Spring MVC源码解析：异常解析器，统一处理处理请求中发生的异常

为什么需要处理器异常解析器

在Spring Boot项目中，代码出现异常会跳转到/error页面进行错误展示，对用户和前端都不友好，我们希望以友好的方式来显示异常。先来演示一下默认的异常处理

@RestController
public class TestController {

    @RequestMapping("test")
    public String error() {
        int a = 10 / 0;
        return "0";
    }

}

发生异常页面显示

能不能在发生异常的时候，让用户决定返回的内容呢？当然可以，这就是处理器异常解析器的工作。

使用介绍

一般自定义异常处理策略有两种方式

1. 使用@ExceptionHandler注解
2. 实现HandlerExceptionResolver接口

因为@ExceptionHandler注解的方式已经足够强大，所以我们一般也很少通过实现HandlerExceptionResolver来自定义异常处理策略。

简单介绍一下@ExceptionHandler的使用，后面会结合这些例子进行源码分析

@RestController
@RequestMapping("location")
public class LocationController {

  @RequestMapping("getLocationInfo")
  public String index() {
    int sum = 10 / 0;
    return "locationInfo";
  }

  @ExceptionHandler(RuntimeException.class)
  public String processRuntimeException() {
    return "LocationController -> 发生RuntimeException";
  }

  @ExceptionHandler(Exception.class)
  public String processException() {
    return "LocationController -> 发生Exception";
  }
}

访问如下链接，返回结果为

http://localhost:8080/location/getLocationInfo

LocationController ->

把processRuntimeException方法注释掉以后，再次访问上面的链接，结果为

LocationController ->

如果在每个Controller里面都写异常解析器还是很麻烦的，能不能在一个地方统一处理异常呢？当然可以，这时候就不得不用到@RestControllerAdvice或者@ControllerAdvice

写如下的全局异常解析器

@RestControllerAdvice
public class MyExceptionHandler {

  @ExceptionHandler(RuntimeException.class)
  public String processRuntimeException() {
    return "MyExceptionHandler -> 发生RuntimeException";
  }

  @ExceptionHandler(Exception.class)
  public String processException() {
    return "MyExceptionHandler -> 发生RuntimeException";
  }
}

访问上面的链接，返回结果为

LocationController ->

我们把LocationController类的processException方法也注释掉，此时LocationController类里面已经没有被@ExceptionHandler注解标记的方法了

访问上面的链接，返回结果为

MyExceptionHandler ->

把MyExceptionHandler中的processRuntimeException方法注释掉
访问上面的链接，返回结果为

MyExceptionHandler ->

通过以上的例子，我们可以得出如下结论

1. @RestControllerAdvice或者@ControllerAdvice类内的解析器的优先级低于@RequestMapping类的解析器的优先级
2. 如果一个异常能被多个解析器所处理，则选择继承关系最近的解析器

假设BizException继承自NullPointException
A方法解析BizException
B方法解析NullPointException
C方法解析Exception

BizException会被A方法解析
NullPointException会被B方法解析
如果没有A方法，则BizException会被B方法解析，如果B方法也没有，则被C方法解析，不难理解哈

@RestControllerAdvice和@ControllerAdvice有什么区别呢？

名字上就可以猜出@RestControllerAdvice=@ControllerAdvice+@ResponseBody注解，看一波源码也确实如此。所以@RestControllerAdvice类最终返回的是JSON，@ControllerAdvice最终返回的是视图。如果你不明白为什么加了@ResponseBody注解最终返回的内容为JSON，建议看一下返回值处理器相关的内容

源码分析

异常解析器接口定义如下

public interface HandlerExceptionResolver {

  // 将异常封装为ModelAndView后返回
  @Nullable
  ModelAndView resolveException(
      HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, 
      @Nullable Object handler, Exception ex);

}

Spring MVC默认的异常解析器存放在如下属性中

@Nullable
private List<HandlerExceptionResolver> handlerExceptionResolvers;

顺序依次为

ExceptionHandlerExceptionResolver
ResponseStatusExceptionResolver
DefaultHandlerExceptionResolver

UML图如下

Order接口是用来排序的哈，Spring MVC默认的解析器不是通过Order接口来控制顺序的，因为默认的解析器都继承自AbstractHandlerExceptionResolver，并且都没有重写getOrder方法

对Spring MVC比较清楚的小伙伴应该都知道DispatcherServlet属性的默认实现都定义在源码包的DispatcherServlet.properties文件中，List的顺序也是按这个来的。放一部分内容

接下来分析这3个默认的HandlerExceptionResolver

ExceptionHandlerExceptionResolver

ExceptionHandlerExceptionResolver用于支持@ExceptionHandler，而@ExceptionHandler应该是我们最常的，方便我们自定义异常处理策略，比通过实现HandlerExceptionResolver接口的方式简单

