return r;
        }
    
        // 通用返回失败，未知错误
        public static R error() {
            R r = new R();
            r.setSuccess(ResultCodeEnum.UNKNOWN_ERROR.getSuccess());
            r.setCode(ResultCodeEnum.UNKNOWN_ERROR.getCode());
            r.setMessage(ResultCodeEnum.UNKNOWN_ERROR.getMessage());
            return r;
        }
    
        // 设置结果，形参为结果枚举
        public static R setResult(ResultCodeEnum result) {
            R r = new R();
            r.setSuccess(result.getSuccess());
            r.setCode(result.getCode());
            r.setMessage(result.getMessage());
            return r;
        }
    
        /**------------使用链式编程，返回类本身-----------**/
    
        // 自定义返回数据
        public R data(Map<String,Object> map) {
            this.setData(map);
            return this;
        }
    
        // 通用设置data
        public R data(String key,Object value) {
            this.data.put(key, value);
            return this;
        }
    
        // 自定义状态信息
        public R message(String message) {
            this.setMessage(message);
            return this;
        }
    
        // 自定义状态码
        public R code(Integer code) {
            this.setCode(code);
            return this;
        }
    
        // 自定义返回结果
        public R success(Boolean success) {
            this.setSuccess(success);
            return this;
        }
    }

### 控制层返回 ###

*  视图层使用统一结果

@RestController
    @RequestMapping("/api/v1/users")
    public class TeacherAdminController {
    
        @Autowired
        private UserService userService;
    
        @GetMapping
        public R list() {
            List<Teacher> list = teacherService.list(null);
            return R.ok().data("itms", list).message("用户列表");
        }
    }

*  json结果

{
      "success": true,
      "code": 20000,
      "message": "查询用户列表",
      "data": {
        "itms": [
          {
            "id": "1",
            "username": "admin",
            "role": "ADMIN",
            "deleted": false,
            "gmtCreate": "2019-12-26T15:32:29",
            "gmtModified": "2019-12-26T15:41:40"
          },{
            "id": "2",
            "username": "zhangsan",
            "role": "USER",
            "deleted": false,
            "gmtCreate": "2019-12-26T15:32:29",
            "gmtModified": "2019-12-26T15:41:40"
          }
        ]
      }
    }

*统一结果类的使用参考了mybatis-plus中R对象的设计*

## **统一异常处理** ##

> 使用统一返回结果时，还有一种情况，就是程序的保存是由于运行时异常导致的结果，有些异常我们可以无法提前预知，不能正常走到我们return的R对象返回。

因此，我们需要定义一个统一的全局异常来捕获这些信息，并作为一种结果返回控制层

![a034679845b86b1772ab186bb2e7b7b4.png][]

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### @ControllerAdvice ###

该注解为统一异常处理的核心

> 是一种作用于控制层的切面通知（Advice），该注解能够将通用的@ExceptionHandler、@InitBinder和@ModelAttributes方法收集到一个类型，并应用到所有控制器上

该类中的设计思路：

1.  使用@ExceptionHandler注解捕获指定或自定义的异常；
2.  使用@ControllerAdvice集成@ExceptionHandler的方法到一个类中；
3.  必须定义一个通用的异常捕获方法，便于捕获未定义的异常信息；
4.  自定一个异常类，捕获针对项目或业务的异常;
5.  异常的对象信息补充到统一结果枚举中；

### 自定义全局异常类 ###

@Data
    public class CMSException extends RuntimeException {
        private Integer code;
    
        public CMSException(Integer code, String message) {
            super(message);
            this.code = code;
        }
    
        public CMSException(ResultCodeEnum resultCodeEnum) {
            super(resultCodeEnum.getMessage());
            this.code = resultCodeEnum.getCode();
        }
    
        @Override
        public String toString() {
            return "CMSException{" + "code=" + code + ", message=" + this.getMessage() + '}';
        }
    }

### 统一异常处理器 ###

// ...
    import org.springframework.web.bind.annotation.ControllerAdvice;
    import org.springframework.web.bind.annotation.ExceptionHandler;
    import org.springframework.web.bind.annotation.ResponseBody;
    
    @ControllerAdvice
    public class GlobalExceptionHandler {
    
        /**-------- 通用异常处理方法 --------**/
        @ExceptionHandler(Exception.class)
        @ResponseBody
        public R error(Exception e) {
            e.printStackTrace();
            return R.error(); // 通用异常结果
        }
    
        /**-------- 指定异常处理方法 --------**/
        @ExceptionHandler(NullPointerException.class)
        @ResponseBody
        public R error(NullPointerException e) {
            e.printStackTrace();
            return R.setResult(ResultCodeEnum.NULL_POINT);
        }
    
        @ExceptionHandler(HttpClientErrorException.class)
        @ResponseBody
        public R error(IndexOutOfBoundsException e) {
            e.printStackTrace();
            return R.setResult(ResultCodeEnum.HTTP_CLIENT_ERROR);
        }
    
