spring boot入门到入土——错误处理机制

主要包括了错误处理机制、定制错误处理页面和json数据；以及嵌入式servlet容器

1、错误处理机制

1、SpringBoot默认的错误处理机制

默认效果：

​ 1、浏览器，返回一个默认的错误页面

浏览器发送请求的请求头：

​ 2、如果是其他客户端，默认响应一个json数据

原理：

​ 可以参照ErrorMvcAutoConfiguration；错误处理的自动配置；

给容器中添加了以下组件

​ 1、DefaultErrorAttributes：

帮我们在页面共享信息；
@Override
	public Map<String, Object> getErrorAttributes(RequestAttributes requestAttributes,
			boolean includeStackTrace) {
		Map<String, Object> errorAttributes = new LinkedHashMap<String, Object>();
		errorAttributes.put("timestamp", new Date());
		addStatus(errorAttributes, requestAttributes);
		addErrorDetails(errorAttributes, requestAttributes, includeStackTrace);
		addPath(errorAttributes, requestAttributes);
		return errorAttributes;
	}

​ 2、BasicErrorController：处理默认/error请求

@Controller
@RequestMapping("${server.error.path:${error.path:/error}}")
public class BasicErrorController extends AbstractErrorController {
    
    @RequestMapping(produces = "text/html")//产生html类型的数据；浏览器发送的请求来到这个方法处理
	public ModelAndView errorHtml(HttpServletRequest request,
			HttpServletResponse response) {
		HttpStatus status = getStatus(request);
		Map<String, Object> model = Collections.unmodifiableMap(getErrorAttributes(
				request, isIncludeStackTrace(request, MediaType.TEXT_HTML)));
		response.setStatus(status.value());
        
        //去哪个页面作为错误页面；包含页面地址和页面内容
		ModelAndView modelAndView = resolveErrorView(request, response, status, model);
		return (modelAndView == null ? new ModelAndView("error", model) : modelAndView);
	}

	@RequestMapping
	@ResponseBody    //产生json数据，其他客户端来到这个方法处理；
	public ResponseEntity<Map<String, Object>> error(HttpServletRequest request) {
		Map<String, Object> body = getErrorAttributes(request,
				isIncludeStackTrace(request, MediaType.ALL));
		HttpStatus status = getStatus(request);
		return new ResponseEntity<Map<String, Object>>(body, status);
	}

​ 3、ErrorPageCustomizer：

	@Value("${error.path:/error}")
	private String path = "/error";  系统出现错误以后来到error请求进行处理；（web.xml注册的错误页面规则）

​ 4、DefaultErrorViewResolver：

@Override
	public ModelAndView resolveErrorView(HttpServletRequest request, HttpStatus status,
			Map<String, Object> model) {
		ModelAndView modelAndView = resolve(String.valueOf(status), model);
		if (modelAndView == null && SERIES_VIEWS.containsKey(status.series())) {
			modelAndView = resolve(SERIES_VIEWS.get(status.series()), model);
		}
		return modelAndView;
	}

	private ModelAndView resolve(String viewName, Map<String, Object> model) {
        //默认SpringBoot可以去找到一个页面  error/404
		String errorViewName = "error/" + viewName;
        
        //模板引擎可以解析这个页面地址就用模板引擎解析
		TemplateAvailabilityProvider provider = this.templateAvailabilityProviders
				.getProvider(errorViewName, this.applicationContext);
		if (provider != null) {
            //模板引擎可用的情况下返回到errorViewName指定的视图地址
			return new ModelAndView(errorViewName, model);
		}
        //模板引擎不可用，就在静态资源文件夹下找errorViewName对应的页面   error/404.html
		return resolveResource(errorViewName, model);
	}

​ 步骤：

​ 一但系统出现4xx或者5xx之类的错误；ErrorPageCustomizer就会生效（定制错误的响应规则）；就会来到/error请求；就会被BasicErrorController处理；

​ 1、响应页面；去哪个页面是由DefaultErrorViewResolver解析得到的；

protected ModelAndView resolveErrorView(HttpServletRequest request,
      HttpServletResponse response, HttpStatus status, Map<String, Object> model) {
    //所有的ErrorViewResolver得到ModelAndView
   for (ErrorViewResolver resolver : this.errorViewResolvers) {
      ModelAndView modelAndView = resolver.resolveErrorView(request, status, model);
      if (modelAndView != null) {
         return modelAndView;
      }
   }
   return null;
}

