减少 try catch ，可以这样干，现在也必须这么干！

背景

软件开发过程中，不可避免的是需要处理各种异常，就我自己来说，至少有一半以上的时间都是在处理各种异常情况，所以代码中就会出现大量的try {...} catch {...} finally {...}代码块，不仅有大量的冗余代码，而且还影响代码的可读性。比较下面两张图，看看您现在编写的代码属于哪一种风格？然后哪种编码风格您更喜欢？

丑陋的 try catch 代码块

优雅的Controller

什么是统一异常处理

当然你可能会说，那就定义个类似BaseController的基类，这样总行了吧。

这种做法虽然没错，但仍不尽善尽美，因为这样的代码有一定的侵入性和耦合性。简简单单的Controller，我为啥非得继承这样一个类呢，万一已经继承其他基类了呢。大家都知道Java只能继承一个类。

那有没有一种方案，既不需要跟Controller耦合，也可以将定义的异常处理器应用到所有控制器呢？所以注解@ControllerAdvice出现了，简单的说，该注解可以把异常处理器应用到所有控制器，而不是单个控制器。借助该注解，我们可以实现：在独立的某个地方，比如单独一个类，定义一套对各种异常的处理机制，然后在类的签名加上注解@ControllerAdvice，统一对不同阶段的、不同异常进行处理。这就是统一异常处理的原理。

不同阶段的异常

目标

统一异常处理实战

用 Assert(断言) 替换 throw exception

@Test
    public void test1() {
        ...
        User user = userDao.selectById(userId);
        Assert.notNull(user, "用户不存在.");
        ...
    }

    @Test
    public void test2() {
        // 另一种写法
        User user = userDao.selectById(userId);
        if (user == null) {
            throw new IllegalArgumentException("用户不存在.");
        }
    }

有没有感觉第一种判定非空的写法很优雅，第二种写法则是相对丑陋的if {...}代码块。那么
神奇的Assert.notNull()背后到底做了什么呢？下面是Assert的部分源码：

public abstract class Assert {
    public Assert() {
    }

    public static void notNull(@Nullable Object object, String message) {
        if (object == null) {
            throw new IllegalArgumentException(message);
        }
    }
}

Assert
public interface Assert {
    /**
     * 创建异常
     * @param args
     * @return
     */
    BaseException newException(Object... args);

    /**
     * 创建异常
     * @param t
     * @param args
     * @return
     */
    BaseException newException(Throwable t, Object... args);

    /**
     * <p>断言对象<code>obj</code>非空。如果对象<code>obj</code>为空，则抛出异常
     *
     * @param obj 待判断对象
     */
    default void assertNotNull(Object obj) {
        if (obj == null) {
            throw newException(obj);
        }
    }

    /**
     * <p>断言对象<code>obj</code>非空。如果对象<code>obj</code>为空，则抛出异常
     * <p>异常信息<code>message</code>支持传递参数方式，避免在判断之前进行字符串拼接操作
     *
     * @param obj 待判断对象
     * @param args message占位符对应的参数列表
     */
    default void assertNotNull(Object obj, Object... args) {
        if (obj == null) {
            throw newException(args);
        }
    }
}

善解人意的Enum

自定义异常BaseException有2个属性，即code、message，这样一对属性，有没有想到什么类一般也会定义这2个属性？没错，就是枚举类。且看我如何将Enum和Assert结合起来，相信我一定会让你眼前一亮。如下：

public interface IResponseEnum {
    int getCode();
    String getMessage();
}
/**
 * <p>业务异常</p>
 * <p>业务处理时，出现异常，可以抛出该异常</p>
 */
public class BusinessException extends  BaseException {

    private static final long serialVersionUID = 1L;

    public BusinessException(IResponseEnum responseEnum, Object[] args, String message) {
        super(responseEnum, args, message);
    }

    public BusinessException(IResponseEnum responseEnum, Object[] args, String message, Throwable cause) {
        super(responseEnum, args, message, cause);
    }
}
public interface BusinessExceptionAssert extends IResponseEnum, Assert {

