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    Spring Boot & Spring MVC 异常处理的N种方法

    时间:2019-02-20   来源:尚学堂   阅读:286

    默认行为

    根据Spring Boot官方文档的说法:

    For machine clients it will produce a JSON response with details of the error, the HTTP status and the exception message. For browser clients there is a ‘whitelabel’ error view that renders the same data in HTML format

    也就是说,当发生异常时:

    ? 如果请求是从浏览器发送出来的,那么返回一个Whitelabel Error Page

    ? 如果请求是从machine客户端发送出来的,那么会返回相同信息的json

     

    你可以在浏览器中依次访问以下地址:

    1.//localhost:8080/return-model-and-view

    2.//localhost:8080/return-view-name

    3.//localhost:8080/return-view

    4.//localhost:8080/return-text-plain

    5.//localhost:8080/return-json-1

    6.//localhost:8080/return-json-2

     

    会发现FooController和FooRestController返回的结果都是一个Whitelabel Error Page也就是html。

    但是如果你使用curl访问上述地址,那么返回的都是如下的json:

    {
      "timestamp": 1498886969426,
      "status": 500,
      "error": "Internal Server Error",
      "exception": "me.chanjar.exception.SomeException",
      "message": "...",
      "trace": "...",
      "path": "..."
    }

    但是有一个URL除外://localhost:8080/return-text-plain,它不会返回任何结果,原因稍后会有说明。

    本章节代码在me.chanjar.boot.def,使用DefaultExample运行。

    注意:我们必须在application.properties添加server.error.include-stacktrace=always才能够得到stacktrace。

     

    为何curl text/plain资源无法获得error

    如果你在logback-spring.xml里一样配置了这么一段:

    <logger name="org.springframework.web.servlet.mvc.method.annotation.ServletInvocableHandlerMethod" level="TRACE"/>

    那么你就能在日志文件里发现这么一个异常:

    org.springframework.web.HttpMediaTypeNotAcceptableException: Could not find acceptable representation
    ...

    要理解这个异常是怎么来的,那我们来简单分析以下Spring MVC的处理过程:

    1.curl //localhost:8080/return-text-plain,会隐含一个请求头Accept: */*,会匹配到FooController.returnTextPlain(produces=text/plain)方法,注意:如果请求头不是Accept: */*或Accept: text/plain,那么是匹配不到FooController.returnTextPlain的。

     

    2.RequestMappingHandlerMapping根据url匹配到了(见AbstractHandlerMethodMapping.lookupHandlerMethod#L341)FooController.returnTextPlan(produces=text/plain)。

     

    3.方法抛出了异常,forward到/error。

     

    4.RequestMappingHandlerMapping根据url匹配到了(见AbstractHandlerMethodMapping.lookupHandlerMethod#L341)BasicErrorController的两个方法errorHtml(produces=text/html)和error(produces=null,相当于produces=*/*)。

     

    5.因为请求头Accept: */*,所以会匹配error方法上(见AbstractHandlerMethodMapping#L352,RequestMappingInfo.compareTo,ProducesRequestCondition.compareTo)。

     

    6.error方法返回的是ResponseEntity<Map<String, Object>>,会被HttpEntityMethodProcessor.handleReturnValue处理。

     

    7.HttpEntityMethodProcessor进入AbstractMessageConverterMethodProcessor.writeWithMessageConverters,发现请求要求*/*(Accept: */*),而能够产生text/plain(FooController.returnTextPlan produces=text/plain),那它会去找能够将Map转换成String的HttpMessageConverter(text/plain代表String),结果是找不到。

     

    8.AbstractMessageConverterMethodProcessor抛出HttpMediaTypeNotAcceptableException。

     

    那么为什么浏览器访问//localhost:8080/return-text-plain就可以呢?你只需打开浏览器的开发者模式看看请求头就会发现Accept:text/html,…,所以在第4步会匹配到BasicErrorController.errorHtml方法,那结果自然是没有问题了。

    那么这个问题怎么解决呢?我会在自定义ErrorController里说明。

     

    自定义Error页面

    前面看到了,Spring Boot针对浏览器发起的请求的error页面是Whitelabel Error Page,下面讲解如何自定义error页面。

    注意2:自定义Error页面不会影响machine客户端的输出结果

     

    方法1

    根据Spring Boot官方文档,如果想要定制这个页面只需要:

    to customize it just add a View that resolves to ‘error’
    这句话讲的不是很明白,其实只要看ErrorMvcAutoConfiguration.WhitelabelErrorViewConfiguration的代码就知道,只需注册一个名字叫做error的View类型的Bean就行了。

    本例的CustomDefaultErrorViewConfiguration注册将error页面改到了templates/custom-error-page/error.html上。

    本章节代码在me.chanjar.boot.customdefaulterrorview,使用CustomDefaultErrorViewExample运行。

     