2、定制错误响应：

1、如何定制错误的页面；

​ 1、有模板引擎的情况下；error/状态码; 【将错误页面命名为 错误状态码.html 放在模板引擎文件夹里面的 error文件夹下】，发生此状态码的错误就会来到 对应的页面；

​ 我们可以使用4xx和5xx作为错误页面的文件名来匹配这种类型的所有错误，精确优先（优先寻找精确的状态码.html）；

​ 页面能获取的信息；

​ timestamp：时间戳

​ status：状态码

​ error：错误提示

​ exception：异常对象

​ message：异常消息

​ errors：JSR303数据校验的错误都在这里

​ 2、没有模板引擎（模板引擎找不到这个错误页面），静态资源文件夹下找；

​ 3、以上都没有错误页面，就是默认来到SpringBoot默认的错误提示页面；

2、如何定制错误的json数据；

​ 1、自定义异常处理&返回定制json数据；

@ControllerAdvice
public class MyExceptionHandler {

    @ResponseBody
    @ExceptionHandler(UserNotExistException.class)
    public Map<String,Object> handleException(Exception e){
        Map<String,Object> map = new HashMap<>();
        map.put("code","user.notexist");
        map.put("message",e.getMessage());
        return map;
    }
}
//没有自适应效果...

​ 2、转发到/error进行自适应响应效果处理

 @ExceptionHandler(UserNotExistException.class)
    public String handleException(Exception e, HttpServletRequest request){
        Map<String,Object> map = new HashMap<>();
        //传入我们自己的错误状态码  4xx 5xx，否则就不会进入定制错误页面的解析流程
        /**
         * Integer statusCode = (Integer) request
         .getAttribute("javax.servlet.error.status_code");
         */
        request.setAttribute("javax.servlet.error.status_code",500);
        map.put("code","user.notexist");
        map.put("message",e.getMessage());
        //转发到/error
        return "forward:/error";
    }

3、将我们的定制数据携带出去；

出现错误以后，会来到/error请求，会被BasicErrorController处理，响应出去可以获取的数据是由getErrorAttributes得到的（是AbstractErrorController（ErrorController）规定的方法）；

​ 1、完全来编写一个ErrorController的实现类【或者是编写AbstractErrorController的子类】，放在容器中；

​ 2、页面上能用的数据，或者是json返回能用的数据都是通过errorAttributes.getErrorAttributes得到；

​ 容器中DefaultErrorAttributes.getErrorAttributes()；默认进行数据处理的；

自定义ErrorAttributes

//给容器中加入我们自己定义的ErrorAttributes
@Component
public class MyErrorAttributes extends DefaultErrorAttributes {

    @Override
    public Map<String, Object> getErrorAttributes(RequestAttributes requestAttributes, boolean includeStackTrace) {
        Map<String, Object> map = super.getErrorAttributes(requestAttributes, includeStackTrace);
        map.put("company","atguigu");
        return map;
    }
}

最终的效果：响应是自适应的，可以通过定制ErrorAttributes改变需要返回的内容，

2、配置嵌入式Servlet容器

SpringBoot默认使用Tomcat作为嵌入式的Servlet容器；

1、如何定制和修改Servlet容器的相关配置；

1、修改和server有关的配置（ServerProperties【也是EmbeddedServletContainerCustomizer】）；

server.port=8081
server.context-path=/crud

server.tomcat.uri-encoding=UTF-8

//通用的Servlet容器设置
server.xxx
//Tomcat的设置
server.tomcat.xxx

2、编写一个EmbeddedServletContainerCustomizer：嵌入式的Servlet容器的定制器；来修改Servlet容器的配置

@Bean  //一定要将这个定制器加入到容器中
public EmbeddedServletContainerCustomizer embeddedServletContainerCustomizer(){
    return new EmbeddedServletContainerCustomizer() {

        //定制嵌入式的Servlet容器相关的规则
        @Override
        public void customize(ConfigurableEmbeddedServletContainer container) {
            container.setPort(8083);
        }
    };
}

