Spring Boot 2.x 系列教程：WebFlux REST API 全局异常处理 Error Handling

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本文内容

为什么要全局异常处理？
WebFlux REST 全局异常处理实战
小结

摘录：只有不断培养好习惯，同时不断打破坏习惯，我们的行为举止才能够自始至终都是正确的。

一、为什么要全局异常处理？

前后端分离开发，一般提供 REST API，正常返回会有响应体，异常情况下会有对应的错误码响应。

挺多人咨询的，Spring Boot MVC 异常处理用切面 @RestControllerAdvice 注解去实现去全局异常处理。那 WebFlux 如何处理异常？如何实现统一错误码异常处理？

全局异常处理的好处：

异常错误码等统一维护
避免一些重复代码

二、WebFlux REST 全局异常处理实战

下面介绍如何统一拦截异常，进行响应处理。

2.1 工程信息

运行环境：JDK 7 或 8，Maven 3.0+
技术栈：SpringBoot 2.1.3
代码地址：https://github.com/JeffLi1993/springboot-learning-example
模块工程名: 2-x-spring-boot-webflux-handling-errors

工程结构：

├── pom.xml
└── src
    └── main
        ├── java
        │   └── org
        │       └── spring
        │           └── springboot
        │               ├── Application.java
        │               ├── error
        │               │   ├── GlobalErrorAttributes.java
        │               │   ├── GlobalErrorWebExceptionHandler.java
        │               │   └── GlobalException.java
        │               ├── handler
        │               │   └── CityHandler.java
        │               └── router
        │                   └── CityRouter.java
        └── resources
            └── application.properties

application.properties 无须配置，默认即可
Application Spring Boot 应用启动类，是可以用来启动 Spring Boot 应用。其包含了 @SpringBootApplication 注解和 SpringApplication 类，并调用 SpringApplication 类的 run() 方法，就可以启动该应用。

具体实现类的关系图如下：

2.2 CityRouter 路由器类

城市路由器代码如下：

@Configuration
public class CityRouter {

    @Bean
    public RouterFunction<ServerResponse> routeCity(CityHandler cityHandler) {
        return RouterFunctions.route(RequestPredicates.GET("/hello").and(RequestPredicates.accept(MediaType.TEXT_PLAIN)), cityHandler::helloCity);
    }

}

RouterFunctions 对请求路由处理类，即将请求路由到处理器，这将一个 GET 请求 /hello 路由到处理器 cityHandler 的 helloCity 方法上。跟 Spring MVC 模式下的 HandleMapping 类似。

RouterFunctions.route(RequestPredicate, HandlerFunction) 方法，对应的参是请求参数和处理函数，如果请求匹配，就调对应的处理器函数。

2.3 CityHandler 服务处理类

城市服务器处理类，代码如下：

@Component
public class CityHandler {

    public Mono<ServerResponse> helloCity(ServerRequest request) {
        return ServerResponse.ok().body(sayHelloCity(request), String.class);
    }

    private Mono<String> sayHelloCity(ServerRequest request) {
        Optional<String> cityParamOptional = request.queryParam("city");
        if (!cityParamOptional.isPresent()) {
            throw new GlobalException(HttpStatus.INTERNAL_SERVER_ERROR, "request param city is ERROR");
        }

        return Mono.just("Hello," + cityParamOptional.get());
    }
}

Mono：实现发布者，并返回 0 或 1 个元素，即单对象。Mono 是响应流 Publisher 具有基础 rx 操作符。可以成功发布元素或者错误。用 Mono 作为返回对象，是因为返回包含了一个 ServerResponse 对象，而不是多个元素。

ServerResponse 是对响应的封装，可以设置响应状态，响应头，响应正文。比如 ok 代表的是 200 响应码、MediaType 枚举是代表这文本内容类型、返回的是 String 的对象。

ServerRequest 是对请求的封装。从请求中拿出 city 的值，如果没有的话则抛出对应的异常。GlobalException 是封装的全局异常。

Mono.justOrEmpty()：从一个 Optional 对象或 null 对象中创建 Mono。

2.4 GlobalError 处理类

如图：

GlobalException 全局异常类，代码如下：

public class GlobalException extends ResponseStatusException {

    public GlobalException(HttpStatus status, String message) {
        super(status, message);
    }

    public GlobalException(HttpStatus status, String message, Throwable e) {
        super(status, message, e);
    }
}

