SpringBoot中的异常处理组件

谁践踏了优雅 2024-03-25 23:18 69阅读 0赞

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#### 目录 ####

*   *   *  1.8、自动异常处理
         *   *  1.8.1、响应规则
             *  1.8.2、错误控制器
             *  1.8.3、视图解析器
             *  1.8.4、错误属性处理

#### 1.8、自动异常处理 ####

Spring Boot 通过配置类 ErrorMvcAutoConfiguration 对异常处理提供了自动配置，该配置类向容器中注入了以下 4 个组件。

*  ErrorPageCustomizer：该组件会在在系统发生异常后，默认将请求转发到“/error”上。
 *  BasicErrorController：处理默认的“/error”请求。
 *  DefaultErrorViewResolver：默认的错误视图解析器，将异常信息解析到相应的错误视图上。
 *  DefaultErrorAttributes：错误属性处理工具，可以从请求中获取异常或错误信息

##### 1.8.1、响应规则 #####

ErrorMvcAutoConfiguration 向容器中注入了一个名为 ErrorPageCustomizer 的组件，它主要用于定制错误页面的响应规则。

@Bean
    public ErrorPageCustomizer errorPageCustomizer(DispatcherServletPath dispatcherServletPath) {
        
        return new ErrorPageCustomizer(this.serverProperties, dispatcherServletPath);
    }

通过 registerErrorPages() 方法来注册错误页面的响应规则。当系统中发生异常后，ErrorPageCustomizer 组件会自动生效

static class ErrorPageCustomizer implements ErrorPageRegistrar, Ordered {
        
    	//服务器属性
        private final ServerProperties properties;
        //Servlet 路径
        private final DispatcherServletPath dispatcherServletPath;
    
        protected ErrorPageCustomizer(ServerProperties properties, DispatcherServletPath dispatcherServletPath) {
        
            this.properties = properties;
            this.dispatcherServletPath = dispatcherServletPath;
        }
    
        @Override
        public void registerErrorPages(ErrorPageRegistry errorPageRegistry) {
        
            //将请求转发到 /errror（this.properties.getError().getPath()）
            ErrorPage errorPage = new ErrorPage(
                this.dispatcherServletPath.getRelativePath(this.properties.getError().getPath()));
            // 注册错误页面
            errorPageRegistry.addErrorPages(errorPage);
        }
    
        @Override
        public int getOrder() {
        
            return 0;
        }
    }

##### 1.8.2、错误控制器 #####

ErrorMvcAutoConfiguration 还向容器中注入了一个错误控制器组件 BasicErrorController

@Bean
    @ConditionalOnMissingBean(value = ErrorController.class, search = SearchStrategy.CURRENT)
    public BasicErrorController basicErrorController(ErrorAttributes errorAttributes,
                           ObjectProvider<ErrorViewResolver> errorViewResolvers) {
        
        return new BasicErrorController(errorAttributes, this.serverProperties.getError(),
                                       errorViewResolvers.orderedStream().collect(Collectors.toList()));
    }

它是一个Controller，Spring Boot 通过 BasicErrorController 进行统一的错误处理，主要用来处理 路径为 /error 的请求

@Controller
    @RequestMapping("${server.error.path:${error.path:/error}}")
    public class BasicErrorController extends AbstractErrorController {
        
        //错误属性
        private final ErrorProperties errorProperties;
        .....构造方法....
            
        //用于处理浏览器客户端的请求发生的异常
        @RequestMapping(produces = MediaType.TEXT_HTML_VALUE)
        public ModelAndView errorHtml(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) {
        
            //获取错误状态码
            HttpStatus status = getStatus(request);
            //根据错误信息来封装 model 数据，用于页面显示
            Map<String, Object> model = Collections
                .unmodifiableMap(getErrorAttributes(request, getErrorAttributeOptions(request, MediaType.TEXT_HTML)));
            //为响应对象设置错误状态码
            response.setStatus(status.value());
            //调用 resolveErrorView() 方法，使用视图解析器生成 ModelAndView 对象
            ModelAndView modelAndView = resolveErrorView(request, response, status, model);
            //设置错误相应的页面 error
            return (modelAndView != null) ? modelAndView : new ModelAndView("error", model);
        }
    
        //用于处理机器客户端的请求发生的错误（例如安卓、IOS、Postman 等等）
        @RequestMapping
        public ResponseEntity<Map<String, Object>> error(HttpServletRequest request) {
        
            HttpStatus status = getStatus(request);
            if (status == HttpStatus.NO_CONTENT) {
        
                return new ResponseEntity<>(status);
            }
            Map<String, Object> body = getErrorAttributes(request, getErrorAttributeOptions(request, MediaType.ALL));
            return new ResponseEntity<>(body, status);
        }
    }

当使用浏览器访问出现异常时，会进入 BasicErrorController 控制器中的 errorHtml() 方法进行处理，在 errorHtml() 方法中会调用父类（AbstractErrorController）的 resolveErrorView() 方法，来获取容器中所有的 ErrorViewResolver 对象（错误视图解析器，包括 DefaultErrorViewResolver 在内），一起来解析异常信息。

protected ModelAndView resolveErrorView(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, HttpStatus status,Map<String, Object> model) {
        
