Spring 异常处理三种方式 @ExceptionHandler - 走看看

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Spring 异常处理三种方式 @ExceptionHandler
问题描述: 假如对异常不进行处理？

假如SpringMvc我们不对异常进行任何处理, 界面上显示的是这样的.

异常处理的方式有三种:

一. Controller层面上异常处理 @ExceptionHandler

说明:针对可能出问题的Controller，新增注解方法@ExceptionHandler.
```
@Controller
@RequestMapping("/testController")
public class TestController {

    @RequestMapping("/demo1")
    @ResponseBody
    public Object demo1(){
        int i = 1 / 0;
        return new Date();
    }

    @ExceptionHandler({RuntimeException.class})
    public ModelAndView fix(Exception ex){
        System.out.println("do This");
        return new ModelAndView("error",new ModelMap("ex",ex.getMessage()));
    }
}
```
注意事项: 1. 一个Controller下多个@ExceptionHandler上的异常类型不能出现一样的，否则运行时抛异常.

Ambiguous @ExceptionHandler method mapped for;

2. @ExceptionHandler下方法返回值类型支持多种，常见的ModelAndView，@ResponseBody注解标注，ResponseEntity等类型都OK.

戳我跳过原理，查看异常捕获方式二.

原理说明：

代码片段位于:org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet#doDispatch

执行@RequestMapping方法抛出异常后，Spring框架 try-catch的方法捕获异常, 正常逻辑发不发生异常都会走processDispatchResult流程，区别在于异常的参数是否为null .
```
HandlerExecutionChain mappedHandler = null;
	Exception dispatchException = null;
	ModelAndView mv = null;
	try{
		
		mappedHandler=getHandler(request); //根据请求查找handlerMapping找到controller
		HandlerAdapter ha = getHandlerAdapter(mappedHandler.getHandler());//找到处理器适配器HandlerAdapter
		
		if(!mappedHandler.applyPreHandle(request,response)){ //拦截器preHandle
			return ;
		}		
		mv=ha.handle(request,response);	//调用处理器适配器执行@RequestMapping方法
		mappedHandler.applyPostHandle(request,response,mv);  //拦截器postHandle
	}catch(Exception ex){
		dispatchException=ex;
	}
		processDispatchResult(request,response,mappedHandler,mv,dispatchException) //将异常信息传入了
```
代码片段位于：org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet#processDispatchResult

如果@RequestMapping方法抛出异常，拦截器的postHandle方法不执行，进入 processDispatchResult，判断入参 dispatchException，不为null , 代表发生异常，调用processHandlerException处理,

代码片段位于:org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet#processHandlerException

this当前对象指dispatchServlet,handlerExceptionResolvers可以看到有三个HandlerExceptionResolver, 这三个是<mvc:annotation-driven />帮我们注册的. 遍历有序集合handlerExceptionResolvers，调用接口的resolveException方法.

记录<mvc:annotation-driven/>注册的第一个 HandlerExceptionResolver : ExceptionHandlerExceptionResolver, 继承关系如下面所示.

代码片段位于:org.springframework.web.servlet.handler.AbstractHandlerExceptionResolver#resolveException

AbstractHandlerExceptionResolver 和 AbstractHandlerMethodExceptionResolver名字看起来非常相似. 这里AbstractHandlerExceptionResolver 的shouldApplyTo都返回 true, logException用来记录日志、prepareResponse方法用来设置response的Cache-Control. 异常处理方法就位于doResolveException.

代码片段位于:org.springframework.web.servlet.handler.AbstractHandlerMethodExceptionResolver#shouldApplyTo

接口方法实现是AbstractHandlerExceptionResolver的resolveException，先判断 shouldApplyTo, AbstractHandlerExceptionResolver 和子类AbstractHandlerMethodExceptionResolver都实现了shouldApplyTo方法，子类的shouldApplyTo都调用父类AbstractHandlerExceptionResolver的shouldApplyTo.

查看父类AbstractHandlerExceptionResolver的shouldApplyTo方法.