    @Override
    default BaseException newException(Object... args) {
        String msg = MessageFormat.format(this.getMessage(), args);

        return new BusinessException(this, args, msg);
    }

    @Override
    default BaseException newException(Throwable t, Object... args) {
        String msg = MessageFormat.format(this.getMessage(), args);

        return new BusinessException(this, args, msg, t);
    }

}
@Getter
@AllArgsConstructor
public enum ResponseEnum implements BusinessExceptionAssert {

    /**
     * Bad licence type
     */
    BAD_LICENCE_TYPE(7001, "Bad licence type."),
    /**
     * Licence not found
     */
    LICENCE_NOT_FOUND(7002, "Licence not found.")
    ;

    /**
     * 返回码
     */
    private int code;
    /**
     * 返回消息
     */
    private String message;
}

看到这里，有没有眼前一亮的感觉，代码示例中定义了两个枚举实例：BAD_LICENCE_TYPE、LICENCE_NOT_FOUND，分别对应了BadLicenceTypeException、LicenceNotFoundException两种异常。以后每增加一种异常情况，只需增加一个枚举实例即可，再也不用每一种异常都定义一个异常类了。然后再来看下如何使用，假设LicenceService有校验Licence是否存在的方法，如下：

/**
     * 校验{@link Licence}存在
     * @param licence
     */
    private void checkNotNull(Licence licence) {
        ResponseEnum.LICENCE_NOT_FOUND.assertNotNull(licence);
    }

若不使用断言，代码可能如下：

private void checkNotNull(Licence licence) {
        if (licence == null) {
            throw new LicenceNotFoundException();
            // 或者这样
            throw new BusinessException(7001, "Bad licence type.");
        }
    }

注：上面举的例子是针对特定的业务，而有部分异常情况是通用的，比如：服务器繁忙、网络异常、服务器异常、参数校验异常、404等，所以有CommonResponseEnum、ArgumentResponseEnum、ServletResponseEnum，其中ServletResponseEnum会在后文详细说明。

定义统一异常处理器类

@Slf4j
@Component
@ControllerAdvice
@ConditionalOnWebApplication
@ConditionalOnMissingBean(UnifiedExceptionHandler.class)
public class UnifiedExceptionHandler {
    /**
     * 生产环境
     */
    private final static String ENV_PROD = "prod";

    @Autowired
    private UnifiedMessageSource unifiedMessageSource;

    /**
     * 当前环境
     */
    @Value("${spring.profiles.active}")
    private String profile;
    
    /**
     * 获取国际化消息
     *
     * @param e 异常
     * @return
     */
    public String getMessage(BaseException e) {
        String code = "response." + e.getResponseEnum().toString();
        String message = unifiedMessageSource.getMessage(code, e.getArgs());

        if (message == null || message.isEmpty()) {
            return e.getMessage();
        }

        return message;
    }

    /**
     * 业务异常
     *
     * @param e 异常
     * @return 异常结果
     */
    @ExceptionHandler(value = BusinessException.class)
    @ResponseBody
    public ErrorResponse handleBusinessException(BaseException e) {
        log.error(e.getMessage(), e);

        return new ErrorResponse(e.getResponseEnum().getCode(), getMessage(e));
    }

    /**
     * 自定义异常
     *
     * @param e 异常
     * @return 异常结果
     */
    @ExceptionHandler(value = BaseException.class)
    @ResponseBody
    public ErrorResponse handleBaseException(BaseException e) {
        log.error(e.getMessage(), e);

        return new ErrorResponse(e.getResponseEnum().getCode(), getMessage(e));
    }

    /**
     * Controller上一层相关异常
     *
     * @param e 异常
     * @return 异常结果
     */
    @ExceptionHandler({
            NoHandlerFoundException.class,
            HttpRequestMethodNotSupportedException.class,
            HttpMediaTypeNotSupportedException.class,
            MissingPathVariableException.class,
            MissingServletRequestParameterException.class,
            TypeMismatchException.class,
            HttpMessageNotReadableException.class,
            HttpMessageNotWritableException.class,
            // BindException.class,
            // MethodArgumentNotValidException.class
            HttpMediaTypeNotAcceptableException.class,
            ServletRequestBindingException.class,
            ConversionNotSupportedException.class,
            MissingServletRequestPartException.class,
            AsyncRequestTimeoutException.class
    })
    @ResponseBody
    public ErrorResponse handleServletException(Exception e) {
        log.error(e.getMessage(), e);
        int code = CommonResponseEnum.SERVER_ERROR.getCode();
        try {
            ServletResponseEnum servletExceptionEnum = ServletResponseEnum.valueOf(e.getClass().getSimpleName());
            code = servletExceptionEnum.getCode();
        } catch (IllegalArgumentException e1) {
            log.error("class [{}] not defined in enum {}", e.getClass().getName(), ServletResponseEnum.class.getName());
        }

