# 前言
本章將分析SpringMVC的異常處理內容,讓讀者了解SpringMVC異常處理的設計原理。
# 重要接口和類介紹
1.**HandlerExceptionResolver接口**
SpringMVC異常處理核心接口。該接口定義了1個解析異常的方法:
ModelAndView resolveException(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler, Exception ex) throws Exception;
2.**AbstractHandlerExceptionResolver抽象類**
實現了HandlerExceptionResolver和Ordered接口的抽象類。
先看下屬性:

再看下接口的實現:

3.**AbstractHandlerMethodExceptionResolver抽象類**
繼承AbstractHandlerExceptionResolver抽象類的抽象類。 該類主要就是為HandlerMethod類服務,既handler參數是HandlerMethod類型。
該類重寫了shouldApplyTo方法:

doResolveException抽象方法的實現中調用了doResolveHandlerMethodException方法,該方法也是1個抽象方法。
4.**ExceptionHandlerExceptionResolver類**
繼承自AbstractHandlerMethodExceptionResolver,**該類主要處理Controller中用@ExceptionHandler注解定義的方法。該類也是annotation-driven標簽配置中定義的HandlerExceptionResolver實現類之一,大多數異常處理都是由該類操作。**
該類比較重要,我們來詳細講解一下。
首先我們看下這個類的屬性:

再來看下該類的doResolveHandlerMethodException抽象方法的實現:

默認的HandlerMethodArgumentResolver集合:

默認的HandlerMethodReturnValueHandler集合:

其中關于HandlerMethodArgumentResolver、HandlerMethodReturnValueHandler接口,HandlerMethodArgumentResolverComposite、HandlerMethodReturnValueHandlerComposite類,HandlerMethod、ServletInvocableHandlerMethod類等相關知識的請參考[解析SpringMVC中Controller的方法中參數的工作原理](333548)
我們進入getExceptionHandlerMethod方法看看是如何得到ServletInvocableHandlerMethod的:

我們看到getExceptionHandlerMethod中會實例化ExceptionHandlerMethodResolver,我們看看這個類到底是什么東西?
**ExceptionHandlerMethodResolver是一個會在Class及Class的父類集合中找出帶有@ExceptionHandler注解的類,該類帶有key為Throwable,value為Method的緩存屬性。**
ExceptionHandlerMethodResolver的構造過程:


**ExceptionHandlerExceptionResolver處理過程總結一下:根據用戶調用Controller中相應的方法得到HandlerMethod,之后構造ExceptionHandlerMethodResolver,構造ExceptionHandlerMethodResolver有2種選擇**
1.通過HandlerMethod拿到Controller,找出Controller中帶有@ExceptionHandler注解的方法(局部)
2.找到@ControllerAdvice注解配置的類中的@ExceptionHandler注解的方法(全局)。
**這2種方式構造的ExceptionHandlerMethodResolver中都有1個key為Throwable,value為Method的緩存。之后通過發生的異常找出對應的Method,然后調用這個方法進行處理。這里異常還有個優先級的問題,比如發生的是NullPointerException,但是聲明的異常有Throwable和Exception,這時候ExceptionHandlerMethodResolver找Method的時候會根據異常的最近繼承關系找到繼承深度最淺的那個異常,即Exception。**
5.**DefaultHandlerExceptionResolver類**
繼承自AbstractHandlerExceptionResolver抽象類。**annotation-driven標簽配置中定義的HandlerExceptionResolver實現類之一。**
該類的doResolveException方法中主要對一些特殊的異常進行處理,比如NoSuchRequestHandlingMethodException、HttpRequestMethodNotSupportedException、HttpMediaTypeNotSupportedException、HttpMediaTypeNotAcceptableException等。
6.**ResponseStatusExceptionResolver類**
繼承自AbstractHandlerExceptionResolver抽象類。**annotation-driven標簽配置中定義的HandlerExceptionResolver實現類之一。**
該類的doResolveException方法主要在異常及異常父類中找到@ResponseStatus注解,然后使用這個注解的屬性進行處理。

說明一下為什么ExceptionHandlerExceptionResolver、DefaultHandlerExceptionResolver、ResponseStatusExceptionResolver是annotation-driven標簽配置中定義的HandlerExceptionResolver實現類。
我們看下annotation-driven標簽配置解析類AnnotationDrivenBeanDefinitionParser中部分代碼片段:

這3個ExceptionResolver最終被會加入到DispatcherServlet中的handlerExceptionResolvers集合中。
其中ExceptionHandlerExceptionResolver優先級最高,ResponseStatusExceptionResolver第二,DefaultHandlerExceptionResolver第三。
為什么ExceptionHandlerExceptionResolver優先級最高,因為order屬性值最低,這部分的知識請參考:[Spring中Ordered接口簡介](spring/Spring-Ordered-interface.md)
7.**@ResponseStatus注解**
讓1個方法或異常有狀態碼(status)和理由(reason)返回。這個狀態碼是http響應的狀態碼。

8.**SimpleMappingExceptionResolver類**
繼承自AbstractHandlerExceptionResolver抽象類,是1個根據配置進行解析異常的類,包括配置異常類型,默認的錯誤視圖,默認的響應碼,異常映射等配置屬性。 本章不分析,有興趣的讀者可自行查看源碼。
# 源碼分析
下面我們來分析SpringMVC處理異常的源碼。
SpringMVC在處理請求的時候,通過RequestMappingHandlerMapping得到HandlerExecutionChain,然后通過RequestMappingHandlerAdapter得到1個ModelAndView對象,這在之前發生的異常都會被catch到,然后得到這個異常并作為參數傳入到processDispatchResult方法處理。
processDispatchResult方法如下:

processHandlerException方法:

# 實例講解
接下里講常用ExceptionResolver的實例。
**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:
如果用戶進入nullpointer方法,str對象還未初始化,會發生NullPointerException。如果去掉最后1個注釋掉的error方法,那么會報錯。因為ExceptionHandlerExceptionResolver的默認HandlerMethodArgumentResolver中只有ServletRequestMethodArgumentResolver和ServletResponseMethodArgumentResolver(所以其他2個error方法中的request和response參數沒問題)。 所以我們給最后1個error方法加了注釋。
由于TestErrorController控制器中有2個帶有@ExceptionHandler注解的方法,之前分析的ExceptionHandlerMethodResolver構造過程中,會構造ExceptionHandlerMethodResolver,ExceptionHandlerMethodResolver內部會有1個key分別為RuntimeException和Exception,value分別為第一個和第二個error方法的緩存。由于NullPointerException的繼承關系離RuntimeException比Exception近,因此最終進入了第一個error方法。

如果用戶進入exception方法,同理。ClassNotFoundException繼承自Exception,跟RuntimeException沒關系,那么進入第二個error方法。

說明一下,兩個error方法返回值都是ModelAndView,這是因為ExceptionHandlerMethodResolver的默認HandlerMethodReturnValueHandler中有ModelAndViewMethodReturnValueHandler。還有其他的比如ModelMethodProcessor、ViewMethodReturnValueHandler和ViewNameMethodReturnValueHandler等。這3個分別代表返回值Model,View和字符串。 有興趣的讀者可自行查看源碼。
上個例子是基于Controller的@ExceptionHandler注解方法,每個Controller都需要寫@ExceptionHandler注解方法(寫個BaseController可不用每個Controller都寫單獨的@ExceptionHandler注解方法)。
ExceptionHandlerMethodResolver內部找不到Controller的@ExceptionHandler注解的話,會找@ControllerAdvice中的@ExceptionHandler注解方法。
因此,我們也可以寫1個ControllerAdvice。
@ControllerAdvice
public class ExceptionControllerAdvice {
@ExceptionHandler(Throwable.class)
@ResponseBody
public Map<String, Object> ajaxError(Throwable error, HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) {
Map<String, Object> map = new HashMap<String, Object>();
map.put("error", error.getMessage());
map.put("result", "error");
return map;
}
}
此類中的error方法代表著全局異常處理方法。
該方法可對ajax操作進行異常處理,我們返回值使用了@ResponseBody進行了處理,然后配置json消息轉換器即可,這樣該方法響應給客戶端的數據就變成了json數據。
這方面的知識請參考:[解析SpringMVC關于json、xml自動轉換的原理](333549)
**2.ResponseStatusExceptionResolver**
先定義1個自定義異常:
@ResponseStatus(HttpStatus.UNAUTHORIZED)
public class UnauthorizedException extends RuntimeException {
}
Controller代碼:
@Controller
@RequestMapping(value = "/error")
public class TestErrorController {
@RequestMapping("/unauth")
public ModelAndView unauth(ModelAndView view) {
view.setViewName("index");
throw new UnauthorizedException();
}
}
由于該類沒有寫@ExceptionHandler注解,因此ExceptionHandlerExceptionResolver不能解析unauth觸發的異常。接下來由ResponseStatusExceptionResolver進行解析,由于觸發的異常UnauthorizedException帶有@ResponseStatus注解。因此會被ResponseStatusExceptionResolver解析到。最后響應HttpStatus.UNAUTHORIZED代碼給客戶端。HttpStatus.UNAUTHORIZED代表響應碼401,無權限。 關于其他的響應碼請參考HttpStatus枚舉類型源碼。

