Spring Boot 中的默认异常处理机制及执行流程

Spring Boot 异常处理机制详解

Spring Boot 提供了一套完善的默认异常处理机制，通过内置的 BasicErrorController 自动处理应用中的各类异常情况。这套机制基于 Spring MVC 的异常处理框架构建，具有以下特点：

1. 多格式响应支持：

   • 对于传统Web应用：当发生异常时，会自动返回错误页面（如 404.html、5xx.html）
   • 对于REST API：会自动生成结构化的jsON错误响应，包含timestamp、status、error、http://www.chinasem.cnpath等字段

2. 默认错误路径：

   • 提供了/error映射路径作为统一的错误处理入口
   • 可以通过实现ErrorController接口来自定义错误处理逻辑

3. 错误页面配置：

   • 静态错误页：支持在src/main/randroidesources/static/error/目录下放置静态错误页
   • 模板错误页：支持在模板引擎目录（如templates/error/）下放置动态错误页
   • 支持根据状态码命名文件（如404.html、500.html）

4. 内置异常转换：

   • 自动将常见异常转换为合适的HTTP状态码
   • 例如：MethodArgumentNotValidException -> 400 Bad Request
   • 例如：NoHandlerFoundException -> 404 Not Found

5. 配置选项：

   • 通过server.error.*配置项可以自定义错误处理行为
   • 例如：server.error.include-message=always（控制错误信息是否包含详细异常信息）

实际应用示例：

// 自定义错误页
@Controller
public编程 class MyErrorController implements ErrorController {
    @RequestMapping("/error")
    public String handleError(HttpServletRequest request) {
        Object status = request.getAttribute("Javax.servlet.error.status_code");
        if (status != null) {
            Integer statusCode = Integer.valueOf(status.toString());
            if(statusCode == 404) {
                return "error/404";
            } else if(statusCode == 500) {
                return "error/500";
            }
        }
        return "error/generic";
    }
}

这套机制既适用于传统Web应用的页面错误展示，也适配RESTful API的JSON错误响应，为开发者提供了开箱即用的异常处理解决方案。

默认错误页面功能

当应用出现异常时，Spring Boot 会自动展示一个"Whitelabel Error Page"（白色标签错误页），这个页面包含以下关键信息：

• HTTP状态码（如404、500等）
• 错误发生的时间戳（精确到毫秒）
• 具体的错误信息（异常消息）
• 请求的URL路径
• 错误跟踪ID（便于日志关联）

例如：

• 访问不存在的URL时，会返回一个包含"404 Not Found"状态的错误页面
• 服务器内部错误时会android显示500错误页面，并附带相关错误信息
• 参数验证失败时会返回400错误页面

自动异常转换机制

Spring Boot 会自动将常见的异常类型转换为合适的HTTP状态码：

1. 404 Not Found

   • 触发条件：NoHandlerFoundException
   • 使用场景：当请求的URL没有对应的控制器方法时
   • 示例：访问 /api/non-existent-endpoint

2. 400 Bad Request

   • 触发条件：MethodArgumentNotValidException（方法参数验证失败）
   • 使用场景：表单验证失败、REST API参数校验不通过
   • 示例：提交的JSON数据缺少必填字段

3. 500 Internal Server Error

   • 触发条件：其他所有未捕获的异常
   • 使用场景：业务逻辑中的运行时异常
   • 示例：数据库连接失败、空指针异常

错误属性配置选项

开发者可以通过 application.properties 或 application.yml 文件自定义错误处理行为：

# 控制错误信息中是否包含异常消息
server.error.include-message=always # 可选值：always, on_param, never
# 控制是否包含堆栈跟踪信息
server.error.include-stacktrace=on_param # 可选值：always, on_param, never
# 自定义错误处理路径（默认为/error）
server.error.path=/custom-error
# 是否包含错误详情（绑定异常的具体字段错误）
server.error.include-binding-errors=always

默认错误处理流程详解

1. 异常触发阶段

   • 当应用代码中抛出异常且未被捕获时
   • 异常被Spring MVC的 DispatcherServlet 捕获

2. 请求转发阶段

   • DispatcherServlet 将异常转发到配置的错误路径（默认是/error）
   • 根据请求的Accept头决定响应格式（HTML或JSON）

3. 错误处理阶段

   • BasicErrorController 处理该请求
   • 收集错误信息（状态码、错误消息、时间戳等）
   • 对于浏览器请求（Accept包含text/html），返回HTML错误页
   • 对于API请求（Ac编程cept包含application/json），返回JSON格式的错误信息

4. 响应生成阶段 JSON响应示例：

   {
     "timestamp": "2023-05-15T08:12:34.567+00:00",
     "status": 404,
     "error": "Not Found",
     "path": "/api/non-existent"
   }

扩展机制

虽然Spring Boot提供了默认处理，但开发者可以通过以下方式扩展：

1. 自定义ErrorController

   • 实现ErrorController接口
   • 重写getErrorPath()和error()方法
   • 示例：记录错误日志或发送告警通知

2. 全局异常处理器

   • 使用@ControllerAdvice注解定义全局异常处理类
   • 配合@ExceptionHandler处理特定异常
   • 示例：

     @ControllerAdvice
     public class GlobalExceptionHandler {
         @ExceptionHandler(value = {UserNotFoundException.class})
         protected ResponseEntity<ErrorResponse> handleUserNotFound(UserNotFoundException ex) {
             ErrorResponse error = new ErrorResponse("USER_NOT_FOUND", ex.getMessage());
             return new ResponseEntity<>(error, HttpStatus.NOT_FOUND);
         }
     }

3. 继承ResponseEntityExceptionHandler

   • 继承Spring提供的基类进行更细粒度的控制
   • 可以覆盖处理特定MVC异常的默认行为
   • 示例：自定义验证错误的响应格式

这套机制使得开发者可以快速构建健壮的应用程序，同时保留足够的灵活性来定制错误处理逻辑，满足特定业务场景的需求。

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