2、注册Servlet三大组件【Servlet、Filter、Listener】

由于SpringBoot默认是以jar包的方式启动嵌入式的Servlet容器来启动SpringBoot的web应用，没有web.xml文件。

注册三大组件用以下方式

ServletRegistrationBean

//注册三大组件
@Bean
public ServletRegistrationBean myServlet(){
    ServletRegistrationBean registrationBean = new ServletRegistrationBean(new MyServlet(),"/myServlet");
    return registrationBean;
}

FilterRegistrationBean

@Bean
public FilterRegistrationBean myFilter(){
    FilterRegistrationBean registrationBean = new FilterRegistrationBean();
    registrationBean.setFilter(new MyFilter());
    registrationBean.setUrlPatterns(Arrays.asList("/hello","/myServlet"));
    return registrationBean;
}

ServletListenerRegistrationBean

@Bean
public ServletListenerRegistrationBean myListener(){
    ServletListenerRegistrationBean<MyListener> registrationBean = new ServletListenerRegistrationBean<>(new MyListener());
    return registrationBean;
}

SpringBoot帮我们自动SpringMVC的时候，自动的注册SpringMVC的前端控制器；DIspatcherServlet；

DispatcherServletAutoConfiguration中：

@Bean(name = DEFAULT_DISPATCHER_SERVLET_REGISTRATION_BEAN_NAME)
@ConditionalOnBean(value = DispatcherServlet.class, name = DEFAULT_DISPATCHER_SERVLET_BEAN_NAME)
public ServletRegistrationBean dispatcherServletRegistration(
      DispatcherServlet dispatcherServlet) {
   ServletRegistrationBean registration = new ServletRegistrationBean(
         dispatcherServlet, this.serverProperties.getServletMapping());
    //默认拦截： /  所有请求；包静态资源，但是不拦截jsp请求；   /*会拦截jsp
    //可以通过server.servletPath来修改SpringMVC前端控制器默认拦截的请求路径
    
   registration.setName(DEFAULT_DISPATCHER_SERVLET_BEAN_NAME);
   registration.setLoadOnStartup(
         this.webMvcProperties.getServlet().getLoadOnStartup());
   if (this.multipartConfig != null) {
      registration.setMultipartConfig(this.multipartConfig);
   }
   return registration;
}

2、SpringBoot能不能支持其他的Servlet容器；

3、替换为其他嵌入式Servlet容器

默认支持：

Tomcat（默认使用）

<dependency>
   <groupId>org.springframework.boot</groupId>
   <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
   引入web模块默认就是使用嵌入式的Tomcat作为Servlet容器；
</dependency>

Jetty（适合长连接，比如点对点聊天）

<!-- 引入web模块 -->
<dependency>
   <groupId>org.springframework.boot</groupId>
   <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
   <exclusions>
      <exclusion>
         <artifactId>spring-boot-starter-tomcat</artifactId>
         <groupId>org.springframework.boot</groupId>
      </exclusion>
   </exclusions>
</dependency>

<!--引入其他的Servlet容器-->
<dependency>
   <artifactId>spring-boot-starter-jetty</artifactId>
   <groupId>org.springframework.boot</groupId>
</dependency>

Undertow（不支持jsp，但是是一个高性能的非阻塞的servlet容器，并发性能比较好）

<!-- 引入web模块 -->
<dependency>
   <groupId>org.springframework.boot</groupId>
   <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
   <exclusions>
      <exclusion>
         <artifactId>spring-boot-starter-tomcat</artifactId>
         <groupId>org.springframework.boot</groupId>
      </exclusion>
   </exclusions>
</dependency>

<!--引入其他的Servlet容器-->
<dependency>
   <artifactId>spring-boot-starter-undertow</artifactId>
   <groupId>org.springframework.boot</groupId>
</dependency>

4、嵌入式Servlet容器自动配置原理；

EmbeddedServletContainerAutoConfiguration：嵌入式的Servlet容器自动配置

@AutoConfigureOrder(Ordered.HIGHEST_PRECEDENCE)
@Configuration
@ConditionalOnWebApplication
@Import(BeanPostProcessorsRegistrar.class)
//导入BeanPostProcessorsRegistrar：Spring注解版；给容器中导入一些组件
//导入了EmbeddedServletContainerCustomizerBeanPostProcessor：
//后置处理器：bean初始化前后（创建完对象，还没赋值赋值）执行初始化工作
public class EmbeddedServletContainerAutoConfiguration {
    
