SpringMVC 异常处理机制详解

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发布时间：2019-06-27

本文共 12154 字，大约阅读时间需要 40 分钟。

前言

SpringMVC是目前主流的Web MVC框架之一。

如果有同学对它不熟悉，那么请参考它的入门blog：

本文将分析SpringMVC的异常处理内容，让读者了解SpringMVC异常处理的设计原理。

重要接口和类介绍

1. HandlerExceptionResolver接口

　　SpringMVC异常处理核心接口。该接口定义了1个解析异常的方法：

ModelAndView resolveException(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler, Exception ex) throws Exception;

2. AbstractHandlerExceptionResolver抽象类

　　实现了HandlerExceptionResolver和Ordered接口的抽象类。

　　先看下属性：

　　再看下接口的实现：

3. AbstractHandlerMethodExceptionResolver抽象类

　　继承AbstractHandlerExceptionResolver抽象类的抽象类。该类主要就是为HandlerMethod类服务，既handler参数是HandlerMethod类型。

　　该类重写了shouldApplyTo方法：

　　doResolveException抽象方法的实现中调用了doResolveHandlerMethodException方法，该方法也是1个抽象方法。

4. ExceptionHandlerExceptionResolver类

　　继承自AbstractHandlerMethodExceptionResolver，该类主要处理Controller中用@ExceptionHandler注解定义的方法。

　　该类也是<annotation-driven/>配置中定义的HandlerExceptionResolver实现类之一，大多数异常处理都是由该类操作。

　　该类比较重要，我们来详细讲解一下。

　　首先我们看下这个类的属性：

　　再来看下该类的doResolveHandlerMethodException抽象方法的实现：

　　默认的HandlerMethodArgumentResolver集合：

　　默认的HandlerMethodReturnValueHandler集合：

　　其中关于HandlerMethodArgumentResolver、HandlerMethodReturnValueHandler接口，HandlerMethodArgumentResolverComposite、HandlerMethodReturnValueHandlerComposite类，HandlerMethod、ServletInvocableHandlerMethod类等相关知识的请参考楼主的其他博客：

　　、

　　我们进入getExceptionHandlerMethod方法看看是如何得到ServletInvocableHandlerMethod的：

　　我们看到getExceptionHandlerMethod中会实例化ExceptionHandlerMethodResolver，我们看看这个类到底是什么东西？

　　ExceptionHandlerMethodResolver是一个会在Class及Class的父类集合中找出带有@ExceptionHandler注解的类，该类带有key为Throwable，value为Method的缓存属性。

　　ExceptionHandlerMethodResolver的构造过程：

　　ExceptionHandlerExceptionResolver处理过程总结一下：根据用户调用Controller中相应的方法得到HandlerMethod，之后构造ExceptionHandlerMethodResolver，构造ExceptionHandlerMethodResolver有2种选择，1.通过HandlerMethod拿到Controller，找出Controller中带有@ExceptionHandler注解的方法(局部) 2.找到@ControllerAdvice注解配置的类中的@ExceptionHandler注解的方法(全局)。这2种方式构造的ExceptionHandlerMethodResolver中都有1个key为Throwable，value为Method的缓存。之后通过发生的异常找出对应的Method，然后调用这个方法进行处理。这里异常还有个优先级的问题，比如发生的是NullPointerException，但是声明的异常有Throwable和Exception，这时候ExceptionHandlerMethodResolver找Method的时候会根据异常的最近继承关系找到继承深度最浅的那个异常，即Exception。

5. DefaultHandlerExceptionResolver类

　　继承自AbstractHandlerExceptionResolver抽象类。<annotation-driven/>配置中定义的HandlerExceptionResolver实现类之一。

　　该类的doResolveException方法中主要对一些特殊的异常进行处理，比如NoSuchRequestHandlingMethodException、HttpRequestMethodNotSupportedException、HttpMediaTypeNotSupportedException、HttpMediaTypeNotAcceptableException等。

6. ResponseStatusExceptionResolver类

　　继承自AbstractHandlerExceptionResolver抽象类。<annotation-driven/>配置中定义的HandlerExceptionResolver实现类之一。　　

　　该类的doResolveException方法主要在异常及异常父类中找到@ResponseStatus注解，然后使用这个注解的属性进行处理。

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说明一下为什么ExceptionHandlerExceptionResolver、DefaultHandlerExceptionResolver、ResponseStatusExceptionResolver是<annotation-driven/>配置中定义的HandlerExceptionResolver实现类。

我们看下<annotation-driven/>配置解析类AnnotationDrivenBeanDefinitionParser中部分代码片段：

这3个ExceptionResolver最终被会加入到DispatcherServlet中的handlerExceptionResolvers集合中。

其中ExceptionHandlerExceptionResolver优先级最高，ResponseStatusExceptionResolver第二，DefaultHandlerExceptionResolver第三。

