Обработка исключений в контроллерах Spring

Часто на практике возникает необходимость централизованной обработки исключений в рамках контроллера или даже всего приложения. В данной статье разберём основные возможности, которые предоставляет Spring Framework для решения этой задачи и на простых примерах посмотрим как всё работает. Кому интересна данная тема — добро пожаловать под кат!

Изначально до Spring 3.2 основными способами обработки исключений в приложении были HandlerExceptionResolver и аннотация @ExceptionHandler. Их мы ещё подробно разберём ниже, но они имеют определённые недостатки. Начиная с версии 3.2 появилась аннотация @ControllerAdvice, в которой устранены ограничения из предыдущих решений. А в Spring 5 добавился новый класс ResponseStatusException, который очень удобен для обработки базовых ошибок для REST API.

А теперь обо всём по порядку, поехали!

Обработка исключений на уровне контроллера — @ExceptionHandler

С помощью аннотации @ExceptionHandler можно обрабатывать исключения на уровне отдельного контроллера. Для этого достаточно объявить метод, в котором будет содержаться вся логика обработки нужного исключения, и проаннотировать его.

В качестве примера разберём простой контроллер:

@RestController
public class Example1Controller {

    @GetMapping(value = "/testExceptionHandler", produces = APPLICATION_JSON_VALUE)
    public Response testExceptionHandler(@RequestParam(required = false, defaultValue = "false") boolean exception)
            throws BusinessException {
        if (exception) {
            throw new BusinessException("BusinessException in testExceptionHandler");
        }
        return new Response("OK");
    }

    @ExceptionHandler(BusinessException.class)
    public Response handleException(BusinessException e) {
        return new Response(e.getMessage());
    }

}

Тут я сделал метод testExceptionHandler, который вернёт либо исключение BusinessException, либо успешный ответ — всё зависит от того что было передано в параметре запроса. Это нужно для того, чтобы можно было имитировать как штатную работу приложения, так и работу с ошибкой.

А вот следующий метод handleException предназначен уже для обработки ошибок. У него есть аннотация @ExceptionHandler(BusinessException.class), которая говорит нам о том что для последующей обработки будут перехвачены все исключения типа BusinessException. В аннотации @ExceptionHandler можно прописать сразу несколько типов исключений, например так: @ExceptionHandler({BusinessException.class, ServiceException.class}).

Сама обработка исключения в данном случае примитивная и сделана просто для демонстрации работы метода — по сути вернётся код 200 и JSON с описанием ошибки. На практике часто требуется более сложная логика обработки и если нужно вернуть другой код статуса, то можно воспользоваться дополнительно аннотацией @ResponseStatus, например @ResponseStatus(HttpStatus.INTERNAL_SERVER_ERROR).

Пример работы с ошибкой:

Пример штатной работы:

Основной недостаток @ExceptionHandler в том что он определяется для каждого контроллера отдельно, а не глобально для всего приложения. Это ограничение можно обойти если @ExceptionHandler определен в базовом классе, от которого будут наследоваться все контроллеры в приложении, но такой подход не всегда возможен, особенно если перед нами старое приложение с большим количеством легаси.

Обработка исключений с помощью HandlerExceptionResolver

HandlerExceptionResolver является общим интерфейсом для обработчиков исключений в Spring. Все исключений выброшенные в приложении будут обработаны одним из подклассов HandlerExceptionResolver. Можно сделать как свою собственную реализацию данного интерфейса, так и использовать существующие реализации, которые предоставляет нам Spring из коробки. Давайте разберем их для начала:

ExceptionHandlerExceptionResolver — этот резолвер является частью механизма обработки исключений с помощью аннотации @ExceptionHandler, о которой я уже упоминал ранее.

DefaultHandlerExceptionResolver — используется для обработки стандартных исключений Spring и устанавливает соответствующий код ответа, в зависимости от типа исключения:

Основной недостаток заключается в том что возвращается только код статуса, а на практике для REST API одного кода часто не достаточно. Желательно вернуть клиенту еще и тело ответа с описанием того что произошло. Эту проблему можно решить с помощью ModelAndView, но не нужно, так как есть так как есть способ лучше.

ResponseStatusExceptionResolver — позволяет настроить код ответа для любого исключения с помощью аннотации @ResponseStatus.

В качестве примера я создал новый класс исключения ServiceException:

@ResponseStatus(value = HttpStatus.INTERNAL_SERVER_ERROR)
public class ServiceException extends Exception {

    public ServiceException(String message) {
        super(message);
    }

}

В ServiceException я добавил аннотацию @ResponseStatus и в value указал что данное исключение будет соответствовать статусу INTERNAL_SERVER_ERROR, то есть будет возвращаться статус-код 500.