    方法2

    方法2比方法1简单很多,在Spring官方文档中没有说明。其实只需要提供error View所对应的页面文件即可。

    比如在本例里,因为使用的是Thymeleaf模板引擎,所以在classpath /templates放一个自定义的error.html就能够自定义error页面了。

    本章节就不提供代码了,有兴趣的你可以自己尝试。

     

    自定义Error属性

    前面看到了不论error页面还是error json,能够得到的属性就只有:timestamp、status、error、exception、message、trace、path。

     

    如果你想自定义这些属性,可以如Spring Boot官方文档所说的:

    simply add a bean of type ErrorAttributes to use the existing mechanism but replace the contents
    在ErrorMvcAutoConfiguration.errorAttributes提供了DefaultErrorAttributes,我们也可以参照这个提供一个自己的CustomErrorAttributes覆盖掉它。

     

    如果使用curl访问相关地址可以看到,返回的json里的出了修改过的属性,还有添加的属性:

    {
    ??"exception": "customized exception",
    ??"add-attribute": "add-attribute",
    ??"path": "customized path",
    ??"trace": "customized trace",
    ??"error": "customized error",
    ??"message": "customized message",
    ??"timestamp": 1498892609326,
    ??"status": 100
    }

    本章节代码在me.chanjar.boot.customerrorattributes,使用CustomErrorAttributesExample运行。

     

    自定义ErrorController

    在前面提到了curl //localhost:8080/return-text-plain得不到error信息,解决这个问题有两个关键点:

    1.请求的时候指定Accept头,避免匹配到BasicErrorController.error方法。比如:curl -H ‘Accept: text/plain’ //localhost:8080/return-text-plain

     

    2.提供自定义的ErrorController。

     

    下面将如何提供自定义的ErrorController。按照Spring Boot官方文档的说法:

    To do that just extend BasicErrorController and add a public method with a @RequestMapping that has a produces attribute, and create a bean of your new type.

     

    所以我们提供了一个CustomErrorController,并且通过CustomErrorControllerConfiguration将其注册为Bean。

    本章节代码在me.chanjar.boot.customerrorcontroller,使用CustomErrorControllerExample运行。

     

    ControllerAdvice定制特定异常返回结果

    根据Spring Boot官方文档的例子,可以使用@ControllerAdvice和@ExceptionHandler对特定异常返回特定的结果。

     

    我们在这里定义了一个新的异常:AnotherException,然后在BarControllerAdvice中对SomeException和AnotherException定义了不同的@ExceptionHandler:

    ? SomeException都返回到controlleradvice/some-ex-error.html上

    ? AnotherException统统返回JSON

     

    在BarController中,所有*-a都抛出SomeException,所有*-b都抛出AnotherException。下面是用浏览器和curl访问的结果:

     

    注意上方表格的Could not find acceptable representation错误,产生这个的原因和之前为何curl text/plain资源无法获得error是一样的:无法将@ExceptionHandler返回的数据转换@RequestMapping.produces所要求的格式。

    所以你会发现如果使用@ExceptionHandler,那就得自己根据请求头Accept的不同而输出不同的结果了,办法就是定义一个void @ExceptionHandler,具体见@ExceptionHandler javadoc。

     

    定制不同Status Code的错误页面

    Spring Boot 官方文档提供了一种简单的根据不同Status Code跳到不同error页面的方法,见这里。

    我们可以将不同的Status Code的页面放在classpath: public/error或classpath: templates/error目录下,比如400.html、5xx.html、400.ftl、5xx.ftl。

    打开浏览器访问以下url会获得不同的结果:

     

    注意/loo/error-600返回的是Whitelabel error page,但是/loo/error-403和loo/error-406能够返回我们期望的错误页面,这是为什么?先来看看代码。

     

    在loo/error-403中,我们抛出了异常Exception403:

    @ResponseStatus(HttpStatus.FORBIDDEN)
    public class Exception403 extends RuntimeException

     

    在loo/error-406中,我们抛出了异常Exception406:

    @ResponseStatus(NOT_ACCEPTABLE)
    public class Exception406 extends RuntimeException

     

    注意到这两个异常都有@ResponseStatus注解,这个是注解标明了这个异常所对应的Status Code。 但是在loo/error-600中抛出的SomeException没有这个注解,而是尝试在Response.setStatus(600)来达到目的,但结果是失败的,这是为什么呢?:

    @RequestMapping("/error-600")
    public String error600(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws SomeException {
    ??request.setAttribute(WebUtils.ERROR_STATUS_CODE_ATTRIBUTE, 600);
    ??response.setStatus(600);
    ??throw new SomeException();
    }
    

     

    要了解为什么就需要知道Spring MVC对于异常的处理机制,下面简单讲解一下:

    Spring MVC处理异常的地方在DispatcherServlet.processHandlerException,这个方法会利用HandlerExceptionResolver来看异常应该返回什么ModelAndView。

     

    目前已知的HandlerExceptionResolver有这么几个:

    1.DefaultErrorAttributes,只负责把异常记录在Request attributes中,name是org.springframework.boot.autoconfigure.web.DefaultErrorAttributes.ERROR

     

    2.ExceptionHandlerExceptionResolver,根据@ExceptionHandler resolve

     

    3.ResponseStatusExceptionResolver,根据@ResponseStatus resolve

     

    4.DefaultHandlerExceptionResolver,负责处理Spring MVC标准异常

     

    Exception403和Exception406都有被ResponseStatusExceptionResolver处理了,而SomeException没有任何Handler处理,这样DispatcherServlet就会将这个异常往上抛至到容器处理(见DispatcherServlet#L1243),以Tomcat为例,它在StandardHostValve#L317、StandardHostValve#L345会将Status Code设置成500,然后跳转到/error,结果就是BasicErrorController处理时就看到Status Code=500,然后按照500去找error page找不到,就只能返回White error page了。

     

    实际上,从Request的attributes角度来看,交给BasicErrorController处理时,和容器自己处理时,有几个相关属性的内部情况时这样的:

     

    PS. DefaultErrorAttributes.ERROR = org.springframework.boot.autoconfigure.web.DefaultErrorAttributes.ERROR

     

    PS. DispatcherServlet.EXCEPTION = org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet.EXCEPTION

     

    解决办法有两个:

    1.给SomeException添加@ResponseStatus,但是这个方法有两个局限:

    ? 如果这个异常不是你能修改的,比如在第三方的Jar包里

    ? 如果@ResponseStatus使用HttpStatus作为参数,但是这个枚举定义的Status Code数量有限

     

    2. 使用@ExceptionHandler,不过得注意自己决定view以及status code

     

    第二种解决办法的例子loo/error-601,对应的代码:

    @RequestMapping("/error-601")
    public String error601(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws AnotherException {
    ??throw new AnotherException();
    }
    
    @ExceptionHandler(AnotherException.class)
    String handleAnotherException(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Model model)
    ????throws IOException {
    ??// 需要设置Status Code,否则响应结果会是200
    ??response.setStatus(601);
    ??model.addAllAttributes(errorAttributes.getErrorAttributes(new ServletRequestAttributes(request), true));
    ??return "error/6xx";
    }

     

    总结:

    1. 没有被HandlerExceptionResolverresolve到的异?;峤桓萜鞔?。已知的实现有(按照顺序):

    ? DefaultErrorAttributes,只负责把异常记录在Request attributes中,name是org.springframework.boot.autoconfigure.web.DefaultErrorAttributes.ERROR

    ? ExceptionHandlerExceptionResolver,根据@ExceptionHandler resolve

    ? ResponseStatusExceptionResolver,根据@ResponseStatus resolve

    ? DefaultHandlerExceptionResolver,负责处理Spring MVC标准异常

     

    2. @ResponseStatus用来规定异常对应的Status Code,其他异常的Status Code由容器决定,在Tomcat里都认定为500(StandardHostValve#L317、StandardHostValve#L345)

    3. @ExceptionHandler处理的异常不会经过BasicErrorController,需要自己决定如何返回页面,并且设置Status Code(如果不设置就是200)

    4. BasicErrorController会尝试根据Status Code找error page,找不到的话就用Whitelabel error page

     

    本章节代码在me.chanjar.boot.customstatuserrorpage,使用CustomStatusErrorPageExample运行。

    利用ErrorViewResolver来定制错误页面

    前面讲到BasicErrorController会根据Status Code来跳转对应的error页面,其实这个工作是由DefaultErrorViewResolver完成的。

    实际上我们也可以提供自己的ErrorViewResolver来定制特定异常的error页面。

    @Component
    public class SomeExceptionErrorViewResolver implements ErrorViewResolver {
    
    [email protected]
    ??public ModelAndView resolveErrorView(HttpServletRequest request, HttpStatus status, Map<String, Object> model) {
    ????return new ModelAndView("custom-error-view-resolver/some-ex-error", model);
    ??}
    
    }

    不过需要注意的是,无法通过ErrorViewResolver设定Status Code,Status Code由@ResponseStatus或者容器决定(Tomcat里一律是500)。

    本章节代码在me.chanjar.boot.customerrorviewresolver,使用CustomErrorViewResolverExample运行。

    @ExceptionHandler 和 @ControllerAdvice

    前面的例子中已经有了对@ControllerAdvice和@ExceptionHandler的使用,这里只是在做一些补充说明:

    [email protected]配合@ControllerAdvice用时,能够应用到所有被@ControllerAdvice切到的Controller

    [email protected]在Controller里的时候,就只会对那个Controller生效

     

    参考文档:

    ? Spring Boot 1.5.4.RELEASE Documentation

    ? Spring framework 4.3.9.RELEASE Documentation

    ? Exception Handling in Spring MVC

    附录I

    下表列出哪些特性是Spring Boot的,哪些是Spring MVC的:

     

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