前言
大家好!我是sum墨,一个一线的底层码农,平时喜欢研究和思考一些技术相关的问题并整理成文,限于本人水平,如果文章和代码有表述不当之处,还请不吝赐教。
作为一名从业已达六年的老码农,我的工作主要是开发后端Java业务系统,包括各种管理后台和小程序等。在这些项目中,我设计过单/多租户体系系统,对接过许多开放平台,也搞过消息中心这类较为复杂的应用,但幸运的是,我至今还没有遇到过线上系统由于代码崩溃导致资损的情况。这其中的原因有三点:一是业务系统本身并不复杂;二是我一直遵循某大厂代码规约,在开发过程中尽可能按规约编写代码;三是经过多年的开发经验积累,我成为了一名熟练工,掌握了一些实用的技巧。
BUG对于程序员来说实在是不陌生,当代码出现BUG时,异常也会随之出现,但BUG并不等于异常,BUG只是导致异常出现的一个原因。导致异常发生的原因非常多,本篇文章我也主要只讲一下接口相关的异常怎么处理。
本文参考项目源码地址:summo-springboot-interface-demo
由于文章经常被抄袭,开源的代码甚至被当成收费项,所以源码里面不是全部代码,有需要的同学可以留个邮箱,我给你单独发!
一、接口异常的分类
在接口设计中,应该尽量避免使用异常来进行控制流程。接口应该尽可能返回明确的错误码和错误信息,而不是直接抛出异常。
1. 业务异常(Business Exception)
这是接口处理过程中可能出现的业务逻辑错误,例如参数校验失败、权限不足等。这些异常通常是预期
的,并且可以提供相应的错误码和错误信息给调用方。
2. 系统异常(System Exception)
这是接口处理过程中可能出现的非预期错误,例如数据库异常、网络异常等。这些异常通常是未知
的,并且可能导致接口无法正常响应。这种错误不仅需要记录异常信息通知系统管理员处理,还需要封装起来做好提示,不能直接把错误返回给用户。
3. 客户端异常(Client Exception)
这是调用方在使用接口时可能出现的错误,例如请求参数错误、请求超时等。这些异常通常是由于调用方的错误
导致的,接口本身没有问题。可以根据具体情况选择是否返回错误信息给调用方。
二、接口异常的常见处理办法
1. 异常捕获和处理
在接口的实现代码中,可以使用try-catch语句捕获异常,并进行相应的处理。可以选择将异常转化为合适的错误码和错误信息,然后返回给调用方。或者根据具体情况选择是否记录异常日志,并通知系统管理员进行处理。
2. 统一异常处理器
可以使用统一的异常处理器来统一处理接口异常。在Spring Boot中,可以使用@ControllerAdvice和@ExceptionHandler注解来定义一个全局的异常处理器。这样可以将所有接口抛出的异常统一处理,例如转化为特定的错误码和错误信息,并返回给调用方。
3. 抛出自定义异常
可以根据业务需求定义一些自定义的异常类,继承RuntimeException或其他合适的异常类,并在接口中抛出这些异常。这样可以在异常发生时,直接抛出异常,由上层调用方进行捕获和处理。
4. 返回错误码和错误信息
可以在接口中定义一套错误码和错误信息的规范,当发生异常时,返回对应的错误码和错误信息给调用方。这样调用方可以根据错误码进行相应的处理,例如展示错误信息给用户或者进行相应的逻辑处理。 例如这样的弹窗提示
5. 跳转到指定错误页
比如遇到401、404、500等错误时,SpringBoot框架会返回自带的错误页,在这里我们其实可以自己重写一些更美观、更友好的错误提示页,最好还能引导用户回到正确的操作上来,例如这样
而不是下面这样
三、接口异常的统一处理
通过前面两段我们可以发现,造成异常的原因很多,出现异常的地方很多,异常的处理手段也很多。基于以上三多的情况,我们需要一个地方来统一接收异常、统一处理异常,上面提到SpringBoot的@ControllerAdvice注解
作为一个全局的异常处理器来统一处理异常。但@ControllerAdvice注解
不是万能的,它有一个问题:
对于@ControllerAdvice注解来说,它主要用于处理Controller层的异常情况,即在控制器方法中发生的异常。因为它是基于Spring MVC的控制器层的异常处理机制。 而Filter层是位于控制器之前的一层过滤器,它可以用于对请求进行预处理和后处理。当请求进入Filter时,还没有进入到Controller层,所以@ControllerAdvice注解无法直接处理Filter层中的异常。 所以对于Filter中的异常,我们需要单独处理。
1. @ControllerAdvice全局异常处理器的使用
(1)自定义业务异常
由于SpringBoot框架并没有定义业务相关的错误码,所以我们需要自定义业务错误码。该错误码可以根据业务复杂程度进行分类,每个错误码对应一个具体的异常情况。这样前后端统一处理异常时可以根据错误码进行具体的处理逻辑,提高异常处理的准确性和效率。同时,定义错误码还可以方便进行异常监控和日志记录,便于排查和修复问题。
a、定义常见的异常状态码
ResponseCodeEnum.java
package com.summo.demo.model.response;
public enum ResponseCodeEnum {
/**
* 请求成功
*/
SUCCESS("0000", ErrorLevels.DEFAULT, ErrorTypes.SYSTEM, "请求成功"),
/**
* 登录相关异常
*/
LOGIN_USER_INFO_CHECK("LOGIN-0001", ErrorLevels.INFO, ErrorTypes.BIZ, "用户信息错误"),
/**
* 权限相关异常
*/
NO_PERMISSIONS("PERM-0001", ErrorLevels.INFO, ErrorTypes.BIZ, "用户无权限"),
/**
* 业务相关异常
*/
BIZ_CHECK_FAIL("BIZ-0001", ErrorLevels.INFO, ErrorTypes.BIZ, "业务检查异常"),
BIZ_STATUS_ILLEGAL("BIZ-0002", ErrorLevels.INFO, ErrorTypes.BIZ, "业务状态非法"),
BIZ_QUERY_EMPTY("BIZ-0003", ErrorLevels.INFO, ErrorTypes.BIZ, "查询信息为空"),
/**
* 系统出错
*/
SYSTEM_EXCEPTION("SYS-0001", ErrorLevels.ERROR, ErrorTypes.SYSTEM, "系统出错啦,请稍后重试"),
;
/**
* 枚举编码
*/
private final String code;
/**
* 错误级别
*/
private final String errorLevel;