        //获取容器中的所有的错误视图解析器来处理该异常信息
        for (ErrorViewResolver resolver : this.errorViewResolvers) {
        
            //调用视图解析器的 resolveErrorView 解析到错误视图页面
            ModelAndView modelAndView = resolver.resolveErrorView(request, status, model);
            if (modelAndView != null) {
        
                return modelAndView;
            }
        }
        return null;
    }

##### 1.8.3、视图解析器 #####

ErrorMvcAutoConfiguration 向容器中注入了一个默认的错误视图解析器组件 DefaultErrorViewResolver

@Bean
    @ConditionalOnBean(DispatcherServlet.class)
    @ConditionalOnMissingBean(ErrorViewResolver.class)
    DefaultErrorViewResolver conventionErrorViewResolver() {
        
        return new DefaultErrorViewResolver(this.applicationContext, this.resourceProperties);
    }

当发出请求的客户端为浏览器时，Spring Boot 会获取容器中所有的 ErrorViewResolver 对象，并分别调用它们的 resolveErrorView() 方法对异常信息进行解析。

public class DefaultErrorViewResolver implements ErrorViewResolver, Ordered {
        
    	//系列视图
        private static final Map<Series, String> SERIES_VIEWS;
        static {
        
            Map<Series, String> views = new EnumMap<>(Series.class);
            views.put(Series.CLIENT_ERROR, "4xx");
            views.put(Series.SERVER_ERROR, "5xx");
            SERIES_VIEWS = Collections.unmodifiableMap(views);
        }
    	............
    	//解决错误视图
        @Override
        public ModelAndView resolveErrorView(HttpServletRequest request, HttpStatus status, Map<String, Object> model) {
        
             //尝试以错误状态码作为错误页面名进行解析
            ModelAndView modelAndView = resolve(String.valueOf(status.value()), model);
            if (modelAndView == null && SERIES_VIEWS.containsKey(status.series())) {
        
                //以 4xx 或 5xx 作为错误页面页面进行解析
                modelAndView = resolve(SERIES_VIEWS.get(status.series()), model);
            }
            return modelAndView;
        }
    
        private ModelAndView resolve(String viewName, Map<String, Object> model) {
        
            //错误模板页面，例如 error/404
            String errorViewName = "error/" + viewName;
            //当模板引擎可以解析这些模板页面时，就用模板引擎解析
            TemplateAvailabilityProvider provider = 	this.templateAvailabilityProviders.getProvider(errorViewName,this.applicationContext);
            if (provider != null) {
        
                 //在模板能够解析到模板页面的情况下，返回 errorViewName 指定的视图
                return new ModelAndView(errorViewName, model);
            }
            //若模板引擎不能解析，则去静态资源中查找 errorViewName 对应的页面
            return resolveResource(errorViewName, model);
        }
    	//在静态资源文件中寻找errorViewName 对应的页面
        private ModelAndView resolveResource(String viewName, Map<String, Object> model) {
        
            //遍历所有静态资源文件夹
            for (String location : this.resourceProperties.getStaticLocations()) {
        
                try {
        
                    Resource resource = this.applicationContext.getResource(location);
                    resource = resource.createRelative(viewName + ".html");
                    //若静态资源文件夹下存在以上错误页面，则直接返回
                    if (resource.exists()) {
        
                        return new ModelAndView(new HtmlResourceView(resource), model);
                    }
                }
                catch (Exception ex) {
        
                }
            }
            return null;
        }
    }

DefaultErrorViewResolver根据错误状态码（例如 404、500、400 等）生成一个错误视图 error/status，然后尝试解析，从 classpath 类路径下的 templates 目录下，查找 error/status.html，若模板引擎能够解析到 error/status 视图，则将视图和数据封装成 ModelAndView 返回并结束。若找不到，则依次从静态资源文件夹中查找 error/status.html，若在静态文件夹中找到了该错误页面，则返回并结束整个解析流，如果还是没有找到，则处理默认的 “/error ”请求，使用 Spring Boot 默认的错误页面（Whitelabel Error Page）。

##### 1.8.4、错误属性处理 #####

ErrorMvcAutoConfiguration 向容器中注入了一个组件默认错误属性处理工具 DefaultErrorAttributes，可以从请求中获取异常或错误信息，并将其封装为一个 Map 对象返回。

@Bean
    @ConditionalOnMissingBean(value = ErrorAttributes.class, search = SearchStrategy.CURRENT)
    public DefaultErrorAttributes errorAttributes() {
        
        return new DefaultErrorAttributes();
    }

public class DefaultErrorAttributes implements ErrorAttributes, HandlerExceptionResolver, Ordered {
        
        //获取错误属性
        @Override
        public Map<String, Object> getErrorAttributes(WebRequest webRequest, ErrorAttributeOptions options) {
        
