1、各层在对异常处理时需要注意的问题

这是日常开发中请求的处理过程：
在这里插入图片描述
针对异常来说：
•Repository（DAO）层出现异常可以忽略、可以降级、可以转化为一个友好的异常。如果一律捕获异常仅记录日志，很可能业务逻辑已经出
错，而用户和程序本身完全感知不到。

•Service 层往往涉及数据库事务，出现异常同样不适合捕获，否则事务无法自动回滚。此外 Service 层涉及业务逻辑，有些业务逻辑执行中遇到业务异常，可能需要在异常后转入分支业务流程。如果业务异常都被框架捕获了，业务功能就会不正常，执行不到设计好的业务流程。

•如果下层异常上升到 Controller 层还是无法处理的话。Controller 层往往会给予用户友好提示，或是根据每一个 API 的异常表返回指定的异常类型，同样无法对所有异常一视同仁。

2、业务代码层面对于异常的处理姿势

对于自定义的业务异常，以 Warn 级别的日志记录异常以及当前 URL、执行方法等信息后，提取异常中的错误码和消息等信息，转换为合适的结果返回包装体（ResultUtil），返回给 API 调用方；
对于无法处理的系统异常，以 Error 级别的日志记录异常和上下文信息（比如 URL、参数、用户 ID）后，转换为普适的“服务器忙，请稍后再试”异常信息，同样以结果返回包装体返回给调用方。

通常通过定义统一异常拦截来处理业务代码中的异常:

@RestControllerAdvice
@Slf4j
public class RestControllerExceptionHandler {
 	private static int GENERIC_SERVER_ERROR_CODE = 2000;
 	private static String GENERIC_SERVER_ERROR_MESSAGE = "服务器忙，请稍后再试";
 @ExceptionHandler
 	public APIResponse handle(HttpServletRequest req, HandlerMethod method, Exception ex) {
 		if (ex instanceof BusinessException) {
 			BusinessException exception = (BusinessException) ex;
 			log.warn(String.format("访问 %s -> %s 出现业务异常！", req.getRequestURI(), method.toString()), ex);
 			return new APIResponse(false, null, exception.getCode(), exception.getMessage());
 		} else {
 			log.error(String.format("访问 %s -> %s 出现系统异常！", req.getRequestURI(), method.toString()), ex);
 			return new APIResponse(false, null, GENERIC_SERVER_ERROR_CODE, GENERIC_SERVER_ERROR_MESSAGE);
 }
 }
}

注： @ExceptionHandler，作用于方法，声明被注解方法是一个异常处理方法，value属性可以过滤拦截指定异常。 @RestControllerAdvice，作用于类，用于定义一个全局异常处理类，拦截所有restcontroller的异常，返回给前端的数据是json格式。 APIResponse为自定义的结果返回包装体，主要包括code、message、data三个属性

3、错误的异常处理方式：

1、丢弃异常

在任何时候，我们捕获了异常都不应该生吞，也就是直接丢弃异常不记录、不抛出。这样的处理方式还不如不捕获异常，因为被生吞掉的异常一旦导致Bug，就很难在程序中找到蛛丝马迹，使得 Bug 排查工作难上加难。通常情况下，生吞异常的原因，可能是不希望自己的方法抛出受检异常，只是为了把异常“处理掉”而捕获并生吞异常，也可能是想当然地认为异常并不重要或不可能产生。但不管是什么原因，不管是你认为多么不重要的异常，都不应该生吞，哪怕是一个日志也好。

2、丢失异常的原始信息

形如：

private void readFile() throws IOException {
 Files.readAllLines(Paths.get("a_file"));
}
@GetMapping("wrong1")
public void wrong1(){
 	try {
 	readFile();
 	}catch (IOException e) {
 	//只保留了异常消息，栈没有记录
 	log.error("文件读取错误, {}", e.getMessage());
 	throw new RuntimeException("系统忙请稍后再试");
}

我们的日志就成了这个样子，谁能说这个是什么错吗？
[12:57:19.746] [http-nio-45678-exec-1] [ERROR] [.g.t.c.e.d.HandleExceptionController:35 ] - 文件读取错误, a_file

通常建议采用下面的方式记录异常信息：

catch (IOException e) {
 log.error("文件读取错误", e);
 throw new RuntimeException("系统忙请稍后再试");
}
或者
catch (IOException e) {
 throw new RuntimeException("系统忙请稍后再试", e);
}

3、抛出异常时不指定任何信息

形如：

catch (Exception e){
	throw new RuntimeException();
}

报错信息：
[13:25:18.031] [http-nio-45678-exec-3] [ERROR] [c.e.d.RestControllerExceptionHandler:24 ] - 访问 /handleexception/wrong3 -> org……demo1.HandleExceptionController#wrong3(String) 出现系统异常！
java.lang.RuntimeException: null
…

