springboot優雅的統一返回格式 + 全局異常處理（包括404等異常）

来源:https://www.cnblogs.com/tuuli/archive/2023/08/24/17653165.html
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[toc] ## 1.自定義枚舉類 ```java public enum ReturnCode { RC200(200, "ok"), RC400(400, "請求失敗，參數錯誤，請檢查後重試。"), RC404(404, "未找到您請求的資源。"), RC405(405, "請求方式錯誤，請檢查 ...


目錄

1.自定義枚舉類

public enum ReturnCode {
    RC200(200, "ok"),
    RC400(400, "請求失敗，參數錯誤，請檢查後重試。"),
    RC404(404, "未找到您請求的資源。"),
    RC405(405, "請求方式錯誤，請檢查後重試。"),
    RC500(500, "操作失敗，伺服器繁忙或伺服器錯誤，請稍後再試。");

    // 自定義狀態碼
    private final int code;

    // 自定義描述
    private final String msg;

    ReturnCode(int code, String msg) {
        this.code = code;
        this.msg = msg;
    }

    public int getCode() {
        return code;
    }

    public String getMsg() {
        return msg;
    }
}

該枚舉類為我們和前端約定好的返回狀態碼和描述信息，可根據自己的需求修改狀態碼和描述

2.自定義統一返回格式類

@Data
public class R<T> {

    private Integer code; //狀態碼

    private String msg; //提示信息

    private T data; //數據

    private long timestamp;//介面請求時間

    public R() {
        this.timestamp = System.currentTimeMillis();
    }

    public static <T> R<T> success(T data) {
        R<T> r = new R<>();
        r.setCode(ReturnCode.RC200.getCode());
        r.setMsg(ReturnCode.RC200.getMsg());
        r.setData(data);
        return r;
    }

    public static <T> R<T> error(int code, String msg) {
        R<T> r = new R<>();
        r.setCode(code);
        r.setMsg(msg);
        r.setData(null);
        return r;
    }
}

@Data註解為Lombok工具類庫中的註解，提供類的get、set、equals、hashCode、canEqual、toString方法，使用時需配置Lombok，如不配置請手動生成相關方法。

我們返回的信息至少包括code、msg、data三部分，其中code是我們後端和前端約定好的狀態碼，msg為提示信息，data為返回的具體數據，沒有返回數據則為null。除了這三部分外，你還可以定義一些其他欄位，比如請求時間timestamp。

定義了統一返回類後，controller層返回數據時統一使用R.success()方法封裝。

@RestController
@RequestMapping("/test")
public class TestController {
    @PostMapping("/test1")
    public R<List<Student>> getStudent() {
        ArrayList<Student> list = new ArrayList<>();
        Student student1 = new Student();
        student1.setId(1);
        student1.setName("name1");
        Student student2 = new Student();
        student2.setId(2);
        student2.setName("name2");
        list.add(student1);
        list.add(student2);
        return R.success(list);
    }
}

@Data
class Student {
    private Integer id;
    private String name;
}

例如在以上代碼中，我們的需求是查詢學生信息，我們調用這個test1介面就返回了以下的結果：

{
    "code": 200,
    "msg": "ok",
    "data": [
        {
            "id": 1,
            "name": "name1"
        },
        {
            "id": 2,
            "name": "name2"
        }
    ],
    "timestamp": 1692805971309
}

image-20230823235342116

到這裡我們已經基本實現了統一返回格式，但是上面這種實現方式也有一個缺點，就是每次返回數據的時候都需要調用R.success()方法，非常麻煩，我們希望能夠在controller層里直接返回我們實際的數據，即data欄位中的內容，然後自動幫我們封裝到R.success()之中，因此我們需要一種更高級的方法。

3.統一返回格式的高級實現

我們需要利用springboot的ResponseBodyAdvice類來實現這個功能，ResponseBodyAdvice的作用：攔截Controller方法的返回值，統一處理返回值/響應體

