錯誤處理和日志管理是任何生產環境中不可或缺的一部分。在 Spring Boot 中，合理的錯誤處理機制不僅能夠提升用戶體驗，還能幫助開發者快速定位問題；而有效的日志管理能夠幫助團隊監控應用運行狀態，及時發現和解決問題。

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1. 常見錯誤類型與處理機制

1.1 常見錯誤類型

在開發應用過程中，我們可能會遇到多種錯誤，常見的錯誤類型包括：

• 運行時異常（RuntimeException）：這種異常通常由程序中的邏輯錯誤導致，如空指針異常（NullPointerException）、數組下標越界（ArrayIndexOutOfBoundsException）等。
• 受檢異常（Checked Exception）：這類異常通常是由外部因素引起的，如文件找不到（FileNotFoundException）、數據庫連接失敗（SQLException）等。開發者需要顯式處理這類異常，或者通過 throws 拋出。
• 錯誤（Error）：通常表示虛擬機級別的錯誤，例如內存溢出（OutOfMemoryError）或棧溢出（StackOverflowError）等。

1.2 異常處理機制

在 Spring Boot 中，異常可以通過多種方式進行處理。常用的異常處理機制包括：

• 局部異常處理：在方法中使用 try-catch 語句捕獲并處理異常。這適用于一些局部的、不可避免的錯誤處理。
• 全局異常處理：使用全局異常處理器（例如 @ControllerAdvice 和 @ExceptionHandler）來統一處理不同類型的異常。這種方式適用于應用中需要統一處理異常的場景，簡化了代碼，增強了可維護性。

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2. 全局異常處理與 @ResponseStatus

2.1 全局異常處理

Spring 提供了 @ControllerAdvice 注解，使我們能夠將異常處理代碼與業務邏輯分離，實現全局異常處理。@ControllerAdvice 類可以用來定義一個全局異常處理器，在捕獲到異常時返回自定義的響應結果。

一個簡單的全局異常處理示例如下：

import org.springframework.http.HttpStatus;
import org.springframework.ui.Model;
import org.springframework.web.bind.annotation.ExceptionHandler;
import org.springframework.web.bind.annotation.ControllerAdvice;
import org.springframework.web.bind.annotation.ResponseStatus;@ControllerAdvice
public class GlobalExceptionHandler {// 處理所有類型的異常@ExceptionHandler(Exception.class)@ResponseStatus(HttpStatus.INTERNAL_SERVER_ERROR)public String handleException(Exception e, Model model) {model.addAttribute("error", e.getMessage());return "error";}// 處理特定的異常類型@ExceptionHandler(NullPointerException.class)@ResponseStatus(HttpStatus.BAD_REQUEST)public String handleNullPointerException(NullPointerException e, Model model) {model.addAttribute("error", "Null Pointer Exception occurred");return "error";}
}

在上面的代碼中，@ControllerAdvice 用來處理全局異常，@ExceptionHandler 用來指定處理特定異常的方法。@ResponseStatus 注解用于指定異常的 HTTP 響應狀態碼。

2.2 使用 @ResponseStatus 注解

@ResponseStatus 注解用于將異常與 HTTP 狀態碼綁定，可以方便地為特定的異常分配狀態碼，并自動返回對應的錯誤響應。

例如：

@ResponseStatus(HttpStatus.NOT_FOUND)
public class ResourceNotFoundException extends RuntimeException {public ResourceNotFoundException(String message) {super(message);}
}

當 ResourceNotFoundException 被拋出時，Spring 會自動將響應的狀態碼設置為 404 Not Found，并將異常消息作為響應體返回。

在實際應用中，我們可以通過 @ResponseStatus 為不同的異常類型指定不同的 HTTP 狀態碼，確保客戶端可以獲得更明確的錯誤信息。

2.3 其他常見異常處理機制

• 自定義異常：我們可以定義自定義異常類，用于封裝業務邏輯中的錯誤。例如：

public class BusinessException extends RuntimeException {public BusinessException(String message) {super(message);}
}