这里的 null 非常容易引起误解。按照空指针问题排查半天才发现，其实是异常的 message 为空。

4、线程池处理异常方法

如果是在任务内部向外抛出异常：

@GetMapping("execute")
public void execute() throws InterruptedException {
 	String prefix = "test";
 	ExecutorService threadPool = Executors.newFixedThreadPool(1, new ThreadFactoryBuilder().setNameFormat(prefix+"%d").get());
 	//提交10个任务到线程池处理，第5个任务会抛出运行时异常
 	IntStream.rangeClosed(1, 10).forEach(i -> threadPool.execute(() -> {
 		if (i == 5) throw new RuntimeException("error");
 		log.info("I'm done : {}", i);
 	}));
 	threadPool.shutdown();
 	threadPool.awaitTermination(1, TimeUnit.HOURS);
}

日志打印：
[14:33:55.990] [test0] [INFO ] [e.d.ThreadPoolAndExceptionController:26 ] - I’m done : 4
Exception in thread “test0” java.lang.RuntimeException: error
at org.geekbang.time.commonmistakes.exception.demo3.ThreadPoolAndExceptionController.lambda$null$0(ThreadPoolAndExceptionController.java:25)
at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.runWorker(ThreadPoolExecutor.java:1149)
at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor $Worker.run(ThreadPoolExecutor.java:624)
at java.lang.Thread.run(Thread.java:748)
[14:33:55.990] [test1] [INFO ] [e.d.ThreadPoolAndExceptionController:26 ] - I’m done : 6

从线程名的改变可以知道因为异常的抛出老线程退出了，线程池只能重新创建一个线程。如果每个异步任务都以异常结束，那么线程池可能完全起不到线程重用的作用。因为没有手动捕获异常进行处理，ThreadGroup 帮我们进行了未捕获异常的默认处理，向标准错误输出打印了出现异常的线程名称和异常信息。显然，这种没有以统一的错误日志格式记录错误信息打印出来的形式，对生产级代码是不合适的。

默认处理方式：

public void uncaughtException(Thread t, Throwable e) {
   if (parent != null) {
      parent.uncaughtException(t, e);
   } else {
      Thread.UncaughtExceptionHandler ueh =
      Thread.getDefaultUncaughtExceptionHandler();
      if (ueh != null) {
         ueh.uncaughtException(t, e);
      } else if (!(e instanceof ThreadDeath)) {
 		System.err.print("Exception in thread \"" + t.getName() + "\" ");
 		e.printStackTrace(System.err);
   }
  }
 }

以 execute 方法提交到线程池的异步任务，最好在任务内部做好异常处理；设置自定义的异常处理程序作为保底，比如在声明线程池时自定义线程池的未捕获异常处理程序：

new ThreadFactoryBuilder()
 	.setNameFormat(prefix+"%d")
 	.setUncaughtExceptionHandler((thread, throwable)-> log.error("ThreadPool {} got exception", thread, throwable))
 	.get()

通过线程池 ExecutorService 的 execute 方法提交任务到线程池处理，如果出现异常会导致线程退出，控制台输出中可以看到异常信息。那么，把 execute方法改为 submit，线程还会退出吗，异常还能被处理程序捕获到吗？修改代码后重新执行程序可以看到如下日志，说明线程没退出，异常也没记录被生吞了：
[15:44:33.769] [test0] [INFO ] [e.d.ThreadPoolAndExceptionController:47 ] - I’m done : 1
[15:44:33.770] [test0] [INFO ] [e.d.ThreadPoolAndExceptionController:47 ] - I’m done : 2
[15:44:33.770] [test0] [INFO ] [e.d.ThreadPoolAndExceptionController:47 ] - I’m done : 3
[15:44:33.770] [test0] [INFO ] [e.d.ThreadPoolAndExceptionController:47 ] - I’m done : 4
[15:44:33.770] [test0] [INFO ] [e.d.ThreadPoolAndExceptionController:47 ] - I’m done : 6
[15:44:33.770] [test0] [INFO ] [e.d.ThreadPoolAndExceptionController:47 ] - I’m done : 7
[15:44:33.770] [test0] [INFO ] [e.d.ThreadPoolAndExceptionController:47 ] - I’m done : 8
[15:44:33.771] [test0] [INFO ] [e.d.ThreadPoolAndExceptionController:47 ] - I’m done : 9
[15:44:33.771] [test0] [INFO ] [e.d.ThreadPoolAndExceptionController:47 ] - I’m done : 10

查看 FutureTask 源码可以发现，在执行任务出现异常之后，异常存到了一个 outcome 字段中，只有在调用 get 方法获取 FutureTask 结果的时候，才会以ExecutionException 的形式重新抛出异常。

既然是以 submit 方式来提交任务，那么我们应该关心任务的执行结果，否则应该以 execute 来提交任务。修改代码如下：

List<Future> tasks = IntStream.rangeClosed(1, 10).mapToObj(i -> threadPool.submit(() -> {
 	if (i == 5) throw new RuntimeException("error");
 	log.info("I'm done : {}", i);
})).collect(Collectors.toList());
tasks.forEach(task-> {
 	try {
 		task.get();
 	} catch (Exception e) {
 		log.error("Got exception", e);
 	}
  }
);

[15:44:13.543] [http-nio-45678-exec-1] [ERROR] [e.d.ThreadPoolAndExceptionController:69 ] - Got exception
java.util.concurrent.ExecutionException: java.lang.RuntimeException: error