        if (ENV_PROD.equals(profile)) {
            // 当为生产环境, 不适合把具体的异常信息展示给用户, 比如404.
            code = CommonResponseEnum.SERVER_ERROR.getCode();
            BaseException baseException = new BaseException(CommonResponseEnum.SERVER_ERROR);
            String message = getMessage(baseException);
            return new ErrorResponse(code, message);
        }

        return new ErrorResponse(code, e.getMessage());
    }


    /**
     * 参数绑定异常
     *
     * @param e 异常
     * @return 异常结果
     */
    @ExceptionHandler(value = BindException.class)
    @ResponseBody
    public ErrorResponse handleBindException(BindException e) {
        log.error("参数绑定校验异常", e);

        return wrapperBindingResult(e.getBindingResult());
    }

    /**
     * 参数校验异常，将校验失败的所有异常组合成一条错误信息
     *
     * @param e 异常
     * @return 异常结果
     */
    @ExceptionHandler(value = MethodArgumentNotValidException.class)
    @ResponseBody
    public ErrorResponse handleValidException(MethodArgumentNotValidException e) {
        log.error("参数绑定校验异常", e);

        return wrapperBindingResult(e.getBindingResult());
    }

    /**
     * 包装绑定异常结果
     *
     * @param bindingResult 绑定结果
     * @return 异常结果
     */
    private ErrorResponse wrapperBindingResult(BindingResult bindingResult) {
        StringBuilder msg = new StringBuilder();

        for (ObjectError error : bindingResult.getAllErrors()) {
            msg.append(", ");
            if (error instanceof FieldError) {
                msg.append(((FieldError) error).getField()).append(": ");
            }
            msg.append(error.getDefaultMessage() == null ? "" : error.getDefaultMessage());

        }

        return new ErrorResponse(ArgumentResponseEnum.VALID_ERROR.getCode(), msg.substring(2));
    }

    /**
     * 未定义异常
     *
     * @param e 异常
     * @return 异常结果
     */
    @ExceptionHandler(value = Exception.class)
    @ResponseBody
    public ErrorResponse handleException(Exception e) {
        log.error(e.getMessage(), e);

        if (ENV_PROD.equals(profile)) {
            // 当为生产环境, 不适合把具体的异常信息展示给用户, 比如数据库异常信息.
            int code = CommonResponseEnum.SERVER_ERROR.getCode();
            BaseException baseException = new BaseException(CommonResponseEnum.SERVER_ERROR);
            String message = getMessage(baseException);
            return new ErrorResponse(code, message);
        }

        return new ErrorResponse(CommonResponseEnum.SERVER_ERROR.getCode(), e.getMessage());
    }
    
}

可以看到，上面将异常分成几类，实际上只有两大类，一类是ServletException、ServiceException，还记得上文提到的按阶段分类吗，即对应 进入Controller前的异常 和Service层异常；然后ServiceException再分成自定义异常、未知异常。对应关系如下：

• 进入Controller前的异常: handleServletException、handleBindException、handleValidException

• 自定义异常: handleBusinessException、handleBaseException

• 未知异常: handleException

接下来分别对这几种异常处理器做详细说明。

异常处理器说明

handleServletException

一个http请求，在到达Controller前，会对该请求的请求信息与目标控制器信息做一系列校验。这里简单说一下：

NoHandlerFoundException：首先根据请求Url查找有没有对应的控制器，若没有则会抛该异常，也就是大家非常熟悉的404异常；

HttpRequestMethodNotSupportedException：若匹配到了（匹配结果是一个列表，不同的是http方法不同，如：Get、Post等），则尝试将请求的http方法与列表的控制器做匹配，若没有对应http方法的控制器，则抛该异常；