        /**-------- 自定义定异常处理方法 --------**/
        @ExceptionHandler(CMSException.class)
        @ResponseBody
        public R error(CMSException e) {
            e.printStackTrace();
            return R.error().message(e.getMessage()).code(e.getCode());
        }
    }

### 控制层展示 ###

以下为展示当遇到null指定异常时，返回的结果信息

{
      "success": false,
      "code": 20007,
      "message": "空指针异常",
      "data": {}
    }

## **统一日志收集** ##

> 日志是追踪错误定位问题的关键，尤其在生产环境中，需要及时修复热部署，不会提供开发者debug的环境，此时日志将会是最快解决问题的关键

日志的框架比较丰富，由于spring boot对logback的集成，因此推荐使用logback在项目中使用。

### Logback ###

关于logback的配置和介绍，可以参考官网或推荐博客glmapper的logback博客，logback-spring.xml配置文件。另外，搜索公众号技术社区后台回复“壁纸”，获取一份惊喜礼包。

### 配置 ###

以下直接贴出配置信息，介绍信息科直接参考备注

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
    
    
    
    
    <configuration  scan="true" scanPeriod="10 seconds">
        <contextName>logback</contextName>
    
        
        <property name="log.path" value="D:/Documents/logs/edu" />
    
        
        
        <conversionRule conversionWord="clr" converterClass="org.springframework.boot.logging.logback.ColorConverter" />
        <conversionRule conversionWord="wex" converterClass="org.springframework.boot.logging.logback.WhitespaceThrowableProxyConverter" />
        <conversionRule conversionWord="wEx" converterClass="org.springframework.boot.logging.logback.ExtendedWhitespaceThrowableProxyConverter" />
        
        <property name="CONSOLE_LOG_PATTERN" value="${CONSOLE_LOG_PATTERN:-%clr(%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS}){faint} %clr(${LOG_LEVEL_PATTERN:-%5p}) %clr(${PID:- }){magenta} %clr(---){faint} %clr([%15.15t]){faint} %clr(%-40.40logger{39}){cyan} %clr(:){faint} %m%n${LOG_EXCEPTION_CONVERSION_WORD:-%wEx}}"/>
    
        
        <appender name="CONSOLE" class="ch.qos.logback.core.ConsoleAppender">
            
            <filter class="ch.qos.logback.classic.filter.ThresholdFilter">
                <level>debug</level>
            </filter>
            <encoder>
                <Pattern>${CONSOLE_LOG_PATTERN}</Pattern>
                
                <charset>UTF-8</charset>
            </encoder>
        </appender>
    
        
        
        <appender name="DEBUG_FILE" class="ch.qos.logback.core.rolling.RollingFileAppender">
            
            <file>${log.path}/edu_debug.log</file>
            
            <encoder>
                <pattern>%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS} [%thread] %-5level %logger{50} - %msg%n</pattern>
                <charset>UTF-8</charset> 
            </encoder>
            
            <rollingPolicy class="ch.qos.logback.core.rolling.TimeBasedRollingPolicy">
                
                <fileNamePattern>${log.path}/web-debug-%d{yyyy-MM-dd}.%i.log</fileNamePattern>
                <timeBasedFileNamingAndTriggeringPolicy class="ch.qos.logback.core.rolling.SizeAndTimeBasedFNATP">
                    <maxFileSize>100MB</maxFileSize>
                </timeBasedFileNamingAndTriggeringPolicy>
                
                <maxHistory>15</maxHistory>
            </rollingPolicy>
            
            <filter class="ch.qos.logback.classic.filter.LevelFilter">
                <level>debug</level>
                <onMatch>ACCEPT</onMatch>
                <onMismatch>DENY</onMismatch>
            </filter>
        </appender>
    
        
        <appender name="INFO_FILE" class="ch.qos.logback.core.rolling.RollingFileAppender">
            
            <file>${log.path}/edu_info.log</file>
            
            <encoder>
                <pattern>%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS} [%thread] %-5level %logger{50} - %msg%n</pattern>
                <charset>UTF-8</charset>
            </encoder>
            
            <rollingPolicy class="ch.qos.logback.core.rolling.TimeBasedRollingPolicy">
                
                <fileNamePattern>${log.path}/web-info-%d{yyyy-MM-dd}.%i.log</fileNamePattern>
                <timeBasedFileNamingAndTriggeringPolicy class="ch.qos.logback.core.rolling.SizeAndTimeBasedFNATP">
                    <maxFileSize>100MB</maxFileSize>
                </timeBasedFileNamingAndTriggeringPolicy>
                
                <maxHistory>15</maxHistory>
            </rollingPolicy>
            
            <filter class="ch.qos.logback.classic.filter.LevelFilter">
                <level>info</level>
                <onMatch>ACCEPT</onMatch>
                <onMismatch>DENY</onMismatch>
            </filter>
        </appender>
    
        
        <appender name="WARN_FILE" class="ch.qos.logback.core.rolling.RollingFileAppender">
            