/**
 * 攔截controller返回值，封裝後統一返回格式
 */
@RestControllerAdvice
public class ResponseAdvice implements ResponseBodyAdvice<Object> {

    @Autowired
    private ObjectMapper objectMapper;

    @Override
    public boolean supports(MethodParameter returnType, Class converterType) {
        return true;
    }

    @SneakyThrows
    @Override
    public Object beforeBodyWrite(Object o, MethodParameter returnType, MediaType selectedContentType, Class selectedConverterType, ServerHttpRequest request, ServerHttpResponse response) {
        //如果Controller返回String的話，SpringBoot不會幫我們自動封裝而直接返回，因此我們需要手動轉換成json。
        if (o instanceof String) {
            return objectMapper.writeValueAsString(R.success(o));
        }
        //如果返回的結果是R對象，即已經封裝好的，直接返回即可。
        //如果不進行這個判斷，後面進行全局異常處理時會出現錯誤
        if (o instanceof R) {
            return o;
        }
        return R.success(o);
    }
}

@RestControllerAdvice是@RestController註解的增強，可以實現三個方面的功能：

  1. 全局異常處理
  2. 全局數據綁定
  3. 全局數據預處理

經過上面的處理後，我們就不需要在controller層使用R.success()進行封裝了，直接返回原始數據，springboot就會幫我們自動封裝。

@RestController
@RequestMapping("/test")
public class TestController {
    @PostMapping("/test1")
    public List<Student> getStudent() {
        ArrayList<Student> list = new ArrayList<>();
        Student student1 = new Student();
        student1.setId(1);
        student1.setName("name1");
        Student student2 = new Student();
        student2.setId(2);
        student2.setName("name2");
        list.add(student1);
        list.add(student2);
        return list;
    }
}

@Data
class Student {
    private Integer id;
    private String name;
}

此時我們調用介面返回的數據依然是自定義統一返回格式的json數據

{
    "code": 200,
    "msg": "ok",
    "data": [
        {
            "id": 1,
            "name": "name1"
        },
        {
            "id": 2,
            "name": "name2"
        }
    ],
    "timestamp": 1692805971325
}

需要註意的是，即使我們controller層的介面返回類型是void，ResponseBodyAdvice類依然會幫我們自動封裝，其中data欄位為null。返回的格式如下：

{
    "code": 200,
    "msg": "ok",
    "data": null,
    "timestamp": 1692805971336
}

4.全局異常處理

如果我們不做統一異常處理，當後端出現異常時，返回的數據就變成了下麵這樣：

後端介面：

@RestController
@RequestMapping("/test")
public class TestController {
    @PostMapping("/test1")
    public String getStudent() {
        int i = 1/0;
        return "hello";
    }
}

返回json：

{
    "code": 200,
    "msg": "ok",
    "data": {
        "timestamp": "2023-08-23T16:13:57.818+00:00",
        "status": 500,
        "error": "Internal Server Error",
        "path": "/test/test1"
    },
    "timestamp": 1692807237832
}

code返回了200，又在data中顯示500錯誤，這顯然不是我們想要的結果，我們想要的結果應該時code返回500，data返回null。解決的方式有很多，你可以通過try catch的方式來捕獲，但是我們並不知道什麼時候會出現異常，而且手動寫try catch並不方便。因此我們需要進行全局異常處理 。

@Slf4j
@RestControllerAdvice
@ResponseBody
public class RestExceptionHandler {

    /**
     * 處理異常
     *
     * @param e otherException
     * @return
     */
    @ExceptionHandler(Exception.class)
    public R<String> exception(Exception e) {
        log.error("異常 exception = {}", e.getMessage(), e);
        return R.error(ReturnCode.RC500.getCode(), ReturnCode.RC500.getMsg());
    }
}