    @Configuration
	@ConditionalOnClass({ Servlet.class, Tomcat.class })//判断当前是否引入了Tomcat依赖；
	@ConditionalOnMissingBean(value = EmbeddedServletContainerFactory.class, search = SearchStrategy.CURRENT)//判断当前容器没有用户自己定义EmbeddedServletContainerFactory：嵌入式的Servlet容器工厂；作用：创建嵌入式的Servlet容器
	public static class EmbeddedTomcat {

		@Bean
		public TomcatEmbeddedServletContainerFactory tomcatEmbeddedServletContainerFactory() {
			return new TomcatEmbeddedServletContainerFactory();
		}

	}
    
    /**
	 * Nested configuration if Jetty is being used.
	 */
	@Configuration
	@ConditionalOnClass({ Servlet.class, Server.class, Loader.class,
			WebAppContext.class })
	@ConditionalOnMissingBean(value = EmbeddedServletContainerFactory.class, search = SearchStrategy.CURRENT)
	public static class EmbeddedJetty {

		@Bean
		public JettyEmbeddedServletContainerFactory jettyEmbeddedServletContainerFactory() {
			return new JettyEmbeddedServletContainerFactory();
		}

	}

	/**
	 * Nested configuration if Undertow is being used.
	 */
	@Configuration
	@ConditionalOnClass({ Servlet.class, Undertow.class, SslClientAuthMode.class })
	@ConditionalOnMissingBean(value = EmbeddedServletContainerFactory.class, search = SearchStrategy.CURRENT)
	public static class EmbeddedUndertow {

		@Bean
		public UndertowEmbeddedServletContainerFactory undertowEmbeddedServletContainerFactory() {
			return new UndertowEmbeddedServletContainerFactory();
		}

	}

1、EmbeddedServletContainerFactory（嵌入式Servlet容器工厂）

public interface EmbeddedServletContainerFactory {

   //获取嵌入式的Servlet容器
   EmbeddedServletContainer getEmbeddedServletContainer(
         ServletContextInitializer... initializers);

}

2、EmbeddedServletContainer：（嵌入式的Servlet容器）

3、以TomcatEmbeddedServletContainerFactory为例

@Override
public EmbeddedServletContainer getEmbeddedServletContainer(
      ServletContextInitializer... initializers) {
    //创建一个Tomcat
   Tomcat tomcat = new Tomcat();
    
    //配置Tomcat的基本环节
   File baseDir = (this.baseDirectory != null ? this.baseDirectory
         : createTempDir("tomcat"));
   tomcat.setBaseDir(baseDir.getAbsolutePath());
   Connector connector = new Connector(this.protocol);
   tomcat.getService().addConnector(connector);
   customizeConnector(connector);
   tomcat.setConnector(connector);
   tomcat.getHost().setAutoDeploy(false);
   configureEngine(tomcat.getEngine());
   for (Connector additionalConnector : this.additionalTomcatConnectors) {
      tomcat.getService().addConnector(additionalConnector);
   }
   prepareContext(tomcat.getHost(), initializers);
    
    //将配置好的Tomcat传入进去，返回一个EmbeddedServletContainer；并且启动Tomcat服务器
   return getTomcatEmbeddedServletContainer(tomcat);
}

4、我们对嵌入式容器的配置修改生效原理

ServerProperties、EmbeddedServletContainerCustomizer

EmbeddedServletContainerCustomizer：定制器帮我们修改了Servlet容器的配置

5、容器中导入了EmbeddedServletContainerCustomizerBeanPostProcessor

//初始化之前
@Override
public Object postProcessBeforeInitialization(Object bean, String beanName)
      throws BeansException {
    //如果当前初始化的是一个ConfigurableEmbeddedServletContainer类型的组件
   if (bean instanceof ConfigurableEmbeddedServletContainer) {
       //
      postProcessBeforeInitialization((ConfigurableEmbeddedServletContainer) bean);
   }
   return bean;
}

private void postProcessBeforeInitialization(
			ConfigurableEmbeddedServletContainer bean) {
    //获取所有的定制器，调用每一个定制器的customize方法来给Servlet容器进行属性赋值；
    for (EmbeddedServletContainerCustomizer customizer : getCustomizers()) {
        customizer.customize(bean);
    }
}

private Collection<EmbeddedServletContainerCustomizer> getCustomizers() {
    if (this.customizers == null) {
        // Look up does not include the parent context
        this.customizers = new ArrayList<EmbeddedServletContainerCustomizer>(
            this.beanFactory
            //从容器中获取所有这葛类型的组件：EmbeddedServletContainerCustomizer
            //定制Servlet容器，给容器中可以添加一个EmbeddedServletContainerCustomizer类型的组件
            .getBeansOfType(EmbeddedServletContainerCustomizer.class,
                            false, false)
            .values());
        Collections.sort(this.customizers, AnnotationAwareOrderComparator.INSTANCE);
        this.customizers = Collections.unmodifiableList(this.customizers);
    }
    return this.customizers;
}