**3.DefaultHandlerExceptionResolver**
直接上代碼:
@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);
}
}
用戶進入noHandleMethod方法觸發NoSuchRequestHandlingMethodException異常,由于沒配置@ExceptionHandler以及該異常沒有@ResponseStatus注解,最終由DefaultHandlerExceptionResolver解析,由于NoSuchRequestHandlingMethodException屬于DefaultHandlerExceptionResolver解析的異常,因此被DefaultHandlerExceptionResolver解析。NoSuchRequestHandlingMethodException會發生404錯誤。
關于DefaultHandlerExceptionResolver可以處理的其他異常,請參考DefaultHandlerExceptionResolver源碼。

# 擴展ExceptionHandlerExceptionResolver功能
SpringMVC提供的HandlerExceptionResolver基本上都能滿足我們的開發要求,因此本章就不準備寫自定義的HandlerExceptionResolver。
既然不寫自定義的HandlerExceptionResolver,我們就來擴展ExceptionHandlerExceptionResolver來吧,讓它支持更多的功能。
比如為ExceptionHandlerExceptionResolver添加更多的HandlerMethodArgumentResolver,ExceptionHandlerExceptionResolver默認只能有2個HandlerMethodArgumentResolver和ServletRequestMethodArgumentResolver(處理ServletRequest、WebRequest、MultipartRequest、HttpSession等參數)和ServletResponseMethodArgumentResolver(處理ServletResponse、OutputStream或Writer參數)。
ModelAndView這種類型的參數會被ServletModelAttributeMethodProcessor處理。因此我們需要給ExceptionHandlerExceptionResolver添加ServletModelAttributeMethodProcessor這個HandlerMethodArgumentResolver。由于ServletModelAttributeMethodProcessor處理ModelAndView參數會使用WebDataBinderFactory參數,因此我們得重寫doResolveHandlerMethodException方法,所以新寫了1個類繼承ExceptionHandlerExceptionResolver。
public class MyExceptionHandlerExceptionResolver extends ExceptionHandlerExceptionResolver{
public MyExceptionHandlerExceptionResolver() {
List<HandlerMethodArgumentResolver> list = new ArrayList<HandlerMethodArgumentResolver>();
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 內部會使用傳遞進來的WebDataBinderFactory參數,該參數由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:
<bean class="org.format.demo.support.exceptionResolver.MyExceptionHandlerExceptionResolver">
<property name="order" value="-1"/>
</bean>
配置完成之后,然后去掉本章實例講解中ExceptionHandlerExceptionResolver的代碼,并去掉支持NullPointerException異常的那個方法的注釋。
測試如下:

讀者可根據需求自己實現其他的擴展功能。 或者實現HandlerExceptionResolver接口新寫1個HandlerExceptionResolver實現類。
新的的HandlerExceptionResolver實現類只需在配置文件中定義即可,然后配置優先級。DispatcherServlet初始化HandlerExceptionResolver的時候會自動尋找容器中實現了HandlerExceptionResolver接口的類,然后添加進來。
# 總結
分析了SpringMVC的異常處理機制并介紹了幾個重要的接口和類,并分析了在annotation-driven標簽中定義的3個常用的HandlerExceptionResolver。
之后又編寫了1個繼承自ExceptionHandlerExceptionResolver類的異常解析類,鞏固了之前分析的知識。
希望這篇文章能幫助讀者了解SpringMVC異常機制。
# 參考資料
[http://docs.spring.io/spring/docs/4.0.5.RELEASE/spring-framework-reference/htmlsingle/#mvc-exceptionhandlers](http://docs.spring.io/spring/docs/4.0.5.RELEASE/spring-framework-reference/htmlsingle/#mvc-exceptionhandlers)