            Map<String, Object> errorAttributes = getErrorAttributes(webRequest, options.isIncluded(Include.STACK_TRACE));
            if (Boolean.TRUE.equals(this.includeException)) {
        
                options = options.including(Include.EXCEPTION);
            }
            if (!options.isIncluded(Include.EXCEPTION)) {
        
                errorAttributes.remove("exception");
            }
            if (!options.isIncluded(Include.STACK_TRACE)) {
        
                errorAttributes.remove("trace");
            }
            if (!options.isIncluded(Include.MESSAGE) && errorAttributes.get("message") != null) {
        
                errorAttributes.put("message", "");
            }
            if (!options.isIncluded(Include.BINDING_ERRORS)) {
        
                errorAttributes.remove("errors");
            }
            return errorAttributes;
        }
        @Override
        @Deprecated
        public Map<String, Object> getErrorAttributes(WebRequest webRequest, boolean includeStackTrace) {
        
            Map<String, Object> errorAttributes = new LinkedHashMap<>();
            errorAttributes.put("timestamp", new Date());
            addStatus(errorAttributes, webRequest);
            addErrorDetails(errorAttributes, webRequest, includeStackTrace);
            addPath(errorAttributes, webRequest);
            return errorAttributes;
        }
    
        //添加错误状态码
        private void addStatus(Map<String, Object> errorAttributes, RequestAttributes requestAttributes) {
        
            Integer status = getAttribute(requestAttributes, RequestDispatcher.ERROR_STATUS_CODE);
            if (status == null) {
        
                errorAttributes.put("status", 999);
                errorAttributes.put("error", "None");
                return;
            }
            errorAttributes.put("status", status);
            try {
        
                errorAttributes.put("error", HttpStatus.valueOf(status).getReasonPhrase());
            }
            catch (Exception ex) {
        
                // 无法获取原因
                errorAttributes.put("error", "Http Status " + status);
            }
        }
        //添加错误详细信息
        private void addErrorDetails(Map<String, Object> errorAttributes, WebRequest webRequest,
                                     boolean includeStackTrace) {
        
            Throwable error = getError(webRequest);
            if (error != null) {
        
                while (error instanceof ServletException && error.getCause() != null) {
        
                    error = error.getCause();
                }
                errorAttributes.put("exception", error.getClass().getName());
                if (includeStackTrace) {
        
                    addStackTrace(errorAttributes, error);
                }
            }
            addErrorMessage(errorAttributes, webRequest, error);
        }
    
        //添加错误/异常消息
        private void addErrorMessage(Map<String, Object> errorAttributes, WebRequest webRequest, Throwable error) {
        
            BindingResult result = extractBindingResult(error);
            if (result == null) {
        
                addExceptionErrorMessage(errorAttributes, webRequest, error);
            }
            else {
        
                addBindingResultErrorMessage(errorAttributes, result);
            }
        }
    
        //添加导致请求处理失败的异常对象
        private void addExceptionErrorMessage(Map<String, Object> errorAttributes, WebRequest webRequest, Throwable error) {
        
            Object message = getAttribute(webRequest, RequestDispatcher.ERROR_MESSAGE);
            if (StringUtils.isEmpty(message) && error != null) {
        
                message = error.getMessage();
            }
            if (StringUtils.isEmpty(message)) {
        
                message = "No message available";
            }
            errorAttributes.put("message", message);
        }
    
        //添加绑定结果错误信息
        private void addBindingResultErrorMessage(Map<String, Object> errorAttributes, BindingResult result) {
        
            errorAttributes.put("message", "Validation failed for object='" + result.getObjectName() + "'. "
                                + "Error count: " + result.getErrorCount());
            errorAttributes.put("errors", result.getAllErrors());
        }
    
        //错误/异常栈信息
        private void addStackTrace(Map<String, Object> errorAttributes, Throwable error) {
        
            StringWriter stackTrace = new StringWriter();
            error.printStackTrace(new PrintWriter(stackTrace));
            stackTrace.flush();
            errorAttributes.put("trace", stackTrace.toString());
        }
        //错误/异常抛出时所请求的URL路径
        private void addPath(Map<String, Object> errorAttributes, RequestAttributes requestAttributes) {
        
            String path = getAttribute(requestAttributes, RequestDispatcher.ERROR_REQUEST_URI);
            if (path != null) {
        
                errorAttributes.put("path", path);
            }
        }
    
        //错误的提示
        @Override
        public Throwable getError(WebRequest webRequest) {
        
            Throwable exception = getAttribute(webRequest, ERROR_ATTRIBUTE);
            return (exception != null) ? exception : getAttribute(webRequest,RequestDispatcher.ERROR_EXCEPTION);
        }
    }

在BasicErrorController处理错误时，会调用DefaultErrorAttributes的 getErrorAttributes() 方法获取错误或异常信息，并封装成 model 数据（Map 对象），返回到页面或 JSON 数据中。

*  timestamp：时间戳；
 *  status：错误状态码
 *  error：错误的提示
 *  exception：导致请求处理失败的异常对象
 *  message：错误/异常消息
 *  trace： 错误/异常栈信息
 *  path:错误/异常抛出时所请求的URL路径

[Java]: https://blog.csdn.net/yuandfeng/article/details/114333525