GlobalErrorAttributes 全局异常属性值类，代码如下：

@Component
public class GlobalErrorAttributes extends DefaultErrorAttributes {

    @Override
    public Map<String, Object> getErrorAttributes(ServerRequest request, boolean includeStackTrace) {
        Map<String, Object> map = super.getErrorAttributes(request, includeStackTrace);

        if (getError(request) instanceof GlobalException) {
            GlobalException ex = (GlobalException) getError(request);
            map.put("exception", ex.getClass().getSimpleName());
            map.put("message", ex.getMessage());
            map.put("status", ex.getStatus().value());
            map.put("error", ex.getStatus().getReasonPhrase());

            return map;
        }

        map.put("exception", "SystemException");
        map.put("message", "System Error , Check logs!");
        map.put("status", "500");
        map.put("error", " System Error ");
        return map;
    }
}

重写了父类 DefaultErrorAttributes 默认错误属性类的 getErrorAttributes 获取错误属性方法，从服务请求封装 ServerRequest 中获取对应的异常。

然后判断是否是 GlobalException，如果是 CityHandler 服务处理类抛出的 GlobalException，则返回对应的异常的信息。

GlobalErrorWebExceptionHandler 全局异常处理类，代码如下：

@Component
@Order(-2)
public class GlobalErrorWebExceptionHandler extends AbstractErrorWebExceptionHandler {

    public GlobalErrorWebExceptionHandler(GlobalErrorAttributes g, ApplicationContext applicationContext,
            ServerCodecConfigurer serverCodecConfigurer) {
        super(g, new ResourceProperties(), applicationContext);
        super.setMessageWriters(serverCodecConfigurer.getWriters());
        super.setMessageReaders(serverCodecConfigurer.getReaders());
    }

    @Override
    protected RouterFunction<ServerResponse> getRoutingFunction(final ErrorAttributes errorAttributes) {
        return RouterFunctions.route(RequestPredicates.all(), this::renderErrorResponse);
    }

    private Mono<ServerResponse> renderErrorResponse(final ServerRequest request) {

        final Map<String, Object> errorPropertiesMap = getErrorAttributes(request, false);

        return ServerResponse.status(HttpStatus.BAD_REQUEST)
            .contentType(MediaType.APPLICATION_JSON_UTF8)
            .body(BodyInserters.fromObject(errorPropertiesMap));
    }

}

代码解析如下：

AbstractErrorWebExceptionHandler 抽象类是用来处理全局错误时进行扩展和实现
@Order 注解标记 AspectJ 的切面排序，值越小拥有越高的优先级，这里设置优先级偏高。
构造函数将 GlobalErrorAttributes 全局异常属性值类设置到 AbstractErrorWebExceptionHandler 抽象类的局部变量中。
重写 getRoutingFunction 方法，设置对应的 RequestPredicates 和 Mono 服务响应对象
将 GlobalErrorAttributes 的全局异常属性值 map，设置到新的 ServerResponse 即可。

到此基本结束。Spring Boot MVC 错误码如何实战，参考地址：https://www.bysocket.com/archives/1692

2.5 运行验证

在 IDEA 中执行 Application 类启动，任意正常模式或者 Debug 模式。然后打开浏览器访问：

http://localhost:8080/hello

异常界面如下：

可见，这是在 CityHandler 城市服务处理类逻辑中抛出的全局异常信息。那么正常情况会是如何？

改下 URL ，访问如下：

http://localhost:8080/hello?city=WenLing

正常界面如下：

三、小结

在 Spring 框架中没有代表错误响应的类，只是返回响应对象，一个 Map。如果需要定义业务的错误码返回体，参考错误码如何实战，参考地址：https://www.bysocket.com/archives/1692。

本文重点还是有别于 Spring Boot 传统 MVC 模式统一异常处理，实战了 WebFlux 全局异常处理机制。实战中这块扩展需要考虑：

异常分层，从基类中扩展出来
错误码设计分层，易扩展，比如在错误码中新增调用量字段…

代码示例

本文示例读者可以通过查看下面仓库的中的模块工程名: 2-x-spring-boot-webflux-handling-errors：

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参考资料

WebFlux REST API 全局异常处理：https://www.bysocket.com/archives/2100
https://dzone.com/articles/exception-handling-in-spring-boot-webflux-reactive

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《Java 核心系列教程》 https://www.bysocket.com/archives/2100

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