HttpMediaTypeNotSupportedException：然后再对请求头与控制器支持的做比较，比如content-type请求头，若控制器的参数签名包含注解@RequestBody，但是请求的content-type请求头的值没有包含application/json，那么会抛该异常（当然，不止这种情况会抛这个异常）；

MissingPathVariableException：未检测到路径参数。比如url为：/licence/{licenceId}，参数签名包含@PathVariable("licenceId")，当请求的url为/licence，在没有明确定义url为/licence的情况下，会被判定为：缺少路径参数；

MissingServletRequestParameterException：缺少请求参数。比如定义了参数@RequestParam("licenceId") String licenceId，但发起请求时，未携带该参数，则会抛该异常；

TypeMismatchException: 参数类型匹配失败。比如：接收参数为Long型，但传入的值确是一个字符串，那么将会出现类型转换失败的情况，这时会抛该异常；

HttpMessageNotReadableException：与上面的HttpMediaTypeNotSupportedException举的例子完全相反，即请求头携带了"content-type: application/json;charset=UTF-8"，但接收参数却没有添加注解@RequestBody，或者请求体携带的 json 串反序列化成 pojo 的过程中失败了，也会抛该异常；

HttpMessageNotWritableException：返回的 pojo 在序列化成 json 过程失败了，那么抛该异常；

handleBindException

参数校验异常，后文详细说明。

handleValidException

参数校验异常，后文详细说明。

handleBusinessException、handleBaseException

处理自定义的业务异常，只是handleBaseException处理的是除了BusinessException意外的所有业务异常。就目前来看，这2个是可以合并成一个的。

handleException

处理所有未知的异常，比如操作数据库失败的异常。

注：上面的handleServletException、handleException这两个处理器，返回的异常信息，不同环境返回的可能不一样，以为这些异常信息都是框架自带的异常信息，一般都是英文的，不太好直接展示给用户看，所以统一返回SERVER_ERROR代表的异常信息。

异于常人的404

上文提到，当请求没有匹配到控制器的情况下，会抛出NoHandlerFoundException异常，但其实默认情况下不是这样，默认情况下会出现类似如下页面：

Whitelabel Error Page

这个页面是如何出现的呢？实际上，当出现404的时候，默认是不抛异常的，而是forward跳转到/error控制器，spring也提供了默认的error控制器，如下：

那么，如何让404也抛出异常呢，只需在properties文件中加入如下配置即可：

spring.mvc.throw-exception-if-no-handler-found=true
spring.resources.add-mappings=false

如此，就可以异常处理器中捕获它了，然后前端只要捕获到特定的状态码，立即跳转到404页面即可

捕获404对应的异常

统一返回结果

在验证统一异常处理器之前，顺便说一下统一返回结果。说白了，其实是统一一下返回结果的数据结构。code、message是所有返回结果中必有的字段，而当需要返回数据时，则需要另一个字段data来表示。

所以首先定义一个BaseResponse来作为所有返回结果的基类；

然后定义一个通用返回结果类CommonResponse，继承BaseResponse，而且多了字段data；

为了区分成功和失败返回结果，于是再定义一个ErrorResponse

最后还有一种常见的返回结果，即返回的数据带有分页信息，因为这种接口比较常见，所以有必要单独定义一个返回结果类QueryDataResponse，该类继承自CommonResponse，只是把data字段的类型限制为QueryDdata，QueryDdata中定义了分页信息相应的字段，即totalCount、pageNo、pageSize、records。

其中比较常用的只有CommonResponse和QueryDataResponse，但是名字又贼鬼死长，何不定义2个名字超简单的类来替代呢？于是R和QR诞生了，以后返回结果的时候只需这样写：new R<>(data)、new QR<>(queryData)。

所有的返回结果类的定义这里就不贴出来了

验证统一异常处理

因为这一套统一异常处理可以说是通用的，所有可以设计成一个common包，以后每一个新项目/模块只需引入该包即可。所以为了验证，需要新建一个项目，并引入该common包。

主要代码

下面是用于验证的主要源码：

@Service
public class LicenceService extends ServiceImpl<LicenceMapper, Licence> {

    @Autowired
    private OrganizationClient organizationClient;

    /**
     * 查询{@link Licence} 详情
     * @param licenceId
     * @return
     */
    public LicenceDTO queryDetail(Long licenceId) {
        Licence licence = this.getById(licenceId);
        checkNotNull(licence);

