精尽Spring MVC源码分析 - HandlerExceptionResolver 组件

该系列文档是本人在学习 Spring MVC 的源码过程中总结下来的，可能对读者不太友好，请结合我的源码注释 Spring MVC 源码分析 GitHub 地址 进行阅读

Spring 版本：5.2.4.RELEASE

该系列其他文档请查看：《精尽 Spring MVC 源码分析 - 文章导读》

HandlerExceptionResolver 组件

HandlerExceptionResolver 组件，处理器异常解析器，将处理器（ handler ）执行时发生的异常（也就是处理请求，执行方法的过程中）解析（转换）成对应的 ModelAndView 结果

回顾

先来回顾一下在 DispatcherServlet 中处理请求的过程中哪里使用到 HandlerExceptionResolver 组件，可以回到《一个请求的旅行过程》中的 DispatcherServlet 的 processHandlerException 方法中看看，如下：

@Nullable
protected ModelAndView processHandlerException(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response,
        @Nullable Object handler, Exception ex) throws Exception {

    // Success and error responses may use different content types
    // 移除 PRODUCIBLE_MEDIA_TYPES_ATTRIBUTE 属性
    request.removeAttribute(HandlerMapping.PRODUCIBLE_MEDIA_TYPES_ATTRIBUTE);

    // Check registered HandlerExceptionResolvers...
    // <a> 遍历 HandlerExceptionResolver 数组，解析异常，生成 ModelAndView 对象
    ModelAndView exMv = null;
    if (this.handlerExceptionResolvers != null) {
        // 遍历 HandlerExceptionResolver 数组
        for (HandlerExceptionResolver resolver : this.handlerExceptionResolvers) {
            // 解析异常，生成 ModelAndView 对象
            exMv = resolver.resolveException(request, response, handler, ex);
            // 生成成功，结束循环
            if (exMv != null) {
                break;
            }
        }
    }
    // <b> 情况一，生成了 ModelAndView 对象，进行返回
    if (exMv != null) {
        // ModelAndView 对象为空，则返回 null
        if (exMv.isEmpty()) {
            request.setAttribute(EXCEPTION_ATTRIBUTE, ex);
            return null;
        }
        // We might still need view name translation for a plain error model...
        // 没有视图则设置默认视图
        if (!exMv.hasView()) {
            String defaultViewName = getDefaultViewName(request);
            if (defaultViewName != null) {
                exMv.setViewName(defaultViewName);
            }
        }
        // 设置请求中的错误消息属性
        WebUtils.exposeErrorRequestAttributes(request, ex, getServletName());
        return exMv;
    }
    // <c> 情况二，未生成 ModelAndView 对象，则抛出异常
    throw ex;
}

在 Spring MVC 的 DispatcherServlet 处理请求执行方法过程中，不管是否抛出异常都会进行结果处理，如果抛出了异常也需要调用该方法处理异常

可以看到，在 <a> 处会遍历所有的 HandlerExceptionResolver 异常处理器来处理，如果某一个处理器处理成功并返回 ModelAndView 对象，则直接返回

HandlerExceptionResolver 接口

org.springframework.web.servlet.HandlerExceptionResolver，异常处理器接口，代码如下：

public interface HandlerExceptionResolver {
	/**
	 * 解析异常，转换成对应的 ModelAndView 结果
	 */
	@Nullable
	ModelAndView resolveException(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, @Nullable Object handler, Exception ex);
}

HandlerExceptionResolver 接口体系的结构如下：

初始化过程

在 DispatcherServlet 的 initHandlerExceptionResolvers(ApplicationContext context) 方法，初始化 HandlerExceptionResolver 组件，方法如下：

private void initHandlerExceptionResolvers(ApplicationContext context) {
    // 置空 handlerExceptionResolvers 处理
    this.handlerExceptionResolvers = null;

    // 情况一，自动扫描 HandlerExceptionResolver 类型的 Bean 们
    if (this.detectAllHandlerExceptionResolvers) {
        // Find all HandlerExceptionResolvers in the ApplicationContext, including ancestor contexts.
        Map<String, HandlerExceptionResolver> matchingBeans = BeanFactoryUtils
                .beansOfTypeIncludingAncestors(context, HandlerExceptionResolver.class, true, false);
        if (!matchingBeans.isEmpty()) {
            this.handlerExceptionResolvers = new ArrayList<>(matchingBeans.values());
            // We keep HandlerExceptionResolvers in sorted order.
            AnnotationAwareOrderComparator.sort(this.handlerExceptionResolvers);
        }
    }
    // 情况二，获得名字为 HANDLER_EXCEPTION_RESOLVER_BEAN_NAME 的 Bean
    else {
        try {
            HandlerExceptionResolver her = context.getBean(HANDLER_EXCEPTION_RESOLVER_BEAN_NAME, HandlerExceptionResolver.class);
            this.handlerExceptionResolvers = Collections.singletonList(her);
        }
        catch (NoSuchBeanDefinitionException ex) {
            // Ignore, no HandlerExceptionResolver is fine too.
        }
    }