为什么ExceptionHandlerExceptionResolver优先级最高，因为order属性值最低，这部分的知识请参考：

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7. @ResponseStatus注解

　　让1个方法或异常有状态码(status)和理由(reason)返回。这个状态码是http响应的状态码。

8. SimpleMappingExceptionResolver类

继承自AbstractHandlerExceptionResolver抽象类，是1个根据配置进行解析异常的类，包括配置异常类型，默认的错误视图，默认的响应码，异常映射等配置属性。本文不分析，有兴趣的读者可自行查看源码。

源码分析

下面我们来分析SpringMVC处理异常的源码。

SpringMVC在处理请求的时候，通过RequestMappingHandlerMapping得到HandlerExecutionChain，然后通过RequestMappingHandlerAdapter得到1个ModelAndView对象，这在之前发生的异常都会被catch到，然后得到这个异常并作为参数传入到processDispatchResult方法处理。

processDispatchResult方法如下：

processHandlerException方法：

实例讲解

接下里讲常用ExceptionResolver的实例。

1. ExceptionHandlerExceptionResolver

@Controller@RequestMapping(value = "/error")public class TestErrorController {      @RequestMapping("/exception")    public ModelAndView exception(ModelAndView view) throws ClassNotFoundException {        view.setViewName("index");        throw new ClassNotFoundException("class not found");    }    @RequestMapping("/nullpointer")    public ModelAndView nullpointer(ModelAndView view) {        view.setViewName("index");        String str = null;        str.length();        return view;    }                  @ExceptionHandler(RuntimeException.class)    public ModelAndView error(RuntimeException error, HttpServletRequest request) {        ModelAndView mav = new ModelAndView();        mav.setViewName("error");        mav.addObject("param", "Runtime error");        return mav;    }                  @ExceptionHandler()    public ModelAndView error(Exception error, HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) {        ModelAndView mav = new ModelAndView();        mav.setViewName("error");        mav.addObject("param", "Exception error");        return mav;    }          /**     @ExceptionHandler(NullPointerException.class)    public ModelAndView error(ModelAndView mav) {        mav.setViewName("error");　　　　mav.addObject("param", "NullPointer error");        return mav;    }*/  }

分析一下：

如果用户进入nullpointer方法，str对象还未初始化，会发生NullPointerException。如果去掉最后1个注释掉的error方法，那么会报错。因为ExceptionHandlerExceptionResolver的默认HandlerMethodArgumentResolver中只有ServletRequestMethodArgumentResolver和ServletResponseMethodArgumentResolver(所以其他2个error方法中的request和response参数没问题)。所以我们给最后1个error方法加了注释。

由于TestErrorController控制器中有2个带有@ExceptionHandler注解的方法，之前分析的ExceptionHandlerMethodResolver构造过程中，会构造ExceptionHandlerMethodResolver，ExceptionHandlerMethodResolver内部会有1个key分别为RuntimeException和Exception，value分别为第一个和第二个error方法的缓存。由于NullPointerException的继承关系离RuntimeException比Exception近，因此最终进入了第一个error方法。

如果用户进入exception方法，同理。ClassNotFoundException继承自Exception，跟RuntimeException没关系，那么进入第二个error方法。

说明一下，两个error方法返回值都是ModelAndView，这是因为ExceptionHandlerMethodResolver的默认HandlerMethodReturnValueHandler中有ModelAndViewMethodReturnValueHandler。还有其他的比如ModelMethodProcessor、ViewMethodReturnValueHandler和ViewNameMethodReturnValueHandler等。这3个分别代表返回值Model，View和字符串。有兴趣的读者可自行查看源码。

上个例子是基于Controller的@ExceptionHandler注解方法，每个Controller都需要写@ExceptionHandler注解方法(写个BaseController可不用每个Controller都写单独的@ExceptionHandler注解方法)。

ExceptionHandlerMethodResolver内部找不到Controller的@ExceptionHandler注解的话，会找@ControllerAdvice中的@ExceptionHandler注解方法。

因此，我们也可以写1个ControllerAdvice。

@ControllerAdvicepublic class ExceptionControllerAdvice {      @ExceptionHandler(Throwable.class)    @ResponseBody    public Map
    
      ajaxError(Throwable error, HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) {        Map
     
       map = new HashMap
      
       ();        map.put("error", error.getMessage());        map.put("result", "error");        return map;    }  }

此类中的error方法代表着全局异常处理方法。

该方法可对ajax操作进行异常处理，我们返回值使用了@ResponseBody进行了处理，然后配置json消息转换器即可，这样该方法响应给客户端的数据就变成了json数据。这方面的知识请参考：

2. ResponseStatusExceptionResolver

先定义1个自定义异常：

@ResponseStatus(HttpStatus.UNAUTHORIZED)public class UnauthorizedException extends RuntimeException {}

Controller代码：

@Controller@RequestMapping(value = "/error")public class TestErrorController {      @RequestMapping("/unauth")    public ModelAndView unauth(ModelAndView view) {        view.setViewName("index");        throw new UnauthorizedException();    }  }

