替代try catch处理异常的优雅方式
上一篇：微服务架构设计总结实践
大家好，我是顶级架构师。
前言
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。
一、什么是统一异常处理？
Spring在3.2版本增加了一个注解@ControllerAdvice，可以与@ExceptionHandler、@InitBinder、@ModelAttribute 等注解注解配套使用。
不过跟异常处理相关的只有注解@ExceptionHandler，从字面上看，就是 异常处理器 的意思，其实际作用也是：若在某个Controller类定义一个异常处理方法，并在方法上添加该注解，那么当出现指定的异常时，会执行该处理异常的方法，其可以使用springmvc提供的数据绑定，比如注入HttpServletRequest等，还可以接受一个当前抛出的Throwable对象。
但是，这样一来，就必须在每一个Controller类都定义一套这样的异常处理方法，因为异常可以是各种各样。这样一来，就会造成大量的冗余代码，而且若需要新增一种异常的处理逻辑，就必须修改所有Controller类了，很不优雅。也可以定义个类似BaseController的基类，这种做法虽然没错，但因为这样的代码有一定的侵入性和耦合性，万一已经继承其他基类了呢。
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
注意到上面对异常按阶段进行分类，大体可以分成：进入Controller前的异常 和 Service 层异常，具体可以参考下图：
二、统一异常处理实战
在定义统一异常处理类之前，先来介绍一下如何优雅的判定异常情况并抛异常。
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，其实Assert.notNull()的源码部分也是用的第二种写法。
public abstract class Assert {
public Assert() {
}
public static void notNull(@Nullable Object object, String message) {
if (object == null) {
throw new IllegalArgumentException(message);
}
}
}
可以看到，Assert 其实就是帮我们把 if {…} 封装了一下，是不是很神奇。虽然很简单，但不可否认的是编码体验至少提升了一个档次。那么我们能不能模仿org.springframework.util.Assert，也写一个断言类，不过断言失败后抛出的异常不是IllegalArgumentException 这些内置异常，而是我们自己定义的异常。
下面让我们来尝试一下：
default void assertNotNull(Object obj, Object... args) {
if (obj == null) {
throw newException(args);
}
}
上面的Assert断言方法是使用接口的默认方法定义的，然后有没有发现当断言失败后，抛出的异常不是具体的某个异常，而是交由1个newException接口方法提供。
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。将 Enum 和 Assert 结合起来，相信会让你眼前一亮。
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;
}
这里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.");
}
}
使用枚举类结合(继承)Assert，只需根据特定的异常情况定义不同的枚举实例，如上面的BAD_LICENCE_TYPE、LICENCE_NOT_FOUND，就能够针对不同情况抛出特定的异常（这里指携带特定的异常码和异常消息），这样既不用定义大量的异常类，同时还具备了断言的良好可读性，当然这种方案的好处远不止这些
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
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。
@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);
}
}
小结
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。另外，搜索公众号Linux就该这样学后台回复“猴子”，获取一份惊喜礼包。
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。
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：
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