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Java 项目构建基础：统一结果，统一异常，统一日志

IT牧场

共 8808字，需浏览 18分钟

 ·

2022-04-16 18:01

点击下方“IT牧场”，选择“设为星标”

来源：juejin.im/post/

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  • 统一结果返回
    • 统一结果的一般形式
    • 结果类枚举
    • 统一结果类
    • 控制层返回
  • 统一异常处理
    • @ControllerAdvice
    • 自定义全局异常类
    • 统一异常处理器
    • 控制层展示
  • 统一日志收集
    • Logback
    • 配置
    • 日志收集异常信息
  • GitHub 源码

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 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 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 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

@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": {}
}

本节介绍统一异常较为简略，推荐博客SpringBoot之全局异常处理

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

配置

以下直接贴出配置信息，介绍信息科直接参考备注






<configuration  scan="true" scanPeriod="10 seconds">
    <contextName>logbackcontextName>

    
    <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>debuglevel>
        filter>
        <encoder>
            <Pattern>${CONSOLE_LOG_PATTERN}Pattern>
            
            <charset>UTF-8charset>
        encoder>
    appender>

    
    
    <appender name="DEBUG_FILE" class="ch.qos.logback.core.rolling.RollingFileAppender">
        
        <file>${log.path}/edu_debug.logfile>
        
        <encoder>
            <pattern>%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS} [%thread] %-5level %logger{50} - %msg%npattern>
            <charset>UTF-8charset> 
        encoder>
        
        <rollingPolicy class="ch.qos.logback.core.rolling.TimeBasedRollingPolicy">
            
            <fileNamePattern>${log.path}/web-debug-%d{yyyy-MM-dd}.%i.logfileNamePattern>
            <timeBasedFileNamingAndTriggeringPolicy class="ch.qos.logback.core.rolling.SizeAndTimeBasedFNATP">
                <maxFileSize>100MBmaxFileSize>
            timeBasedFileNamingAndTriggeringPolicy>
            
            <maxHistory>15maxHistory>
        rollingPolicy>
        
        <filter class="ch.qos.logback.classic.filter.LevelFilter">
            <level>debuglevel>
            <onMatch>ACCEPTonMatch>
            <onMismatch>DENYonMismatch>
        filter>
    appender>

    
    <appender name="INFO_FILE" class="ch.qos.logback.core.rolling.RollingFileAppender">
        
        <file>${log.path}/edu_info.logfile>
        
        <encoder>
            <pattern>%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS} [%thread] %-5level %logger{50} - %msg%npattern>
            <charset>UTF-8charset>
        encoder>
        
        <rollingPolicy class="ch.qos.logback.core.rolling.TimeBasedRollingPolicy">
            
            <fileNamePattern>${log.path}/web-info-%d{yyyy-MM-dd}.%i.logfileNamePattern>
            <timeBasedFileNamingAndTriggeringPolicy class="ch.qos.logback.core.rolling.SizeAndTimeBasedFNATP">
                <maxFileSize>100MBmaxFileSize>
            timeBasedFileNamingAndTriggeringPolicy>
            
            <maxHistory>15maxHistory>
        rollingPolicy>
        
        <filter class="ch.qos.logback.classic.filter.LevelFilter">
            <level>infolevel>
            <onMatch>ACCEPTonMatch>
            <onMismatch>DENYonMismatch>
        filter>
    appender>

    
    <appender name="WARN_FILE" class="ch.qos.logback.core.rolling.RollingFileAppender">
        
        <file>${log.path}/edu_warn.logfile>
        
        <encoder>
            <pattern>%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS} [%thread] %-5level %logger{50} - %msg%npattern>
            <charset>UTF-8charset> 
        encoder>
        
        <rollingPolicy class="ch.qos.logback.core.rolling.TimeBasedRollingPolicy">
            <fileNamePattern>${log.path}/web-warn-%d{yyyy-MM-dd}.%i.logfileNamePattern>
            <timeBasedFileNamingAndTriggeringPolicy class="ch.qos.logback.core.rolling.SizeAndTimeBasedFNATP">
                <maxFileSize>100MBmaxFileSize>
            timeBasedFileNamingAndTriggeringPolicy>
            
            <maxHistory>15maxHistory>
        rollingPolicy>
        
        <filter class="ch.qos.logback.classic.filter.LevelFilter">
            <level>warnlevel>
            <onMatch>ACCEPTonMatch>
            <onMismatch>DENYonMismatch>
        filter>
    appender>

    
    <appender name="ERROR_FILE" class="ch.qos.logback.core.rolling.RollingFileAppender">
        
        <file>${log.path}/edu_error.logfile>
        
        <encoder>
            <pattern>%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS} [%thread] %-5level %logger{50} - %msg%npattern>
            <charset>UTF-8charset> 
        encoder>
        
        <rollingPolicy class="ch.qos.logback.core.rolling.TimeBasedRollingPolicy">
            <fileNamePattern>${log.path}/web-error-%d{yyyy-MM-dd}.%i.logfileNamePattern>
            <timeBasedFileNamingAndTriggeringPolicy class="ch.qos.logback.core.rolling.SizeAndTimeBasedFNATP">
                <maxFileSize>100MBmaxFileSize>
            timeBasedFileNamingAndTriggeringPolicy>
            
            <maxHistory>15maxHistory>
        rollingPolicy>
        
        <filter class="ch.qos.logback.classic.filter.LevelFilter">
            <level>ERRORlevel>
            <onMatch>ACCEPTonMatch>
            <onMismatch>DENYonMismatch>
        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

  • 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
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