        OrganizationDTO org = ClientUtil.execute(() -> organizationClient.getOrganization(licence.getOrganizationId()));
        return toLicenceDTO(licence, org);
    }

    /**
     * 分页获取
     * @param licenceParam 分页查询参数
     * @return
     */
    public QueryData<SimpleLicenceDTO> getLicences(LicenceParam licenceParam) {
        String licenceType = licenceParam.getLicenceType();
        LicenceTypeEnum licenceTypeEnum = LicenceTypeEnum.parseOfNullable(licenceType);
        // 断言, 非空
        ResponseEnum.BAD_LICENCE_TYPE.assertNotNull(licenceTypeEnum);

        LambdaQueryWrapper<Licence> wrapper = new LambdaQueryWrapper<>();
        wrapper.eq(Licence::getLicenceType, licenceType);
        IPage<Licence> page = this.page(new QueryPage<>(licenceParam), wrapper);
        return new QueryData<>(page, this::toSimpleLicenceDTO);
    }

    /**
     * 新增{@link Licence}
     * @param request 请求体
     * @return
     */
    @Transactional(rollbackFor = Throwable.class)
    public LicenceAddRespData addLicence(LicenceAddRequest request) {
        Licence licence = new Licence();
        licence.setOrganizationId(request.getOrganizationId());
        licence.setLicenceType(request.getLicenceType());
        licence.setProductName(request.getProductName());
        licence.setLicenceMax(request.getLicenceMax());
        licence.setLicenceAllocated(request.getLicenceAllocated());
        licence.setComment(request.getComment());
        this.save(licence);

        return new LicenceAddRespData(licence.getLicenceId());
    }

    /**
     * entity -> simple dto
     * @param licence {@link Licence} entity
     * @return {@link SimpleLicenceDTO}
     */
    private SimpleLicenceDTO toSimpleLicenceDTO(Licence licence) {
        // 省略
    }

    /**
     * entity -> dto
     * @param licence {@link Licence} entity
     * @param org {@link OrganizationDTO}
     * @return {@link LicenceDTO}
     */
    private LicenceDTO toLicenceDTO(Licence licence, OrganizationDTO org) {
        // 省略
    }

    /**
     * 校验{@link Licence}存在
     * @param licence
     */
    private void checkNotNull(Licence licence) {
        ResponseEnum.LICENCE_NOT_FOUND.assertNotNull(licence);
    }

}

PS: 这里使用的DAO框架是mybatis-plus。
启动时，自动插入的数据为：

-- licence
INSERT INTO licence (licence_id, organization_id, licence_type, product_name, licence_max, licence_allocated)
VALUES (1, 1, 'user','CustomerPro', 100,5);
INSERT INTO licence (licence_id, organization_id, licence_type, product_name, licence_max, licence_allocated)
VALUES (2, 1, 'user','suitability-plus', 200,189);
INSERT INTO licence (licence_id, organization_id, licence_type, product_name, licence_max, licence_allocated)
VALUES (3, 2, 'user','HR-PowerSuite', 100,4);
INSERT INTO licence (licence_id, organization_id, licence_type, product_name, licence_max, licence_allocated)
VALUES (4, 2, 'core-prod','WildCat Application Gateway', 16,16);

-- organizations
INSERT INTO organization (id, name, contact_name, contact_email, contact_phone)
VALUES (1, 'customer-crm-co', 'Mark Balster', 'mark.balster@custcrmco.com', '823-555-1212');
INSERT INTO organization (id, name, contact_name, contact_email, contact_phone)
VALUES (2, 'HR-PowerSuite', 'Doug Drewry','doug.drewry@hr.com', '920-555-1212');

开始验证

捕获自定义异常

1. 获取不存在的licence详情：http://localhost:10000/licence/5。成功响应的请求：licenceId=1

检验非空

捕获 Licence not found 异常

Licence not found

2. 根据不存在的licence type获取licence列表：http://localhost:10000/licence/list?licenceType=ddd。可选的licence type为：user、core-prod 。