然后在全局異常處理類中處理這些自定義異常，返回自定義的錯誤消息。

• RestController 異常處理：在 RESTful 風格的 Web 應用中，通常使用 @RestControllerAdvice 來集中管理異常。與 @ControllerAdvice 類似，它也可以捕獲并處理應用中的異常，只不過它返回的是 JSON 格式的錯誤響應。

@RestControllerAdvice
public class GlobalRestExceptionHandler {@ExceptionHandler(ResourceNotFoundException.class)public ResponseEntity<ErrorResponse> handleResourceNotFoundException(ResourceNotFoundException ex) {ErrorResponse errorResponse = new ErrorResponse("Resource Not Found", ex.getMessage());return new ResponseEntity<>(errorResponse, HttpStatus.NOT_FOUND);}
}

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3. 使用SLF4J與Logback進行日志管理

3.1 SLF4J簡介

SLF4J（Simple Logging Facade for Java）是一個日志門面，它為不同的日志系統（如 Log4j、Logback、JUL 等）提供統一的接口。SLF4J 本身不提供日志實現，它只提供 API，實際的日志輸出是由底層實現（如 Logback）完成的。

在 Spring Boot 中，SLF4J 與 Logback 默認集成，因此我們可以直接使用 SLF4J API 進行日志記錄。

3.2 Logback簡介

Logback 是一個高效、靈活的日志框架，是 SLF4J 的原生實現，通常與 SLF4J 一起使用。它提供了豐富的功能，如日志級別控制、日志輸出格式定制、日志文件輪轉等。

Spring Boot 默認使用 Logback 作為日志框架，并且配置非常簡單。我們可以通過 application.properties 或 application.yml 文件來配置日志級別、日志文件路徑等。

3.3 配置Logback日志

日志級別配置

通過 application.properties 配置文件設置日志級別，Spring Boot 默認日志級別為 INFO。可以通過以下方式修改日志級別：

# 設置根日志級別為 DEBUG
logging.level.root=DEBUG# 設置特定包的日志級別為 TRACE
logging.level.com.example=TRACE

日志文件輸出配置

如果希望將日志輸出到文件，可以在 application.properties 中進行如下配置：

# 設置日志輸出文件
logging.file.name=app.log
logging.file.path=/var/logs

日志模式配置

Logback 提供了強大的配置功能，支持日志輸出模式（如輸出日志到控制臺、文件或遠程服務器）。以下是 Logback 的 XML 配置示例：

<configuration><appender name="CONSOLE" class="ch.qos.logback.core.ConsoleAppender"><encoder><pattern>%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss} - %msg%n</pattern></encoder></appender><root level="DEBUG"><appender-ref ref="CONSOLE"/></root>
</configuration>

這個配置文件指定了日志的輸出格式，采用控制臺輸出，日志格式包括時間戳和日志消息。

3.4 使用 SLF4J 記錄日志

在 Spring Boot 應用中，可以通過注入 Logger 對象來記錄日志。常見的日志級別包括 DEBUG、INFO、WARN、ERROR 和 TRACE。

import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
import org.springframework.stereotype.Service;@Service
public class MyService {private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(MyService.class);public void someMethod() {logger.debug("This is a debug message");logger.info("This is an info message");logger.error("This is an error message");}
}

在此示例中，我們使用 LoggerFactory 獲取 Logger 對象，然后根據需要記錄不同級別的日志。

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總結

錯誤處理和日志管理是開發過程中非常重要的兩個方面。在 Spring Boot 中，我們可以通過全局異常處理機制和自定義異常來簡化錯誤處理的代碼，并通過 SLF4J 和 Logback 實現高效的日志管理。通過合理的錯誤處理與日志管理，開發者可以更高效地監控應用狀態、定位問題，并在發生錯誤時提供更友好的用戶體驗。

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15年互聯網開發、帶過10-20人的團隊，多次幫助公司從0到1完成項目開發，在TX等大廠都工作過。當下為退役狀態，寫此篇文章屬個人愛好。本人開發期間收集了很多開發課程等資料，需要可聯系我