    // Ensure we have at least some HandlerExceptionResolvers, by registering
    // default HandlerExceptionResolvers if no other resolvers are found.
    /**
     * 情况三，如果未获得到，则获得默认配置的 HandlerExceptionResolver 类
     * {@link org.springframework.web.servlet.mvc.method.annotation.ExceptionHandlerExceptionResolver}
     * {@link	org.springframework.web.servlet.mvc.annotation.ResponseStatusExceptionResolver}
     * {@link	org.springframework.web.servlet.mvc.support.DefaultHandlerExceptionResolver}
     */
    if (this.handlerExceptionResolvers == null) {
        this.handlerExceptionResolvers = getDefaultStrategies(context, HandlerExceptionResolver.class);
        if (logger.isTraceEnabled()) {
            logger.trace("No HandlerExceptionResolvers declared in servlet '" + getServletName() +
                    "': using default strategies from DispatcherServlet.properties");
        }
    }
}

1. 如果“开启”探测功能，则扫描已注册的 HandlerExceptionResolver 的 Bean 们，添加到 handlerExceptionResolvers 中，默认开启

2. 如果“关闭”探测功能，则获得 Bean 名称为 "handlerExceptionResolver" 对应的 Bean ，将其添加至 handlerExceptionResolvers

3. 如果未获得到，则获得默认配置的 HandlerExceptionResolver 类，调用 getDefaultStrategies(ApplicationContext context, Class<T> strategyInterface) 方法，就是从 DispatcherServlet.properties 文件中读取 HandlerExceptionResolver 的默认实现类，如下：

   org.springframework.web.servlet.HandlerExceptionResolver=org.springframework.web.servlet.mvc.method.annotation.ExceptionHandlerExceptionResolver,\
   	org.springframework.web.servlet.mvc.annotation.ResponseStatusExceptionResolver,\
   	org.springframework.web.servlet.mvc.support.DefaultHandlerExceptionResolver
   

在 Spring Boot 中，默认配置下会走上述 1 的逻辑，handlerExceptionResolvers 有两个元素：

• org.springframework.boot.autoconfigure.web.DefaultErrorAttributes：在 Spring Boot 中，逻辑比较简单，暂时忽略
• org.springframework.web.servlet.handler.HandlerExceptionResolverComposite：复合的 HandlerExceptionResolver 实现类

接下来会对 HandlerExceptionResolverComposite 中的这三种异常处理器进行分析

HandlerExceptionResolverComposite

org.springframework.web.servlet.handler.HandlerExceptionResolverComposite，实现 HandlerExceptionResolver、Ordered 接口，复合的 HandlerExceptionResolver 实现类

构造方法

public class HandlerExceptionResolverComposite implements HandlerExceptionResolver, Ordered {
	/**
	 * 异常解析器数组
	 */
	@Nullable
	private List<HandlerExceptionResolver> resolvers;
	/**
	 * 优先级，默认最低
	 */
	private int order = Ordered.LOWEST_PRECEDENCE;
}

• resolvers：HandlerExceptionResolver 实现类列表
• order：优先级，默认最低

从上面的初始化过程中可以看到，Spring Boot 默认配置下 HandlerExceptionResolverComposite 包含三个实现类：

1. org.springframework.web.servlet.mvc.method.annotation.ExceptionHandlerExceptionResolver
2. org.springframework.web.servlet.mvc.annotation.ResponseStatusExceptionResolver
3. org.springframework.web.servlet.mvc.support.DefaultHandlerExceptionResolver

resolveException

实现 resolveException(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, @Nullable Object handler, Exception ex) 方法，遍历 HandlerExceptionResolver 数组，逐个处理异常 ex，如果成功，则返回 ModelAndView 对象，方法如下：

@Override
@Nullable
public ModelAndView resolveException(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response,
                                     @Nullable Object handler, Exception ex) {
    if (this.resolvers != null) {
        for (HandlerExceptionResolver handlerExceptionResolver : this.resolvers) {
            ModelAndView mav = handlerExceptionResolver.resolveException(request, response, handler, ex);
            if (mav != null) {
                return mav;
            }
        }
    }
    return null;
}

AbstractHandlerExceptionResolver

org.springframework.web.servlet.handler.AbstractHandlerExceptionResolver，实现 HandlerExceptionResolver、Ordered 接口，HandlerExceptionResolver 抽象类，作为所有 HandlerExceptionResolver 实现类的基类