            <file>${log.path}/edu_warn.log</file>
            
            <encoder>
                <pattern>%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS} [%thread] %-5level %logger{50} - %msg%n</pattern>
                <charset>UTF-8</charset> 
            </encoder>
            
            <rollingPolicy class="ch.qos.logback.core.rolling.TimeBasedRollingPolicy">
                <fileNamePattern>${log.path}/web-warn-%d{yyyy-MM-dd}.%i.log</fileNamePattern>
                <timeBasedFileNamingAndTriggeringPolicy class="ch.qos.logback.core.rolling.SizeAndTimeBasedFNATP">
                    <maxFileSize>100MB</maxFileSize>
                </timeBasedFileNamingAndTriggeringPolicy>
                
                <maxHistory>15</maxHistory>
            </rollingPolicy>
            
            <filter class="ch.qos.logback.classic.filter.LevelFilter">
                <level>warn</level>
                <onMatch>ACCEPT</onMatch>
                <onMismatch>DENY</onMismatch>
            </filter>
        </appender>
    
        
        <appender name="ERROR_FILE" class="ch.qos.logback.core.rolling.RollingFileAppender">
            
            <file>${log.path}/edu_error.log</file>
            
            <encoder>
                <pattern>%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS} [%thread] %-5level %logger{50} - %msg%n</pattern>
                <charset>UTF-8</charset> 
            </encoder>
            
            <rollingPolicy class="ch.qos.logback.core.rolling.TimeBasedRollingPolicy">
                <fileNamePattern>${log.path}/web-error-%d{yyyy-MM-dd}.%i.log</fileNamePattern>
                <timeBasedFileNamingAndTriggeringPolicy class="ch.qos.logback.core.rolling.SizeAndTimeBasedFNATP">
                    <maxFileSize>100MB</maxFileSize>
                </timeBasedFileNamingAndTriggeringPolicy>
                
                <maxHistory>15</maxHistory>
            </rollingPolicy>
            
            <filter class="ch.qos.logback.classic.filter.LevelFilter">
                <level>ERROR</level>
                <onMatch>ACCEPT</onMatch>
                <onMismatch>DENY</onMismatch>
            </filter>
        </appender>
    
        
    
        
    
        
    
        
        
        <springProfile name="dev">
            <logger name="com.cms" level="info"/>
            <root level="info">
                <appender-ref ref="CONSOLE" />
                <appender-ref ref="DEBUG_FILE" />
                <appender-ref ref="INFO_FILE" />
                <appender-ref ref="WARN_FILE" />
                <appender-ref ref="ERROR_FILE" />
            </root>
        </springProfile>
    
    
        
        <springProfile name="pro">
            <logger name="com.cms" level="warn"/>
            <root level="info">
                <appender-ref ref="ERROR_FILE" />
                <appender-ref ref="WARN_FILE" />
            </root>
        </springProfile>
    
    </configuration>

### 日志收集异常信息 ###

日志信息往往伴随着异常信息的输出，因此，我们需要修改统一异常的处理器，将异常信息以流的方式写到日志文件中。另外，搜索公众号顶级科技后台回复“API接口”，获取一份惊喜礼包。

*  异常信息文件工具类

@Slf4j
    public class ExceptionUtil {
    
        /**
         * 打印异常信息
         */
        public static String getMessage(Exception e) {
            String swStr = null;
            try (StringWriter sw = new StringWriter(); PrintWriter pw = new PrintWriter(sw)) {
                e.printStackTrace(pw);
                pw.flush();
                sw.flush();
                swStr = sw.toString();
            } catch (IOException ex) {
                ex.printStackTrace();
                log.error(ex.getMessage());
            }
            return swStr;
        }
    }

*  修改统一异常处理器，将异常方法中的直接打印改为日志输入并打印

// ...
    import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
    
    @ControllerAdvice
    @Slf4j
    public class GlobalExceptionHandler {
    
        /**-------- 通用异常处理方法 --------**/
        @ExceptionHandler(Exception.class)
        @ResponseBody
        public R error(Exception e) {
            // e.printStackTrace();
            log.error(ExceptionUtil.getMessage(e));
            return R.error();
        }
    
       // ...
    }

注意

1.  日志的环境即spring.profiles.acticve，跟随项目启动；
2.  启动后，即可到自定目录查找到生成的日志文件；
3.  本地idea调试时，推荐Grep Console插件可实现控制台的自定义颜色输出

## **GitHub 源码** ##

https://github.com/chetwhy/cloud-flow

[a034679845b86b1772ab186bb2e7b7b4.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/a034679845b86b1772ab186bb2e7b7b4.png
[N]: http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzU1NjYxNDc2OQ==&mid=2247500619&idx=1&sn=58b88975efa9ea0b35e6190b8a469481&chksm=fbc0d655ccb75f435e1ebbddf6b72d0f61d7947d677a65198e0f20da4d2ead1c0950eca0994a&scene=21#wechat_redirect