說明：

  1. @RestControllerAdvice，RestController的增強類，可用於實現全局異常處理器
  2. @ExceptionHandler，統一處理某一類異常，比如要獲取空指針異常可以@ExceptionHandler(NullPointerException.class)

除此之外，你還可以使用@ResponseStatus來指定客戶端收到的http狀態碼，如@ResponseStatus(HttpStatus.INTERNAL_SERVER_ERROR)則客戶端收到的http狀態碼為500。如果不指定，則預設返回200。在這裡我們並沒有指定，因此我們的請求返回的http狀態碼全部是200，當出現異常時，我們可以修改統一返回格式中code的狀態碼，來表明具體情況。

具體效果如下：

介面：

@RestController
@RequestMapping("/test")
public class TestController {
    @PostMapping("/test1")
    public void test() {
        int i = 1/0; //發生除0異常
    }
}

返回json：

{
    "code": 500,
    "msg": "操作失敗，伺服器繁忙或伺服器錯誤，請稍後再試。",
    "data": null,
    "timestamp": 1692808061062
}

基本上實現了我們的需求。

5.更優雅的全局異常處理

在上面的全局異常處理中，我們直接捕獲了Exception.class，無論什麼異常都統一處理，但實際上我們需要根據不同的異常進行不同的處理，如空指針異常可能是前端傳參錯誤，以及我們的自定義異常等。

自定義異常如下：

@Getter
@Setter
public class BusinessException extends RuntimeException {
    private int code;
    private String msg;

    public BusinessException() {
    }

    public BusinessException(ReturnCode returnCode) {
        this(returnCode.getCode(),returnCode.getMsg());
    }

    public BusinessException(int code, String msg) {
        super(msg);
        this.code = code;
        this.msg = msg;
    }
}

註：@Getter和@Setter分別提供了get和set方法，同樣需要Lombok依賴。

我們在全局異常處理中可以使用@ExceptionHandler指定異常類型，分別處理不同的異常

@Slf4j
@RestControllerAdvice
@ResponseBody
public class RestExceptionHandler {

    /**
     * 處理自定義異常
     *
     * @param e BusinessException
     * @return
     */
    @ExceptionHandler(BusinessException.class)
    public R<String> businessException(BusinessException e) {
        log.error("業務異常 code={}, BusinessException = {}", e.getCode(), e.getMessage(), e);
        return R.error(e.getCode(), e.getMsg());
    }

    /**
     * 處理空指針的異常
     *
     * @param e NullPointerException
     * @return
     * @description 空指針異常定義為前端傳參錯誤，返回400
     */
    @ExceptionHandler(NullPointerException.class)
    public R<String> nullPointerException(NullPointerException e) {
        log.error("空指針異常 NullPointerException ", e);
        return R.error(ReturnCode.RC400.getCode(), ReturnCode.RC400.getMsg());
    }

    /**
     * 處理其他異常
     *
     * @param e otherException
     * @return
     */
    @ExceptionHandler(Exception.class)
    public R<String> exception(Exception e) {
        log.error("未知異常 exception = {}", e.getMessage(), e);
        return R.error(ReturnCode.RC500.getCode(), ReturnCode.RC500.getMsg());
    }
}

需要註意的是一個異常只會被捕獲一次，比如空指針異常，只會被第二個方法捕獲，處理之後不會再被最後一個方法捕獲。當上面兩個方法都沒有捕獲到指定異常時，最後一個方法指定了@ExceptionHandler(Exception.class)就可以捕獲到所有的異常，相當於if elseif else語句

分別測試自定義異常、空指針異常以及其他異常：

  1. 自定義異常

    介面：

@RestController
@RequestMapping("/test")
public class TestController {
    @PostMapping("/test1")
    public void test() {
        throw new BusinessException(ReturnCode.RC500.getCode(),"發生異常");
    }
}

​ 返回json：

{
    "code": 500,
    "msg": "發生異常",
    "data": null,
    "timestamp": 1692809118244
}