/**
* 错误类型
*/
private final String errorType;
/**
* 描述说明
*/
private final String description;
ResponseCodeEnum(String code, String errorLevel, String errorType, String description) {
this.code = code;
this.errorLevel = errorLevel;
this.errorType = errorType;
this.description = description;
}
public String getCode() {
return code;
}
public String getErrorLevel() {
return errorLevel;
}
public String getErrorType() {
return errorType;
}
public String getDescription() {
return description;
}
public static ResponseCodeEnum getByCode(Integer code) {
for (ResponseCodeEnum value : values()) {
if (value.getCode().equals(code)) {
return value;
}
}
return SYSTEM_EXCEPTION;
}
}
b、自定义业务异常类
BizException.java
package com.summo.demo.exception.biz;
import com.summo.demo.model.response.ResponseCodeEnum;
import lombok.AllArgsConstructor;
import lombok.Data;
import lombok.NoArgsConstructor;
import lombok.ToString;
@Data
@AllArgsConstructor
@NoArgsConstructor
@ToString
public class BizException extends RuntimeException {
/**
* 错误码
*/
private ResponseCodeEnum errorCode;
/**
* 自定义错误信息
*/
private String errorMsg;
}
(2) 全局异常处理器
BizGlobalExceptionHandler
package com.summo.demo.exception.handler;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import com.summo.demo.exception.biz.BizException;
import org.springframework.web.bind.annotation.ExceptionHandler;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestControllerAdvice;
import org.springframework.web.servlet.ModelAndView;
@RestControllerAdvice(basePackages = {"com.summo.demo.controller", "com.summo.demo.service"})
public class BizGlobalExceptionHandler {
@ExceptionHandler(BizException.class)
public ModelAndView handler(BizException ex, HttpServletResponse response) {
ModelAndView modelAndView = new ModelAndView();
switch (ex.getErrorCode()) {
case LOGIN_USER_INFO_CHECK:
// 重定向到登录页
modelAndView.setViewName("redirect:/login");
break;
case NO_PERMISSIONS:
// 设置错误信息和错误码
modelAndView.addObject("errorMsg", ex.getErrorMsg());
modelAndView.addObject("errorCode", ex.getErrorCode().getCode());
modelAndView.setViewName("403");
break;
case BIZ_CHECK_FAIL:
case BIZ_STATUS_ILLEGAL:
case BIZ_QUERY_EMPTY:
case SYSTEM_EXCEPTION:
default:
// 设置错误信息和错误码
modelAndView.addObject("errorMsg", ex.getErrorMsg());
modelAndView.addObject("errorCode", ex.getErrorCode().getCode());
modelAndView.setViewName("error");
}
return modelAndView;
}
}
(3) 测试效果
@RestControllerAdvice和@ExceptionHandler使用起来很简单,下面我们来测试一下(由于不写界面截图是在太丑,我麻烦ChatGPT帮我写了一套简单的界面
)。
a、普通业务异常捕获
第一步、打开登录页
访问链接:http://localhost:8080/login 输入账号、密码,点击登录进入首页
第二步、登录进入首页
第三步、调用一个会报错的接口
再服务启动之前我写了一个根据用户名查询用户的方法,如果查询不到用户的话我会抛出一个异常,代码如下:
public ResponseEntity<String> query(String userName) {
//根据名称查询用户
List<UserDO> list = userRepository.list(
new QueryWrapper<UserDO>().lambda().like(UserDO::getUserName, userName));
if (CollectionUtils.isEmpty(list)) {
throw new BizException(ResponseCodeEnum.BIZ_QUERY_EMPTY, "根据用户名称查询用户为空!");