代码片段位于:org.springframework.web.servlet.handler.AbstractHandlerExceptionResolver#shouldApplyTo

Spring初始化的时候并没有额外配置 , 所以mappedHandlers和mappedHandlerClasses都为null, 可以在这块扩展进行筛选，AbstractHandlerExceptionResolver提供了 setMappedHandlerClasses 、setMappedHandlers用于扩展.

代码片段位于：org.springframework.web.servlet.handler.AbstractHandlerMethodExceptionResolver#doResolveException

代码片段位于:org.springframework.web.servlet.mvc.method.annotation.ExceptionHandlerExceptionResolver#doResolveHandlerMethodException

似曾相识的ServletInvocableHandlerMethod，getExceptionHandlerMethod目的就是获取针对异常的处理方法，没找到的话这里就直接返回了，找到了执行异常处理方法;

之后同Spring请求方法执行一样的处理方式，设置argumentResolvers、returnValueHandlers，之后进行调用异常处理方法，

@ExceptionHandler的方法入参支持：Exception ；SessionAttribute 、 RequestAttribute注解； HttpServletRequest 、HttpServletResponse、HttpSession.

@ExceptionHandler方法返回值常见的可以是: ModelAndView 、@ResponseBody注解、ResponseEntity;

getExceptionHandlerMethod说明：获取对应的@ExceptionHandler方法，封装成ServletInvocableHandlerMethod返回.

代码片段位于:org.springframework.web.servlet.mvc.method.annotation.ExceptionHandlerExceptionResolver#getExceptionHandlerMethod

exceptionHandlerCache是针对Controller层面的@ExceptionHandler的处理方式，而exceptionHandlerAdviceCache是针对@ControllerAdvice的处理方式. 这两个属性都位于ExceptionHandlerExceptionResolver中.

handlerType指代Controller的class属性，尝试从缓存A exceptionHandlerCache 中根据controller的class 查找ExceptionHandlerMethodResolver； 缓存A之前没存储过Controller的class ，所以新建一个ExceptionHandlerMethodResolver 加入缓存中. ExceptionHandlerMethodResolver 的初始化工作一定做了某些工作!

resolveMethod方法：根据异常对象让 ExceptionHandlerMethodResolver 解析得到 method ，匹配到异常处理方法就直接封装成对象 ServletInvocableHandlerMethod ；就不会再去走@ControllerAdvice里的异常处理器了. 这里说明了，ExceptionHandlerMethodResolver 初始化的时候完成存储 @ExceptionHandler.

查看ExceptionHandlerMethodResolver 初始化工作内容:

代码片段位于:org.springframework.web.method.annotation.ExceptionHandlerMethodResolver#ExceptionHandlerMethodResolver

handlerType为传入的Controller的class属性，通过EXCEPTION_HANDLER_METHODS选出 class 中标注@ExceptionHandler的方法，解析@Exception注解的value值(class类型的数组)，并加入到当前ExceptionHandlerMethodResolver的mappedMethods集合中，key为异常类型，value为 method.

如果@ExceptionHandler的 value属性为空，就会将方法入参中的Throwable的子类作为异常类型. @ExceptionHandler的value属性和方法入参不能同时都为空，否则会抛出异常.

ExceptionHandlerMethodResolver完成了初始化工作，如何根据当前发生异常类型查找到对应方法?

代码片段位于:org.springframework.web.method.annotation.ExceptionHandlerMethodResolver#resolveMethod

resolveMethodByExceptionType根据当前抛出异常寻找匹配的方法，并且做了缓存，以后遇到同样的异常可以直接走缓存取出method，

代码片段位于:org.springframework.web.method.annotation.ExceptionHandlerMethodResolver#resolveMethodByExceptionType

resolveMethodByExceptionType方法，尝试从缓存A：exceptionLookupCache中根据异常class类型获取Method ，初始时候肯定缓存为空，就去遍历ExceptionHandlerMethodResolver的mappedMethods(上面提及了key为异常类型，value为method), exceptionType为当前@RequestMapping方法抛出的异常，判断当前异常类型是不是@ExceptionHandler中value声明的子类或本身，满足条件就代表匹配上了；可能存在多个匹配的方法，使用ExceptionDepthComparator排序，排序规则是按照继承顺序来(继承关系越靠近数值越小，当前类最小为0,顶级父类Throwable为int最大值)，排序之后选取继承关系最靠近的那个，并且存入ExceptionHandlerMethodResolver的exceptionLookupCache中，key为当前抛出的异常，value为解析出来的匹配method.