  1. 空指針異常：

    介面：

    @RestController
@RequestMapping("/test")
public class TestController {
    @PostMapping("/test1")
    public void test(int id, String name) {
        System.out.println(id + name);
        boolean equals = name.equals("11");
    }
}

    請求：

    image-20230824005143814

    返回json：

    {
    "code": 400,
    "msg": "請求失敗，參數錯誤，請檢查後重試。",
    "data": null,
    "timestamp": 1692809456917
}

  2. 其他異常：

    介面：

    @RestController
@RequestMapping("/test")
public class TestController {
    @PostMapping("/test1")
    public void test() {
       throw new RuntimeException("發生異常");
    }
}

    返回json：

    {
    "code": 500,
    "msg": "操作失敗，伺服器繁忙或伺服器錯誤，請稍後再試。",
    "data": null,
    "timestamp": 1692809730234
}

6.處理404錯誤

即使我們配置了全局異常處理，當出現404 not found等4xx錯誤時，依然會出現意外情況：

image-20230824010132052

返回json：

{
    "code": 200,
    "msg": "ok",
    "data": {
        "timestamp": "2023-08-23T17:01:15.102+00:00",
        "status": 404,
        "error": "Not Found",
        "path": "/test/nullapi"
    },
    "timestamp": 1692810075116
}

我們可以看到發生404錯誤時控制台並沒有報異常，原因是404錯誤並不屬於異常，全局異常處理自然不會去捕獲並處理。因此我們的解決方法是當出現4xx錯誤時，讓springboot直接報異常，這樣我們的全局異常處理就可以捕獲到。

在application.yml配置文件增加以下配置項：

#  當HTTP狀態碼為4xx時直接拋出異常
spring:
  mvc:
    throw-exception-if-no-handler-found: true
  #  關閉預設的靜態資源路徑映射
  web:
    resources:
      add-mappings: false

現在當我們再次請求一個不存在的介面是，控制台會報NoHandlerFoundException異常，然後被全局異常處理捕獲到並統一返回

返回json：

{
    "code": 500,
    "msg": "操作失敗，伺服器繁忙或伺服器錯誤，請稍後再試。",
    "data": null,
    "timestamp": 1692810621545
}

image-20230824011215375

當發生404錯誤時，http的狀態碼依然是200，同時code返回的是500，這不利於用戶或者前端人員的理解，因此我們可以在全局異常處理中單獨對NoHandlerFoundException異常進行處理。

/**
     * 處理404異常
     *
     * @param e NoHandlerFoundException
     * @return
     */
    @ExceptionHandler(NoHandlerFoundException.class)
    @ResponseStatus(HttpStatus.NOT_FOUND)//指定http狀態碼為404
    public R<String> noHandlerFoundException(HttpServletRequest req, Exception e) {
        log.error("404異常 NoHandlerFoundException, method = {}, path = {} ", req.getMethod(), req.getServletPath(), e);
        return R.error(ReturnCode.RC404.getCode(), ReturnCode.RC404.getMsg());
    }

在上面中，我們使用@ExceptionHandler(NoHandlerFoundException.class)單獨捕獲處理404異常，同時使用@ResponseStatus(HttpStatus.NOT_FOUND)指定http返回碼為404，我們統一返回格式中code也設置為404

現在當我們再次發生404異常時，返回json如下：

{
    "code": 404,
    "msg": "未找到您請求的資源。",
    "data": null,
    "timestamp": 1692811047868
}

image-20230824011752721

控制台日誌：

image-20230824012427283

同理我們還可以為405錯誤進行配置，405錯誤對應的異常為HttpRequestMethodNotSupportedException

/**
     * 處理請求方式錯誤(405)異常
     *
     * @param e HttpRequestMethodNotSupportedException
     * @return
     */
    @ExceptionHandler(HttpRequestMethodNotSupportedException.class)
    @ResponseStatus(HttpStatus.METHOD_NOT_ALLOWED)//指定http狀態碼為405
    public R<String> HttpRequestMethodNotSupportedException(HttpServletRequest req, Exception e) {
        log.error("請求方式錯誤(405)異常 HttpRequestMethodNotSupportedException, method = {}, path = {}", req.getMethod(), req.getServletPath(), e);
        return R.error(ReturnCode.RC405.getCode(), ReturnCode.RC405.getMsg());
    }

