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Spring Boot提供RESTful接口时的错误处理实践

使用Spring Boot开发微服务的过程中，我们会使用别人提供的接口，也会设计接口给别人使用，这时候微服务应用之间的协作就需要有一定的规范。

基于rpc协议，我们一般有两种思路：（1）提供服务的应用统一将异常包起来，然后用错误码交互；（2）提供服务的应用将运行时异常抛出，抛出自定义的业务异常，服务的调用者通过异常catch来处理异常情况。
基于HTTP协议，那么最流行的就是RESTful协议，服务提供方会自己处理所有异常，并且返回的结果中会跟HTTP的状态码相结合，这篇文章我们就用一个例子来说明RESTful接口的错误处理如何做。

首先我们需要新建一个简单的Controller，代码如下：

@RestController
class GreetingController {

    @RequestMapping("/greet")
    String sayHello(@RequestParam("name") String name) {
        if (name == null || name.isEmpty()) {
            throw new IllegalArgumentException("The 'name' parameter must not be null or empty");
        }
        return String.format("Hello %s!", name);
    }
}

通过http请求客户端—— httpie 发送HTTP请求，这个工具比curl的好处是：返回值信息有语法高亮、对返回的JSON字符串自动格式化。启动服务器，使用命令 http http://127.0.0.1:8080/greet?name=duqi 发起请求，结果如下：

HTTP/1.1 200 OK
Content-Length: 11
Content-Type: text/plain;charset=UTF-8
Date: Sat, 05 Dec 2015 05:45:03 GMT
Server: Apache-Coyote/1.1
X-Application-Context: application

现在我们制造一个错误的请求，@RequestParam是获取URL中的参数，如果这个参数不提供则会出错。因此，我们发送一个命令 http http://127.0.0.1:8080 ，看结果如何。

HTTP/1.1 400 Bad Request
Connection: close
Content-Type: application/json;charset=UTF-8
Date: Sat, 05 Dec 2015 05:54:06 GMT
Server: Apache-Coyote/1.1
Transfer-Encoding: chunked
X-Application-Context: application

{
    "error": "Bad Request",
    "exception": "org.springframework.web.bind.MissingServletRequestParameterException",
    "message": "Required String parameter 'name' is not present",
    "path": "/greet",
    "status": 400,
    "timestamp": 1449294846060
}

可以看到，由于没有提供name参数，服务器返回的状态码是400：错误的请求。在响应体中的内容依次如下：

error : 错误信息；
exception：异常的类型，MissingServletRequestParameterExeption，见名知意，说明是缺少了某个请求参数；
message：对异常的说明
path：显示请求的URL路径；
status：表示返回的错误码
timestamp：错误发生的时间戳，调用System.currentMills()

如果我们给定name参数，却不给它赋值，又会如何？发送命令 http http:127.0.0.1:8080/greet?name ，则服务器的返回值如下：

HTTP/1.1 500 Internal Server Error
Connection: close
Content-Type: application/json;charset=UTF-8
Date: Sat, 05 Dec 2015 06:01:24 GMT
Server: Apache-Coyote/1.1
Transfer-Encoding: chunked
X-Application-Context: application

{
    "error": "Internal Server Error",
    "exception": "java.lang.IllegalArgumentException",
    "message": "The 'name' parameter must not be null or empty",
    "path": "/greet",
    "status": 500,
    "timestamp": 1449295284160
}

对比上面，可以看出，这次返回的错误码是500，表示服务器内部错误；返回的异常类型是java.lang.IllegalArgumentException，表示参数不合法。服务器内部错误表示服务器抛出了异常缺没有处理，我们更愿意API返回400，告诉调用者自己哪里做错了。如何实现呢？利用@ExceptionHandler注解即可。

在GreetingController控制器中加入如下处理函数，用于捕获这个控制器的异常。

@ExceptionHandler
void handleIllegalArgumentException(IllegalArgumentException e, 
                        HttpServletResponse response) throws IOException {    
      response.sendError(HttpStatus.BAD_REQUEST.value());
}

再次发送命令 http http:127.0.0.1:8080/greet?name ,则返回下面的结果：

HTTP/1.1 400 Bad Request
Connection: close
Content-Type: application/json;charset=UTF-8
Date: Sat, 05 Dec 2015 06:08:50 GMT
Server: Apache-Coyote/1.1
Transfer-Encoding: chunked
X-Application-Context: application

{
    "error": "Bad Request",
    "exception": "java.lang.IllegalArgumentException",
    "message": "The 'name' parameter must not be null or empty",
    "path": "/greet",
    "status": 400,
    "timestamp": 1449295729978
}

说明我们在服务器端捕获了IllegalArgumentException这个异常，并设置response的返回码为400。如果你想对多个异常都进行一样的处理，则上述异常处理代码可以修改为下面这样（给@ExceptionHandler传入参数）：

@ExceptionHandler({IllegalArgumentException.class, NullPointerException.class})
void handleIllegalArgumentException(HttpServletResponse response) throws IOException {
    response.sendError(HttpStatus.BAD_REQUEST.value());
}

现在这个异常处理代码是加在当前的这个控制器中，因此它只处理属于这个控制器的响应，如果我们新建一个类，并用注解@ControllerAdvice修饰，并在这个类中定义上述的异常处理代码，则它会负责处理所有的请求。

Spring Boot 1.2.0以后，还支持在response修改对应的message，只要将对应的message信息传入sendError函数即可，例如：

@ExceptionHandler({IllegalArgumentException.class, NullPointerException.class})
void handleIllegalArgumentException(HttpServletResponse response) throws IOException {
    response.sendError(HttpStatus.BAD_REQUEST.value(), 
         "Please try again and with a non empty string as 'name'");
}

再次执行同样的命令，会收到下列反馈：

HTTP/1.1 400 Bad Request
Connection: close
Content-Type: application/json;charset=UTF-8
Date: Sat, 05 Dec 2015 06:21:05 GMT
Server: Apache-Coyote/1.1
Transfer-Encoding: chunked
X-Application-Context: application

{
    "error": "Bad Request",
    "exception": "java.lang.IllegalArgumentException",
    "message": "Please try again and with a non empty string as 'name'",
    "path": "/greet",
    "status": 400,
    "timestamp": 1449296465060
}

如果希望验证请求的参数，可以使用JSR-303 Bean Validation API，并参考 Spring Validation 。在spring.io上还有一个验证表单输入的例子 Validating Form Input 。