至此 @ExceptionHandler Spring读取到并解析出来完毕了，后续流程和Spring正常请求流程一样，包括@ExceptionHandler的方法入参、方法返回值.

@ExceptionHandler的方法入参支持：Exception ；SessionAttribute 、 RequestAttribute注解； HttpServletRequest 、HttpServletResponse、HttpSession.

@ExceptionHandler方法返回值常见的可以是: ModelAndView 、@ResponseBody注解、ResponseEntity;

二. 全局级别异常处理器实现HandlerExceptionResolver接口
```
public class MyHandlerExceptionResolver implements HandlerExceptionResolver {

    @Override
    public ModelAndView resolveException(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler, Exception ex) {
        System.out.println("发生全局异常!");
        ModelMap mmp=new ModelMap();
        mmp.addAttribute("ex",ex.getMessage());
        return new ModelAndView("error",mmp);
    }

}
```
使用方式： 只需要将该Bean加入到Spring容器，可以通过Xml配置，也可以通过注解方式加入容器;

方法返回值不为null才有意义，如果方法返回值为null，可能异常就没有被捕获.

缺点分析：比如这种方式全局异常处理返回JSP、velocity等视图比较方便，返回json或者xml等格式的响应就需要自己实现了.如下是我实现的发生全局异常返回JSON的简单例子.
```
public class MyHandlerExceptionResolver implements HandlerExceptionResolver {

    @Override
    public ModelAndView resolveException(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler, Exception ex) {
        System.out.println("发生全局异常!");
        ModelMap mmp=new ModelMap();
        mmp.addAttribute("ex",ex.getMessage());
        response.addHeader("Content-Type","application/json;charset=UTF-8");
        try {
            new ObjectMapper().writeValue(response.getWriter(),ex.getMessage());
            response.getWriter().flush();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return new ModelAndView();
    }

}
```
戳我跳过原理解释，查看方式三.

原理分析：记得之前介绍了 DispatcherServlet的HandlerExceptionResolver集合，这种方式的HandlerExceptionResolver就是从DispatcherServlet的HandlerExceptionResolver集合入手的.

代码片段位于:org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet#processHandlerException

this对象指代DispatcherServlet，和上面方式对比，发现我们只是将MyHandlerExceptionResolver 加入到Spring容器，dispatchServlet 的 handlerExceptionResolvers属性就多了我们自己定义的全局异常解析器；

ExceptionHandlerMethodResolver是用来解析@Controller层面的@ExceptionHandler注解，当前Controller没有找到@ExceptionHandler来处理自己抛出的异常，才遍历下一个HandlerExceptionResolver；

HandlerExceptionResolver是个有序集合，Spring注册的HandlerExceptionResolver调用resolveException都失败之后，才轮到我们自定义的MyHandlerExceptionResolver ；而且我们自定义的MyHandlerExceptionResolver 就没法使用SpringMvc的注解等等.

我们只是将HandlerExceptionResolver加入到Spring容器中,Spring是如何通知给DispatcherServlet呢?

代码片段位于:org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet#initHandlerExceptionResolvers

initHandlerExceptionResolvers只是DispatcherServlet初始化策略方法initStrategies中的一小步，可以看到只要是SpringMvc父子容器中注册的HandlerExceptionResolver类型实例，DispatcherServlet都会自动将其加入到DispatcherServlet的handlerExceptionResolvers中. 所以我们需要做的只是实现HandlerExceptionResolver接口，并且纳入Spring容器管理即可.