从AbstractHandlerMethodExceptionResolver#shouldApplyTo可以看到

@Override
protected boolean shouldApplyTo(HttpServletRequest request, @Nullable Object handler) {
  if (handler == null) {
    // handler为空，交给父类去判断
    // 默认该逻辑返回true
    return super.shouldApplyTo(request, null);
  }
  else if (handler instanceof HandlerMethod) {
    HandlerMethod handlerMethod = (HandlerMethod) handler;
    handler = handlerMethod.getBean();
    // 交给父类判断
    return super.shouldApplyTo(request, handler);
  }
  else {
    // 不支持
    return false;
  }
}

只有当handler为空或者handler的类型为HandlerMethod时（@RequestMapping返回的类型为HandlerMethod）才会执行后面的异常解析逻辑。所以你通过实现Controller接口或者实现HttpRequestHandler接口定义的Handler，这个注解是不起作用的

@ExceptionHandler的处理过程主要和下面2个类有关系ExceptionHandlerExceptionResolver，ExceptionHandlerMethodResolver

用几个成员变量说一下处理过程，就不贴过多的代码了

ExceptionHandlerExceptionResolver

可以看到ExceptionHandlerExceptionResolver类定义了自己的参数处理器，返回值处理器，消息转换器。所以你可以通过这些组件反向知道@ExceptionHandler方法支持的参数类型

在Bean初始化的时候，初始化相关的组件。从如下方法可以知道，异常处理器支持的参数类型为@SessionAttribute，@RequestAttribute等，如果你写个@RequestParam是肯定不会注入进来的

把加了@ControllerAdvice的类缓存到exceptionHandlerAdviceCache中

最重要的4个map来了，ExceptionHandlerExceptionResolver的工作过程主要就是操作这4个map

// 省略了继承和实现关系
public class ExceptionHandlerExceptionResolver {

  // 被@RequestMapping标记的类 -> ExceptionHandlerMethodResolver
  private final Map<Class<?>, ExceptionHandlerMethodResolver>
  exceptionHandlerCache = new ConcurrentHashMap<>(64);

  // 被@ControllerAdvice注解标记的类 -> ExceptionHandlerMethodResolver
  private final Map<ControllerAdviceBean, ExceptionHandlerMethodResolver>
  exceptionHandlerAdviceCache = new LinkedHashMap<>();
      
}

exceptionHandlerCache保存了@RequestMapping对应的ExceptionHandlerMethodResolver，是在执行异常解析的过程中被赋值的

exceptionHandlerAdviceCache保存了@ControllerAdvice对应的
ExceptionHandlerMethodResolver，是在ExceptionHandlerExceptionResolver被初始化的过程中赋值的

而ExceptionHandlerMethodResolver你可以认为只是封装了一下Exception及其对应的Method

以最开始的例子演示，ExceptionHandlerExceptionResolver初始化后

此时exceptionHandlerCache是没有值的

访问如下链接后

http://localhost:8080/location/getLocationInfo

exceptionHandlerCache中的值如下，LocationController及其对应的ExceptionHandlerMethodResolver被放了进来

追一下以下方法的执行

ExceptionHandlerExceptionResolver#doResolveHandlerMethodException

ExceptionHandlerExceptionResolver#getExceptionHandlerMethod

可以得出我们测试的结论
@RestControllerAdvice或者@ControllerAdvice类内的解析器的优先级低于@RequestMapping类的解析器的优先级

总体实现也不难，从exceptionHandlerCache中能找到解析器就返回执行，找不到就从exceptionHandlerAdviceCache中找，这不是就实现了优先级了吗？

接着来看剩下的2个Map

@ControllerAdvice的mappedMethods是在ExceptionHandlerExceptionResolver初始化的过程中赋值的

@RequestMapping的mappedMethods是在执行异常解析的过程中被赋值的

而exceptionLookupCache是在异常解析过程中，通过Exception查找Method的过程中基于mappedMethods做的缓存

为什么在查找过程中要再做一次缓存呢？

是因为根据异常类型获取处理方法的时候，一个异常可能有多个处理方法，即一个异常会从mappedMethods中查出多个处理方法，最后返回的是继承关系最近的异常对应的处理方法，所以在查找的时候又做了一次缓存，避免每次查mappedMethods然后取最优值。
从exceptionLookupCache中就可以直接查到最优的处理方法

以LocationController为例，查找一次异常后，exceptionLookupCache的值如下

这样当再次发生ArithmeticException异常时就能从exceptionLookupCache找到对应的处理方法

ResponseStatusExceptionResolver

ResponseStatusExceptionResolver和DefaultHandlerExceptionResolver的实现都不是很难，就不进行过多的分析了

ResponseStatusExceptionResolver主要用来处理如下异常

1. 抛出的异常类型继承自ResponseStatusException
2. 抛出的异常类型被@ResponseStatus标记

以一个例子来演示这个处理器的功能

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

@RestController
@RequestMapping("shoppingCar")
public class ShoppingCarController {

  @RequestMapping("getCarInfo")
  public String index() {
    throw new UnauthorizedException();
  }
}

访问

http://localhost:8080/shoppingCar/getCarInfo

显示如下

DefaultHandlerExceptionResolver

用来处理一些常见的Http异常，如

400：请求无效
405：请求方法不支持
500：内部服务器错误

参考博客

好文
[3]https://www.jianshu.com/p/333ed5ee958d