}
//返回数据
return ResponseEntity.ok(JSONObject.toJSONString(list));
}
这时,我们查询一个不存在的用户 访问接口:http://localhost:8080/user/query?userName=sss 因为数据库中没有用户名为sss的这个用户,会抛出一个异常
b、403权限不足异常捕获
第一步、打开登录页
访问链接:http://localhost:8080/login 登录界面使用小B的账号登录
第二步、登录进入首页
第三步、调用删除用户的接口
调用接口:http://localhost:8080/user/delete?userId=2 由于小B的账号只有查询权限,没有删除权限,所以返回403错误页
注意👉🏻:在调试之前需要在application.yml或application.properties配置文件中增加一个配置:
server.error.whitelabel.enabled=false
这个配置的意思是是否启用默认的错误页面,这里我们自己写了一套错误页,所以不需要框架自带的配置了。
2. 自定义Filter中异常的处理
由于@ControllerAdvice注解无法捕获自定义Filter中抛出的异常,这里我们就需要使用另外一种方法进行处理:ErrorController接口。
(1) 原理解释
Spring Boot的ErrorController是一个接口,用于定义处理应用程序中发生的错误的自定义逻辑。它允许开发人员以更灵活的方式处理和响应异常,而不是依赖于默认的错误处理机制。:
- 定制错误页面:通过实现ErrorController接口,可以自定义应用程序的错误页面,以提供更好的用户体验。可以根据不同的异常类型和HTTP状态码提供不同的错误页面或错误信息。
- 记录错误日志:ErrorController可以用于捕获和记录应用程序中的异常,并将其记录到日志中。这对于问题追踪和排查非常有帮助,可以了解应用程序中发生的错误和异常的详细信息。
- 重定向或转发请求:通过ErrorController,可以根据错误的类型或其他条件,将请求重定向到不同的URL或转发到其他控制器方法。这对于根据错误情况做出不同的处理非常有用,例如重定向到自定义的错误页面或执行特定的错误处理逻辑。
(2) 使用方法
使用方法直接看看我的代码就知道了。 - CustomErrorController.java*
package com.summo.demo.controller;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest; import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import org.apache.commons.lang3.StringUtils; import org.springframework.boot.web.servlet.error.ErrorController; import org.springframework.stereotype.Controller; import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping; import org.springframework.web.servlet.ModelAndView;
@Controller public class CustomErrorController implements ErrorController {
@RequestMapping("/error")
public ModelAndView handleError(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) {
//获取当前响应返回的状态码
int statusCode = response.getStatus();
//如果响应头中存在statusCode,则默认使用这个statusCode
if (StringUtils.isNotBlank(response.getHeader("statusCode"))) {
statusCode = Integer.valueOf(response.getHeader("statusCode"));
}
if (statusCode == HttpServletResponse.SC_FOUND) {
// 获取Location响应头的值,进行重定向
String redirectLocation = response.getHeader("Location");
return new ModelAndView("redirect:" + redirectLocation);
} else if (statusCode == HttpServletResponse.SC_UNAUTHORIZED) {
// 重定向到登录页
return new ModelAndView("redirect:/login");
} else if (statusCode == HttpServletResponse.SC_FORBIDDEN) {
// 返回403页面
return new ModelAndView("403");
} else if (statusCode == HttpServletResponse.SC_NOT_FOUND) {
// 返回404页面
return new ModelAndView("404");
} else if (statusCode == HttpServletResponse.SC_INTERNAL_SERVER_ERROR) {
// 返回500页面,并传递errorMsg和errorCode到模板
ModelAndView modelAndView = new ModelAndView("500");
modelAndView.addObject("errorMsg", response.getHeader("errorMsg"));
modelAndView.addObject("errorCode", response.getHeader("errorCode"));
return modelAndView;
} else {
// 返回其他错误页面
return new ModelAndView("error");
}
}
}
> 细心的读者可能会看到,statusCode来自于两个地方,第一个是response.getStatus();第二个是response.getHeader("statusCode")。这两者的区别是第一个是框架自动设置的,第二个则是我根据业务逻辑设置的。