由于该类没有写@ExceptionHandler注解，因此ExceptionHandlerExceptionResolver不能解析unauth触发的异常。接下来由ResponseStatusExceptionResolver进行解析，由于触发的异常UnauthorizedException带有@ResponseStatus注解。因此会被ResponseStatusExceptionResolver解析到。最后响应HttpStatus.UNAUTHORIZED代码给客户端。HttpStatus.UNAUTHORIZED代表响应码401，无权限。关于其他的响应码请参考HttpStatus枚举类型源码。

3. DefaultHandlerExceptionResolver

直接上代码：

@Controller@RequestMapping(value = "/error")public class TestErrorController {      @RequestMapping("/noHandleMethod")    public ModelAndView noHandleMethod(ModelAndView view, HttpServletRequest request) throws NoSuchRequestHandlingMethodException {        view.setViewName("index");        throw new NoSuchRequestHandlingMethodException(request);    }  }

用户进入noHandleMethod方法触发NoSuchRequestHandlingMethodException异常，由于没配置@ExceptionHandler以及该异常没有@ResponseStatus注解，最终由DefaultHandlerExceptionResolver解析，由于NoSuchRequestHandlingMethodException属于DefaultHandlerExceptionResolver解析的异常，因此被DefaultHandlerExceptionResolver解析。NoSuchRequestHandlingMethodException会发生404错误。

关于DefaultHandlerExceptionResolver可以处理的其他异常，请参考DefaultHandlerExceptionResolver源码。

扩展ExceptionHandlerExceptionResolver功能

SpringMVC提供的HandlerExceptionResolver基本上都能满足我们的开发要求，因此本文就不准备写自定义的HandlerExceptionResolver。

既然不写自定义的HandlerExceptionResolver，我们就来扩展ExceptionHandlerExceptionResolver来吧，让它支持更多的功能。

比如为ExceptionHandlerExceptionResolver添加更多的HandlerMethodArgumentResolver，ExceptionHandlerExceptionResolver默认只能有2个HandlerMethodArgumentResolver和ServletRequestMethodArgumentResolver(处理ServletRequest、WebRequest、MultipartRequest、HttpSession等参数)和ServletResponseMethodArgumentResolver(处理ServletResponse、OutputStream或Writer参数)。

　　ModelAndView这种类型的参数会被ServletModelAttributeMethodProcessor处理。因此我们需要给ExceptionHandlerExceptionResolver添加ServletModelAttributeMethodProcessor这个HandlerMethodArgumentResolver。由于ServletModelAttributeMethodProcessor处理ModelAndView参数会使用WebDataBinderFactory参数，因此我们得重写doResolveHandlerMethodException方法，所以新写了1个类继承ExceptionHandlerExceptionResolver。

public class MyExceptionHandlerExceptionResolver extends ExceptionHandlerExceptionResolver{    public MyExceptionHandlerExceptionResolver() {        List
    
      list = new ArrayList
     
      ();        list.add(new ServletModelAttributeMethodProcessor(true));        this.setCustomArgumentResolvers(list);    }      @Override    protected ModelAndView doResolveHandlerMethodException(HttpServletRequest request,                                                           HttpServletResponse response, HandlerMethod handlerMethod, Exception exception) {        ServletInvocableHandlerMethod exceptionHandlerMethod = getExceptionHandlerMethod(handlerMethod, exception);        if (exceptionHandlerMethod == null) {            return null;        }        //ServletModelAttributeMethodProcessor 内部会使用传递进来的WebDataBinderFactory参数，该参数由ServletInvocableHandlerMethod提供        exceptionHandlerMethod.setDataBinderFactory(new ServletRequestDataBinderFactory(null, null));        exceptionHandlerMethod.setHandlerMethodArgumentResolvers(getArgumentResolvers());        exceptionHandlerMethod.setHandlerMethodReturnValueHandlers(getReturnValueHandlers());        ServletWebRequest webRequest = new ServletWebRequest(request, response);        ModelAndViewContainer mavContainer = new ModelAndViewContainer();        try {            if (logger.isDebugEnabled()) {                logger.debug("Invoking @ExceptionHandler method: " + exceptionHandlerMethod);            }            exceptionHandlerMethod.invokeAndHandle(webRequest, mavContainer, exception);        }        catch (Exception invocationEx) {            logger.error("Failed to invoke @ExceptionHandler method: " + exceptionHandlerMethod, invocationEx);            return null;        }        if (mavContainer.isRequestHandled()) {            return new ModelAndView();        }        else {            ModelAndView mav = new ModelAndView().addAllObjects(mavContainer.getModel());            mav.setViewName(mavContainer.getViewName());            if (!mavContainer.isViewReference()) {                mav.setView((View) mavContainer.getView());            }            return mav;        }    }  }

配置：

配置完成之后，然后去掉本文实例讲解中ExceptionHandlerExceptionResolver的代码，并去掉支持NullPointerException异常的那个方法的注释。

测试如下：