返回json：

{
    "code": 405,
    "msg": "請求方式錯誤，請檢查後重試。",
    "data": null,
    "timestamp": 1692811288226
}

image-20230824012201529

控制台日誌：

image-20230824012503918

全局異常處理RestExceptionHandler類完整代碼如下：

package com.tuuli.config;

import com.tuuli.common.BusinessException;
import com.tuuli.common.R;
import com.tuuli.common.ReturnCode;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.http.HttpStatus;
import org.springframework.web.HttpRequestMethodNotSupportedException;
import org.springframework.web.bind.annotation.ExceptionHandler;
import org.springframework.web.bind.annotation.ResponseBody;
import org.springframework.web.bind.annotation.ResponseStatus;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestControllerAdvice;
import org.springframework.web.servlet.NoHandlerFoundException;

import javax.servlet.http.HttpServletRequest;

/**
 * 全局異常處理
 */
@Slf4j
@RestControllerAdvice
@ResponseBody
public class RestExceptionHandler {

    /**
     * 處理自定義異常
     *
     * @param e BusinessException
     * @return
     */
    @ExceptionHandler(BusinessException.class)
    public R<String> businessException(BusinessException e) {
        log.error("業務異常 code={}, BusinessException = {}", e.getCode(), e.getMessage(), e);
        return R.error(e.getCode(), e.getMsg());
    }

    /**
     * 處理空指針的異常
     *
     * @param e NullPointerException
     * @return
     * @description 空指針異常定義為前端傳參錯誤，返回400
     */
    @ExceptionHandler(value = NullPointerException.class)
    public R<String> nullPointerException(NullPointerException e) {
        log.error("空指針異常 NullPointerException ", e);
        return R.error(ReturnCode.RC400.getCode(), ReturnCode.RC400.getMsg());
    }

    /**
     * 處理404異常
     *
     * @param e NoHandlerFoundException
     * @return
     */
    @ExceptionHandler(NoHandlerFoundException.class)
    @ResponseStatus(HttpStatus.NOT_FOUND)
    public R<String> noHandlerFoundException(HttpServletRequest req, Exception e) {
        log.error("404異常 NoHandlerFoundException, method = {}, path = {} ", req.getMethod(), req.getServletPath(), e);
        return R.error(ReturnCode.RC404.getCode(), ReturnCode.RC404.getMsg());
    }

    /**
     * 處理請求方式錯誤(405)異常
     *
     * @param e HttpRequestMethodNotSupportedException
     * @return
     */
    @ExceptionHandler(HttpRequestMethodNotSupportedException.class)
    @ResponseStatus(HttpStatus.METHOD_NOT_ALLOWED)
    public R<String> HttpRequestMethodNotSupportedException(HttpServletRequest req, Exception e) {
        log.error("請求方式錯誤(405)異常 HttpRequestMethodNotSupportedException, method = {}, path = {}", req.getMethod(), req.getServletPath(), e);
        return R.error(ReturnCode.RC405.getCode(), ReturnCode.RC405.getMsg());
    }

    /**
     * 處理其他異常
     *
     * @param e otherException
     * @return
     */
    @ExceptionHandler(Exception.class)
    public R<String> exception(Exception e) {
        log.error("未知異常 exception = {}", e.getMessage(), e);
        return R.error(ReturnCode.RC500.getCode(), ReturnCode.RC500.getMsg());
    }
}

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