校验非空

捕获 Bad licence type 异常

Bad licence type

捕获进入 Controller 前的异常

1. 访问不存在的接口：http://localhost:10000/licence/list/ddd

捕获404异常

2. http 方法不支持：http://localhost:10000/licence

PostMapping

捕获 Request method not supported 异常

Request method not supported

3. 校验异常1：http://localhost:10000/licence/list?licenceType=getLicences

LicenceParam

捕获参数绑定校验异常

licence type cannot be empty

4. 校验异常2：post 请求，这里使用postman模拟。

addLicence

LicenceAddRequest

请求url即结果

捕获参数绑定校验异常

注：因为参数绑定校验异常的异常信息的获取方式与其它异常不一样，所以才把这2种情况的异常从进入 Controller 前的异常单独拆出来，下面是异常信息的收集逻辑：

异常信息的收集

捕获未知异常

假设我们现在随便对Licence新增一个字段test，但不修改数据库表结构，然后访问：http://localhost:10000/licence/1。

增加test字段

捕获数据库异常

Error querying database

小结

可以看到，测试的异常都能够被捕获，然后以code、message的形式返回。每一个项目/模块，在定义业务异常的时候，只需定义一个枚举类，然后实现接口BusinessExceptionAssert，最后为每一种业务异常定义对应的枚举实例即可，而不用定义许多异常类。使用的时候也很方便，用法类似断言。

扩展

在生产环境，若捕获到未知异常或者ServletException，因为都是一长串的异常信息，若直接展示给用户看，显得不够专业，于是，我们可以这样做：当检测到当前环境是生产环境，那么直接返回 "网络异常"。

生产环境返回“网络异常”

可以通过以下方式修改当前环境：

修改当前环境为生产环境

总结

使用断言和枚举类相结合的方式，再配合统一异常处理，基本大部分的异常都能够被捕获。为什么说大部分异常，因为当引入spring cloud security后，还会有认证/授权异常，网关的服务降级异常、跨模块调用异常、远程调用第三方服务异常等，这些异常的捕获方式与本文介绍的不太一样，不过限于篇幅，这里不做详细说明，以后会有单独的文章介绍。

另外，当需要考虑国际化的时候，捕获异常后的异常信息一般不能直接返回，需要转换成对应的语言，不过本文已考虑到了这个，获取消息的时候已经做了国际化映射，逻辑如下：

获取国际化消息

最后总结，全局异常属于老生长谈的话题，希望这次通过手机的项目对大家有点指导性的学习。大家根据实际情况自行修改。

也可以采用以下的jsonResult对象的方式进行处理，也贴出来代码.

@Slf4j
@RestControllerAdvice
public class GlobalExceptionHandler {

    /**
     * 没有登录
     * @param request
     * @param response
     * @param e
     * @return
     */
    @ExceptionHandler(NoLoginException.class)
    public Object noLoginExceptionHandler(HttpServletRequest request,HttpServletResponse response,Exception e)
    {
        log.error("[GlobalExceptionHandler][noLoginExceptionHandler] exception",e);
        JsonResult jsonResult = new JsonResult();
        jsonResult.setCode(JsonResultCode.NO_LOGIN);
        jsonResult.setMessage("用户登录失效或者登录超时,请先登录");
        return jsonResult;
    }

    /**
     * 业务异常
     * @param request
     * @param response
     * @param e
     * @return
     */
    @ExceptionHandler(ServiceException.class)
    public Object businessExceptionHandler(HttpServletRequest request,HttpServletResponse response,Exception e)
    {
        log.error("[GlobalExceptionHandler][businessExceptionHandler] exception",e);
        JsonResult jsonResult = new JsonResult();
        jsonResult.setCode(JsonResultCode.FAILURE);
        jsonResult.setMessage("业务异常,请联系管理员");
        return jsonResult;
    }

    /**
     * 全局异常处理
     * @param request
     * @param response
     * @param e
     * @return
     */
    @ExceptionHandler(Exception.class)
    public Object exceptionHandler(HttpServletRequest request,HttpServletResponse response,Exception e)
    {
        log.error("[GlobalExceptionHandler][exceptionHandler] exception",e);
        JsonResult jsonResult = new JsonResult();
        jsonResult.setCode(JsonResultCode.FAILURE);
        jsonResult.setMessage("系统错误,请联系管理员");
        return jsonResult;
    }
}