ServerProperties也是定制器

步骤：

1、SpringBoot根据导入的依赖情况，给容器中添加相应的EmbeddedServletContainerFactory【TomcatEmbeddedServletContainerFactory】

2、容器中某个组件要创建对象就会惊动后置处理器；EmbeddedServletContainerCustomizerBeanPostProcessor；

只要是嵌入式的Servlet容器工厂，后置处理器就工作；

3、后置处理器，从容器中获取所有的EmbeddedServletContainerCustomizer，调用定制器的定制方法

5、嵌入式Servlet容器启动原理；

什么时候创建嵌入式的Servlet容器工厂？什么时候获取嵌入式的Servlet容器并启动Tomcat；

获取嵌入式的Servlet容器工厂：

1、SpringBoot应用启动运行run方法

2、refreshContext(context);SpringBoot刷新IOC容器【创建IOC容器对象，并初始化容器，创建容器中的每一个组件】；如果是web应用创建AnnotationConfigEmbeddedWebApplicationContext，否则：AnnotationConfigApplicationContext

3、refresh(context);刷新刚才创建好的ioc容器；

public void refresh() throws BeansException, IllegalStateException {
   synchronized (this.startupShutdownMonitor) {
      // Prepare this context for refreshing.
      prepareRefresh();

      // Tell the subclass to refresh the internal bean factory.
      ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = obtainFreshBeanFactory();

      // Prepare the bean factory for use in this context.
      prepareBeanFactory(beanFactory);

      try {
         // Allows post-processing of the bean factory in context subclasses.
         postProcessBeanFactory(beanFactory);

         // Invoke factory processors registered as beans in the context.
         invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory);

         // Register bean processors that intercept bean creation.
         registerBeanPostProcessors(beanFactory);

         // Initialize message source for this context.
         initMessageSource();

         // Initialize event multicaster for this context.
         initApplicationEventMulticaster();

         // Initialize other special beans in specific context subclasses.
         onRefresh();

         // Check for listener beans and register them.
         registerListeners();

         // Instantiate all remaining (non-lazy-init) singletons.
         finishBeanFactoryInitialization(beanFactory);

         // Last step: publish corresponding event.
         finishRefresh();
      }

      catch (BeansException ex) {
         if (logger.isWarnEnabled()) {
            logger.warn("Exception encountered during context initialization - " +
                  "cancelling refresh attempt: " + ex);
         }

         // Destroy already created singletons to avoid dangling resources.
         destroyBeans();

         // Reset 'active' flag.
         cancelRefresh(ex);

         // Propagate exception to caller.
         throw ex;
      }

      finally {
         // Reset common introspection caches in Spring's core, since we
         // might not ever need metadata for singleton beans anymore...
         resetCommonCaches();
      }
   }
}

4、 onRefresh(); web的ioc容器重写了onRefresh方法

5、webioc容器会创建嵌入式的Servlet容器；createEmbeddedServletContainer();

6、获取嵌入式的Servlet容器工厂：

EmbeddedServletContainerFactory containerFactory = getEmbeddedServletContainerFactory();

​ 从ioc容器中获取EmbeddedServletContainerFactory 组件；TomcatEmbeddedServletContainerFactory创建对象，后置处理器一看是这个对象，就获取所有的定制器来先定制Servlet容器的相关配置；

7、使用容器工厂获取嵌入式的Servlet容器：this.embeddedServletContainer = containerFactory .getEmbeddedServletContainer(getSelfInitializer());

8、嵌入式的Servlet容器创建对象并启动Servlet容器；

先启动嵌入式的Servlet容器，再将ioc容器中剩下没有创建出的对象获取出来；

IOC容器启动创建嵌入式的Servlet容器