构造方法

public abstract class AbstractHandlerExceptionResolver implements HandlerExceptionResolver, Ordered {

	private static final String HEADER_CACHE_CONTROL = "Cache-Control";
	/**
	 * 优先级，默认最低
	 */
	private int order = Ordered.LOWEST_PRECEDENCE;
	/**
	 * 匹配的处理器对象的集合
	 */
	@Nullable
	private Set<?> mappedHandlers;
	/**
	 * 匹配的处理器类型的数组
	 */
	@Nullable
	private Class<?>[] mappedHandlerClasses;
	/**
	 * 防止响应缓存
	 */
	private boolean preventResponseCaching = false;
}

上面的这些属性在后续方法中会讲到

shouldApplyTo

shouldApplyTo(HttpServletRequest request, Object handler) 方法，判断当前 HandlerExceptionResolver 是否能应用到传入的 handler 处理器，方法如下：

protected boolean shouldApplyTo(HttpServletRequest request, @Nullable Object handler) {
    if (handler != null) {
        // <1> 如果 mappedHandlers 包含 handler 对象，则返回 true
        if (this.mappedHandlers != null && this.mappedHandlers.contains(handler)) {
            return true;
        }
        // <2> 如果 mappedHandlerClasses 包含 handler 的类型，则返回 true
        if (this.mappedHandlerClasses != null) {
            for (Class<?> handlerClass : this.mappedHandlerClasses) {
                if (handlerClass.isInstance(handler)) {
                    return true;
                }
            }
        }
    }
    // Else only apply if there are no explicit handler mappings.
    // <3> 如果 mappedHandlers 和 mappedHandlerClasses 都为空，说明直接匹配
    return (this.mappedHandlers == null && this.mappedHandlerClasses == null);
}

1. 如果 mappedHandlers 包含该 handler 处理器对象，则返回 true
2. 如果 mappedHandlerClasses 包含该 handler 处理器所在类，则返回 true
3. 如果 mappedHandlers 和 mappedHandlerClasses 都为空，说明直接匹配

prepareResponse

prepareResponse(Exception ex, HttpServletResponse response) 方法，阻止响应缓存，方法如下：

protected void prepareResponse(Exception ex, HttpServletResponse response) {
    if (this.preventResponseCaching) {
        preventCaching(response);
    }
}

/**
 * Prevents the response from being cached, through setting corresponding
 * HTTP {@code Cache-Control: no-store} header.
 * @param response current HTTP response
 */
protected void preventCaching(HttpServletResponse response) {
    response.addHeader(HEADER_CACHE_CONTROL, "no-store");
}

如果想要阻止响应缓存，需要设置 preventResponseCaching 为 true

resolveException

实现 resolveException(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler, Exception ex) 方法，代码如下：

@Override
@Nullable
public ModelAndView resolveException(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response,
                                     @Nullable Object handler, Exception ex) {
    // <1> 判断是否可以应用
    if (shouldApplyTo(request, handler)) {
        // <1.1> 阻止缓存
        prepareResponse(ex, response);
        // <1.2> 执行解析异常，返回 ModelAndView 对象
        ModelAndView result = doResolveException(request, response, handler, ex);
        // <1.3> 如果 ModelAndView 对象非空，则打印日志
        if (result != null) {
            // Print debug message when warn logger is not enabled.
            if (logger.isDebugEnabled() && (this.warnLogger == null || !this.warnLogger.isWarnEnabled())) {
                logger.debug("Resolved [" + ex + "]" + (result.isEmpty() ? "" : " to " + result));
            }
            // Explicitly configured warn logger in logException method.
            logException(ex, request);
        }
        // <1.4> 返回执行结果
        return result;
    }
    // <2> 不可应用，直接返回 null
    else {
        return null;
    }
}

@Nullable
protected abstract ModelAndView doResolveException(
        HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, @Nullable Object handler, Exception ex);

1. 调用 shouldApplyTo(HttpServletRequest request, Object handler) 方法，判断是否可以应用，如果可以应用

   1. 调用 prepareResponse(Exception ex, HttpServletResponse response) 方法，阻止缓存
   2. 调用 doResolveException(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, @Nullable Object handler, Exception ex) 抽象方法，执行解析异常，返回 ModelAndView 对象
   3. 如果 ModelAndView 对象非空，则打印日志
   4. 返回执行结果

2. 不可应用，直接返回 null

AbstractHandlerMethodExceptionResolver

org.springframework.web.servlet.handler.AbstractHandlerMethodExceptionResolver，继承 AbstractHandlerExceptionResolver 抽象类，基于 handler 类型为 HandlerMethod 的 HandlerExceptionResolver 抽象类。

可能你会有疑惑，为什么 AbstractHandlerMethodExceptionResolver 只有一个 ExceptionHandlerExceptionResolver 子类，为什么还要做抽象呢？因为 ExceptionHandlerExceptionResolver 是基于 @ExceptionHandler 注解来配置对应的异常处理器，而如果未来我们想自定义其它的方式来配置对应的异常处理器，就可以来继承 AbstractHandlerMethodExceptionResolver 这个抽象类。