Для тестирования данного нового исключения я создал простой контроллер:

@RestController
public class Example2Controller {

    @GetMapping(value = "/testResponseStatusExceptionResolver", produces = APPLICATION_JSON_VALUE)
    public Response testResponseStatusExceptionResolver(@RequestParam(required = false, defaultValue = "false") boolean exception)
            throws ServiceException {
        if (exception) {
            throw new ServiceException("ServiceException in testResponseStatusExceptionResolver");
        }
        return new Response("OK");
    }

}

Если отправить GET-запрос и передать параметр exception=true, то приложение в ответ вернёт 500-ю ошибку:

Из недостатков такого подхода — как и в предыдущем случае отсутствует тело ответа. Но если нужно вернуть только код статуса, то @ResponseStatus довольно удобная штука.

Кастомный HandlerExceptionResolver позволит решить проблему из предыдущих примеров, наконец-то можно вернуть клиенту красивый JSON или XML с необходимой информацией. Но не спешите радоваться, давайте для начала посмотрим на реализацию.

В качестве примера я сделал кастомный резолвер:

@Component
public class CustomExceptionResolver extends AbstractHandlerExceptionResolver {

    @Override
    protected ModelAndView doResolveException(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler, Exception ex) {
        ModelAndView modelAndView = new ModelAndView(new MappingJackson2JsonView());
        if (ex instanceof CustomException) {
            modelAndView.setStatus(HttpStatus.BAD_REQUEST);
            modelAndView.addObject("message", "CustomException was handled");
            return modelAndView;

        }
        modelAndView.setStatus(HttpStatus.INTERNAL_SERVER_ERROR);
        modelAndView.addObject("message", "Another exception was handled");
        return modelAndView;
    }

}

Ну так себе, прямо скажем. Код конечно работает, но приходится выполнять всю работу руками: сами проверяем тип исключения, и сами формируем объект древнего класса ModelAndView. На выходе конечно получим красивый JSON, но в коде красоты явно не хватает.

Такой резолвер может глобально перехватывать и обрабатывать любые типы исключений и возвращать как статус-код, так и тело ответа. Формально он даёт нам много возможностей и не имеет недостатков из предыдущих примеров. Но есть способ сделать ещё лучше, к которому мы перейдем чуть позже. А сейчас, чтобы убедиться что всё работает — напишем простой контроллер:

@RestController
public class Example3Controller {

    @GetMapping(value = "/testCustomExceptionResolver", produces = APPLICATION_JSON_VALUE)
    public Response testCustomExceptionResolver(@RequestParam(required = false, defaultValue = "false") boolean exception)
            throws CustomException {
        if (exception) {
            throw new CustomException("CustomException in testCustomExceptionResolver");
        }
        return new Response("OK");
    }

}

А вот и пример вызова:

Видим что исключение прекрасно обработалось и в ответ получили код 200 и JSON с сообщением об ошибке.

Обработка исключений с помощью @ControllerAdvice

Наконец переходим к самому интересному варианту обработки исключений — эдвайсы. Начиная со Spring 3.2 можно глобально и централизованно обрабатывать исключения с помощью классов с аннотацией @ControllerAdvice.

Разберём простой пример эдвайса для нашего приложения:

@ControllerAdvice
public class DefaultAdvice {

    @ExceptionHandler(BusinessException.class)
    public ResponseEntity<Response> handleException(BusinessException e) {
        Response response = new Response(e.getMessage());
        return new ResponseEntity<>(response, HttpStatus.OK);
    }

}

Как вы уже догадались, любой класс с аннотацией @ControllerAdvice является глобальным обработчиком исключений, который очень гибко настраивается.
В нашем случае мы создали класс DefaultAdvice с одним единственным методом handleException. Метод handleException имеет аннотацию @ExceptionHandler, в которой, как вы уже знаете, можно определить список обрабатываемых исключений. В нашем случае будем перехватывать все исключения BusinessException.

Можно одним методом обрабатывать и несколько исключений сразу: @ExceptionHandler({BusinessException.class, ServiceException.class}). Так же можно в рамках эдвайса сделать сразу несколько методов с аннотациями @ExceptionHandler для обработки разных исключений.
Обратите внимание, что метод handleException возвращает ResponseEntity с нашим собственным типом Response:

public class Response {

    private String message;

    public Response() {
    }

    public Response(String message) {
        this.message = message;
    }

    public String getMessage() {
        return message;
    }

    public void setMessage(String message) {
        this.message = message;
    }

}

Таким образом у нас есть возможность вернуть клиенту как код статуса, так и JSON заданной структуры. В нашем простом примере я записываю в поле message описание ошибки и возвращаю HttpStatus.OK, что соответствует коду 200.