三.全局级别异常处理器 @ControllerAdvice+@ExceptionHandler

简单使用方法：
```
@ControllerAdvice
public class GlobalController {

    @ExceptionHandler(RuntimeException.class)
    public ModelAndView fix1(Exception e){
        System.out.println("全局的异常处理器");
        ModelMap mmp=new ModelMap();
        mmp.addAttribute("ex",e);
        return new ModelAndView("error",mmp);
    }
}
```
用法说明: 这种情况下 @ExceptionHandler 与第一种方式用法相同，返回值支持ModelAndView，@ResponseBody等多种形式.

方式一提到ExceptionHandlerExceptionResolver不仅维护@Controller级别的@ExceptionHandler，同时还维护的@ControllerAdvice级别的@ExceptionHandler.

代码片段位于：org.springframework.web.servlet.mvc.method.annotation.ExceptionHandlerExceptionResolver#getExceptionHandlerMethod

isApplicableToBeanType方法是用来做条件判断的，@ControllerAdvice注解有很多属性用来设置条件，basePackageClasses、assignableTypes、annotations等，比如我限定了annotations为注解X，那标注了@X 的ControllerA就可以走这个异常处理器，ControllerB就不能走这个异常处理器.

现在问题的关键就只剩下了exceptionHandlerAdviceCache是什么时候扫描@ControllerAdvice的，下面的逻辑和@ExceptionHandler的逻辑一样了.

exceptionHandlerAdviceCache初始化逻辑:

代码片段位于:org.springframework.web.servlet.mvc.method.annotation.ExceptionHandlerExceptionResolver#afterPropertiesSet

afterPropertiesSet是Spring bean创建过程中一个重要环节.

代码片段位于:org.springframework.web.servlet.mvc.method.annotation.ExceptionHandlerExceptionResolver#initExceptionHandlerAdviceCache

ControllerAdviceBean.findAnnotatedBeans方法查找了SpringMvc父子容器中标注 @ControllerAdvice 的bean, new ExceptionHandlerMethodResolver初始化时候解析了当前的@ControllerAdvice的bean的@ExceptionHandler,加入到ExceptionHandlerExceptionResolver的exceptionHandlerAdviceCache中，key为ControllerAdviceBean，value为ExceptionHandlerMethodResolver . 到这里exceptionHandlerAdviceCache就初始化完毕.

查找SpringMvc父子容器中所有@ControllerAdivce的bean的方法

代码片段位于：org.springframework.web.method.ControllerAdviceBean#findAnnotatedBeans

遍历了SpringMVC父子容器中所有的bean，标注ControllerAdvice注解的bean加入集合返回.

四.比较说明.

@Controller+@ExceptionHandler、HandlerExceptionResolver接口形式、@ControllerAdvice+@ExceptionHandler优缺点说明：

在Spring4.3.0版本下，1.优先级来说，@Controller+@ExceptionHandler优先级最高，其次是@ControllerAdvice+@ExceptionHandler，最后才是HandlerExceptionResolver，说明假设三种方式并存的情况优先级越高的越先选择，而且被一个捕获处理了就不去执行其他的.

2. 三种方式都支持多种返回类型，@Controller+@ExceptionHandler、@ControllerAdvice+@ExceptionHandler可以使用Spring支持的@ResponseBody、ResponseEntity，而HandlerExceptionResolver方法声明返回值类型只能是 ModelAndView，如果需要返回JSON、xml等需要自己实现.

3.缓存利用，@Controller+@ExceptionHandler的缓存信息在ExceptionHandlerExceptionResolver的exceptionHandlerCache，@ControllerAdvice+@ExceptionHandler的缓存信息在ExceptionHandlerExceptionResolver的exceptionHandlerAdviceCache中, 而HandlerExceptionResolver接口是不做缓存的，在前面两种方式都fail的情况下才会走自己的HandlerExceptionResolver实现类，多少有点性能损耗.
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