Spring全局異常處理最佳實踐

全局異常處理器詳解

什么是全局異常處理器？

全局異常處理器是Spring框架提供的統一異常處理機制，用于集中處理應用程序中所有控制器（Controller）層拋出的異常。它的核心價值在于：

  1. 統一異常處理：避免在每個Controller方法中重復編寫try-catch
  2. 標準化錯誤響應：確保所有異常返回一致的錯誤格式
  3. 解耦業務邏輯：將錯誤處理與業務代碼分離
  4. 提高可維護性：所有異常處理邏輯集中管理
  5. 增強安全性：防止敏感異常信息泄露給客戶端

核心實現方式

1. 使用 @ControllerAdvice + @ExceptionHandler（推薦）

@RestControllerAdvice // 組合了@ControllerAdvice和@ResponseBody
public class GlobalExceptionHandler {// 處理自定義業務異常@ExceptionHandler(BusinessException.class)public ResponseEntity<ErrorResponse> handleBusinessException(BusinessException ex) {ErrorResponse error = new ErrorResponse(ex.getErrorCode(),ex.getMessage(),System.currentTimeMillis());return new ResponseEntity<>(error, HttpStatus.BAD_REQUEST);}// 處理參數校驗異常@ExceptionHandler(MethodArgumentNotValidException.class)public ResponseEntity<ErrorResponse> handleValidationException(MethodArgumentNotValidException ex) {List<String> errors = ex.getBindingResult().getFieldErrors().stream().map(error -> error.getField() + ": " + error.getDefaultMessage()).collect(Collectors.toList());ErrorResponse error = new ErrorResponse("VALIDATION_FAILED","參數校驗失敗",errors,System.currentTimeMillis());return new ResponseEntity<>(error, HttpStatus.BAD_REQUEST);}// 處理認證授權異常@ExceptionHandler(AccessDeniedException.class)public ResponseEntity<ErrorResponse> handleAccessDeniedException(AccessDeniedException ex) {ErrorResponse error = new ErrorResponse("UNAUTHORIZED","無訪問權限",System.currentTimeMillis());return new ResponseEntity<>(error, HttpStatus.FORBIDDEN);}// 處理所有未捕獲的異常@ExceptionHandler(Exception.class)public ResponseEntity<ErrorResponse> handleAllExceptions(Exception ex) {// 生產環境應隱藏詳細錯誤信息String message = "生產環境".equals(env) ? "服務器內部錯誤" : ex.getMessage();ErrorResponse error = new ErrorResponse("INTERNAL_SERVER_ERROR",message,System.currentTimeMillis());log.error("未處理異常: ", ex);return new ResponseEntity<>(error, HttpStatus.INTERNAL_SERVER_ERROR);}
}

2. 錯誤響應體結構（標準化）

@Data
@AllArgsConstructor
@NoArgsConstructor
public class ErrorResponse {private String code;      // 錯誤碼private String message;   // 用戶友好消息private Object details;   // 錯誤詳情（可選）private long timestamp;   // 時間戳// 用于校驗錯誤的構造器public ErrorResponse(String code, String message, Object details, long timestamp) {this.code = code;this.message = message;this.details = details;this.timestamp = timestamp;}
}

企業級最佳實踐

1. 異常分類處理策略

異常類型HTTP狀態碼處理方式
業務邏輯異常400返回具體錯誤碼和用戶友好消息
參數校驗異常400返回具體字段錯誤信息
認證失敗異常401返回認證失敗提示
權限不足異常403返回權限不足提示
資源不存在異常404返回資源不存在提示
系統內部異常500返回通用錯誤（生產環境屏蔽細節）
服務不可用異常503返回服務維護提示

2. 自定義業務異常體系

// 基礎業務異常
public class BusinessException extends RuntimeException {private final String errorCode;public BusinessException(String errorCode, String message) {super(message);this.errorCode = errorCode;}public String getErrorCode() {return errorCode;}
}// 具體業務異常
public class UserNotFoundException extends BusinessException {public UserNotFoundException(Long userId) {super("USER_NOT_FOUND", "用戶不存在: " + userId);}
}public class InsufficientBalanceException extends BusinessException {public InsufficientBalanceException(BigDecimal balance) {super("INSUFFICIENT_BALANCE", "余額不足，當前余額: " + balance);}
}