Для проверки работы эдвайса я сделал простой контроллер:

@RestController
public class Example4Controller {

    @GetMapping(value = "/testDefaultControllerAdvice", produces = APPLICATION_JSON_VALUE)
    public Response testDefaultControllerAdvice(@RequestParam(required = false, defaultValue = "false") boolean exception)
            throws BusinessException {
        if (exception) {
            throw new BusinessException("BusinessException in testDefaultControllerAdvice");
        }
        return new Response("OK");
    }

}

В результате, как и ожидалось, получаем красивый JSON и код 200:

А что если мы хотим обрабатывать исключения только от определенных контроллеров?
Такая возможность тоже есть! Смотрим следующий пример:

@ControllerAdvice(annotations = CustomExceptionHandler.class)
public class CustomAdvice {

    @ExceptionHandler(BusinessException.class)
    public ResponseEntity<Response> handleException(BusinessException e) {
        String message = String.format("%s %s", LocalDateTime.now(), e.getMessage());
        Response response = new Response(message);
        return new ResponseEntity<>(response, HttpStatus.OK);
    }

}

Обратите внимание на аннотацию @ControllerAdvice(annotations = CustomExceptionHandler.class). Такая запись означает что CustomAdvice будет обрабатывать исключения только от тех контроллеров, которые дополнительно имеют аннотацию @CustomExceptionHandler.

Аннотацию @CustomExceptionHandler я специально сделал для данного примера:

@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface CustomExceptionHandler {
}

А вот и исходный код контроллера:

@RestController
@CustomExceptionHandler
public class Example5Controller {

    @GetMapping(value = "/testCustomControllerAdvice", produces = APPLICATION_JSON_VALUE)
    public Response testCustomControllerAdvice(@RequestParam(required = false, defaultValue = "false") boolean exception)
            throws BusinessException {
        if (exception) {
            throw new BusinessException("BusinessException in testCustomControllerAdvice");
        }
        return new Response("OK");
    }

}

В контроллере Example5Controller присутствует аннотация @CustomExceptionHandler, а так же на то что выбрасывается то же исключение что и в Example4Controller из предыдущего примера. Однако в данном случае исключение BusinessException обработает именно CustomAdvice, а не DefaultAdvice, в чём мы легко можем убедиться.

Для наглядности я немного изменил сообщение об ошибке в CustomAdvice — начал добавлять к нему дату:

На этом возможности эдвайсов не заканчиваются. Если мы посмотрим исходный код аннотации @ControllerAdvice, то увидим что эдвайс можно повесить на отдельные типы или даже пакеты. Не обязательно создавать новые аннотации или вешать его на уже существующие.

Исключение ResponseStatusException.

Сейчас речь пойдёт о формировании ответа путём выброса исключения ResponseStatusException:

@RestController
public class Example6Controller {

    @GetMapping(value = "/testResponseStatusException", produces = APPLICATION_JSON_VALUE)
    public Response testResponseStatusException(@RequestParam(required = false, defaultValue = "false") boolean exception) {
        if (exception) {
            throw new ResponseStatusException(HttpStatus.INTERNAL_SERVER_ERROR, "ResponseStatusException in testResponseStatusException");
        }
        return new Response("OK");
    }

}

Выбрасывая ResponseStatusException можно также возвращать пользователю определённый код статуса, в зависимости от того, что произошло в логике приложения. При этом не нужно создавать кастомное исключение и прописывать аннотацию @ResponseStatus — просто выбрасываем исключение и передаём нужный статус-код. Конечно тут возвращаемся к проблеме отсутствия тела сообщения, но в простых случаях такой подход может быть удобен.

Пример вызова:

Резюме: мы познакомились с разными способами обработки исключений, каждый из которых имеет свои особенности. В рамках большого приложения можно встретить сразу несколько подходов, но при этом нужно быть очень осторожным и стараться не переусложнять логику обработки ошибок. Иначе получится что какое-нибудь исключение обработается не в том обработчике и на выходе ответ будет отличаться от ожидаемого. Например если в приложении есть несколько эдвайсов, то при создании нового нужно убедиться, что он не сломает существующий порядок обработки исключений из старых контроллеров.
Так что будьте внимательны и всё будет работать замечательно!

Ссылка на исходники из статьи