> 原因是在WebFilter中一旦抛出了异常,response.getStatus()一定会是500,即使这个异常是因为用户身份失效导致的。但异常又不得不抛出,所以我通过自定义response的header的方式设置了错误码,传递到/error接口。
### (3) 测试效果
#### a、404错误页,接口找不到
##### 第一步、打开登录页
访问链接:http://localhost:8080/login
输入账号、密码,点击登录进入首页
![](https://img-hello-world.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/c431d4e7b01ba5c5ce149806448e4664.png)
##### 第二步、登录进入首页
![](https://img-hello-world.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/1be94d38bbba093933cb2a7e52983b8e.png)
##### 第三步、访问一个不存在的页面
访问链接:http://localhost:8080/xxxx
由于xxxx接口没有被定义过,界面会返回404
![](https://img-hello-world.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/863be82d5e3b702603978ffd093d28e7.png)
#### b、401错误,用户身份标识为空或无效
这里我做的处理是,如果用户身份标识为空或无效那么我会默认跳转到登录页。
测试方法是打开一个无痕界面,随便输入一个链接:http://localhost:8080/user/query
由于Cookie中token不存在,所以我不管访问的是哪个链接,直接将状态码改为401,而CustomErrorController遇到401的错误,会默认重定向到登录页。
![](https://img-hello-world.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/8cc146a13328c15e05ea5beefbad4b5b.png)
# 四、优化无痕窗口下的重新登录体验
Filter异常的全局处理除了ErrorController之外,还可以通过自定义拦截器的方式实现,这两个东西会一个就行了。这里我再说一个高级一点的东西,举个例子:
我在一个``无痕窗口``调用接口:http://localhost:8080/user/query?userName=小B
因为当前窗口的Cookie中是没有token的,按照401错误的处理方式,我会重定向到登录页去。
但这个有一个问题:**重新登录之后,进入的是首页,不是调用user/query接口,我还得重新去找这个接口,重新输入参数。而且这要是一个分享页那就尴尬了,登陆完不知道对方分享了啥,用户体验会很差,那么有办法优化这个问题吗?答案是有,如何做,继续看。**
## 1. 在WebFilter中获取当前请求的全路径
所谓全路径就是“http://localhost:8080/user/query?userName=小B” ,如何获取,可以用我这个方法
```java
/**
* 获取完整的路径URL,包括参数
*
* @param httpServletRequest
* @return 路径URL
*/
private String getRequestURL(HttpServletRequest httpServletRequest) {
String url = httpServletRequest.getRequestURL().toString();
String query = httpServletRequest.getQueryString();
if (query != null) {
url += "?" + query;
}
return url;
}
2. 在WebFilter抛出401错误的地方设置httpServletResponse的header
如下
httpServletResponse.setHeader("redirectURL",URLEncoder.encode(getRequestURL(httpServletRequest), "utf-8"));
因为参数有可能是中文,这里需要用URLEncoder转下义。
3. 在CustomErrorController中获取到这个跳转链接
// 重定向到登录页或指定页面
if (StringUtils.isNotBlank(response.getHeader("redirectURL"))) {
return new ModelAndView("redirect:/login?redirectURL=" + response.getHeader("redirectURL"));
}
效果如下
可以看到我们在login后面携带了一个redirectURL参数
4. 登录提交时将redirectURL参数一并提交
@PostMapping("/login")
public void userLogin(@RequestParam(required = true) String userName,
@RequestParam(required = true) String password,
@RequestParam(required = false) String redirectURL,
HttpServletRequest httpServletRequest,
HttpServletResponse httpServletResponse) {
userService.login(userName, password, redirectURL, httpServletRequest, httpServletResponse);
}
5. 验证通过后重定向到redirectURL
try {
//如果跳转路径不为空,则直接重定向到跳转路径
if (StringUtils.isNotBlank(redirectURL)) {
httpServletResponse.sendRedirect(redirectURL);
return;
}
//跳转到登录页
httpServletResponse.sendRedirect("/index");
} catch (IOException e) {
log.error("重定向发生异常", e);
}
以上就是这个问题的解决方案了,具体代码大家可以看我的demo:summo-springboot-interface-demo