3. 自動處理參數校驗

結合 @Valid 注解自動捕獲校驗異常：

@PostMapping("/users")
public UserDTO createUser(@Valid @RequestBody CreateUserRequest request) {// 業務邏輯
}// 在全局異常處理器中
@ExceptionHandler(MethodArgumentNotValidException.class)
public ResponseEntity<ErrorResponse> handleValidationException(MethodArgumentNotValidException ex) {// 提取所有字段錯誤Map<String, String> errors = ex.getBindingResult().getFieldErrors().stream().collect(Collectors.toMap(FieldError::getField,fieldError -> fieldError.getDefaultMessage() != null ? fieldError.getDefaultMessage() : ""));return ResponseEntity.badRequest().body(new ErrorResponse("VALIDATION_ERROR", "參數校驗失敗", errors));
}

4. 生產環境安全處理

@ExceptionHandler(Exception.class)
public ResponseEntity<ErrorResponse> handleAllExceptions(Exception ex) {// 區分開發和生產環境String errorMessage = "系統錯誤";// 開發環境顯示詳細錯誤if ("dev".equals(environment.getProperty("spring.profiles.active"))) {errorMessage = ex.getMessage();}// 記錄完整錯誤日志log.error("未處理異常: ", ex);return ResponseEntity.status(HttpStatus.INTERNAL_SERVER_ERROR).body(new ErrorResponse("SERVER_ERROR", errorMessage));
}

高級功能擴展

1. 異常國際化支持

@ExceptionHandler(BusinessException.class)
public ResponseEntity<ErrorResponse> handleBusinessException(BusinessException ex, HttpServletRequest request) {// 從請求頭獲取語言String language = request.getHeader("Accept-Language");Locale locale = StringUtils.hasText(language) ? Locale.forLanguageTag(language) : Locale.getDefault();// 使用MessageSource獲取本地化消息String localizedMessage = messageSource.getMessage(ex.getErrorCode(), new Object[]{}, ex.getMessage(), // 默認消息locale);return ResponseEntity.badRequest().body(new ErrorResponse(ex.getErrorCode(), localizedMessage));
}

2. 異常監控集成

@ExceptionHandler(Exception.class)
public ResponseEntity<ErrorResponse> handleAllExceptions(Exception ex) {// 發送異常到監控系統metricsService.recordException(ex);// 發送告警通知if (ex instanceof CriticalException) {alertService.sendCriticalAlert(ex);}// ... 其他處理
}

3. 自定義異常處理器順序

@Order(Ordered.HIGHEST_PRECEDENCE) // 最高優先級
@RestControllerAdvice
public class SecurityExceptionHandler {@ExceptionHandler(AuthenticationException.class)public ResponseEntity<ErrorResponse> handleAuthException(AuthenticationException ex) {// 特殊處理認證異常}
}@Order(Ordered.LOWEST_PRECEDENCE) // 最低優先級
@RestControllerAdvice
public class GlobalExceptionHandler {@ExceptionHandler(Exception.class)public ResponseEntity<ErrorResponse> handleAllExceptions(Exception ex) {// 兜底處理}
}

使用場景示例

Controller中的使用

@RestController
@RequestMapping("/api/orders")
public class OrderController {@PostMappingpublic ResponseEntity<OrderDTO> createOrder(@Valid @RequestBody CreateOrderRequest request) {// 業務代碼無需處理異常OrderDTO order = orderService.createOrder(request);return ResponseEntity.ok(order);}@GetMapping("/{id}")public ResponseEntity<OrderDTO> getOrder(@PathVariable Long id) {// 直接拋出業務異常OrderDTO order = orderService.getOrder(id).orElseThrow(() -> new OrderNotFoundException(id));return ResponseEntity.ok(order);}
}

最佳實踐總結

  1. 分層處理：

    • 業務層拋出有含義的異常
    • 控制器層不處理異常
    • 全局處理器統一轉換異常為響應

  2. 標準化響應：

    • 統一錯誤響應格式
    • 包含錯誤碼、消息和時間戳
    • 必要時添加錯誤詳情

  3. 異常分類：

    • 為不同類型異常創建處理器
    • 使用HTTP狀態碼合理映射業務異常

  4. 安全考慮：

    • 生產環境屏蔽敏感異常信息
    • 開發環境顯示詳細錯誤

  5. 監控集成：

    • 記錄異常日志
    • 集成監控告警系統

  6. 可擴展性：

    • 使用自定義異常體系
    • 支持異常國際化

全局異常處理器是構建健壯REST API的關鍵組件，它能顯著提高代碼質量、增強系統穩定性，并為客戶端提供一致的錯誤處理體驗。

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