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Java异常处理最佳实践指南

news 2025/9/18 6:23:53

项目中的异常处理策略

异常处理是软件开发中的关键环节，良好的异常处理策略能提高系统的稳定性、可维护性和用户体验。以下是项目中异常处理的全面指南。

一、异常处理的核心原则

1. 不要忽略异常

// 错误做法 - 异常被完全忽略
try {processOrder();
} catch (Exception e) {// 空catch块 - 极其危险!
}// 正确做法 - 至少记录日志
try {processOrder();
} catch (Exception e) {logger.error("订单处理失败", e);
}

2. 提供有意义的错误信息

// 错误做法 - 过于泛化的异常
throw new Exception("操作失败");// 正确做法 - 提供具体信息
throw new OrderProcessingException("订单ID: " + orderId + " 库存不足，当前库存: " + currentStock);

3. 区分业务异常和系统异常

业务异常：用户操作不当或业务规则不满足（如余额不足、数据重复）
系统异常：系统内部错误（如数据库连接失败、网络超时）

二、Java中的异常处理机制

1. 异常分类

// 受检异常 (Checked Exception) - 必须处理
try {FileInputStream file = new FileInputStream("file.txt");
} catch (FileNotFoundException e) {// 必须捕获或声明抛出
}// 非受检异常 (Unchecked Exception) - 可不处理
// RuntimeException及其子类，如NullPointerException, IllegalArgumentException等

2. 自定义异常

// 业务异常类
public class BusinessException extends RuntimeException {private String errorCode;public BusinessException(String errorCode, String message) {super(message);this.errorCode = errorCode;}public String getErrorCode() {return errorCode;}
}// 使用自定义异常
public void transferMoney(Account from, Account to, BigDecimal amount) {if (from.getBalance().compareTo(amount) < 0) {throw new BusinessException("INSUFFICIENT_BALANCE", "账户余额不足，当前余额: " + from.getBalance());}// 转账逻辑...
}

三、Spring项目中的异常处理最佳实践

1. 使用@ControllerAdvice进行全局异常处理

@ControllerAdvice
public class GlobalExceptionHandler {private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(GlobalExceptionHandler.class);// 处理业务异常@ExceptionHandler(BusinessException.class)@ResponseBodypublic ResponseEntity<ErrorResponse> handleBusinessException(BusinessException ex) {logger.warn("业务异常: {}", ex.getMessage());ErrorResponse error = new ErrorResponse(ex.getErrorCode(), ex.getMessage());return new ResponseEntity<>(error, HttpStatus.BAD_REQUEST);}// 处理系统异常@ExceptionHandler(Exception.class)@ResponseBodypublic ResponseEntity<ErrorResponse> handleSystemException(Exception ex) {logger.error("系统异常", ex);ErrorResponse error = new ErrorResponse("SYSTEM_ERROR", "系统繁忙，请稍后重试");return new ResponseEntity<>(error, HttpStatus.INTERNAL_SERVER_ERROR);}// 处理数据校验异常@ExceptionHandler(MethodArgumentNotValidException.class)@ResponseBodypublic ResponseEntity<ErrorResponse> handleValidationException(MethodArgumentNotValidException ex) {String errorMessage = ex.getBindingResult().getFieldErrors().stream().map(FieldError::getDefaultMessage).collect(Collectors.joining(", "));ErrorResponse error = new ErrorResponse("VALIDATION_ERROR", errorMessage);return new ResponseEntity<>(error, HttpStatus.BAD_REQUEST);}
}// 统一的错误响应体
@Data
@AllArgsConstructor
class ErrorResponse {private String code;private String message;private long timestamp = System.currentTimeMillis();
}

2. RESTful API的异常响应规范

// 统一格式的API响应
@Data
public class ApiResponse<T> {private boolean success;private T data;private ErrorInfo error;public static <T> ApiResponse<T> success(T data) {ApiResponse<T> response = new ApiResponse<>();response.setSuccess(true);response.setData(data);return response;}public static ApiResponse<?> failure(String code, String message) {ApiResponse<?> response = new ApiResponse<>();response.setSuccess(false);response.setError(new ErrorInfo(code, message));return response;}
}@Data
@AllArgsConstructor
class ErrorInfo {private String code;private String message;
}

3. 事务中的异常处理

@Service
@Transactional
public class OrderService {// 默认情况下，只有RuntimeException会回滚事务public void createOrder(Order order) {try {orderRepository.save(order);inventoryService.reduceStock(order.getProductId(), order.getQuantity());// 其他业务逻辑...} catch (InventoryException e) {// 库存不足，需要回滚事务throw new RuntimeException("库存操作失败", e); // 这会触发回滚}}// 指定特定异常也回滚事务@Transactional(rollbackFor = BusinessException.class)public void processRefund(String orderId) throws BusinessException {// 退款逻辑...}
}

四、分层架构中的异常处理策略

1. Controller层

捕获并处理异常，返回用户友好的错误信息
记录必要的日志，但不暴露系统内部细节

2. Service层

抛出适当的业务异常
处理业务逻辑中的异常情况

3. Repository/DAO层

捕获数据访问异常，转换为统一的业务异常
不处理业务逻辑，只关注数据访问

// Service层示例
@Service
public class UserService {@Autowiredprivate UserRepository userRepository;public User getUserById(Long id) {try {return userRepository.findById(id).orElseThrow(() -> new BusinessException("USER_NOT_FOUND", "用户不存在"));} catch (DataAccessException e) {throw new SystemException("数据库访问异常", e);}}public void createUser(User user) {if (userRepository.existsByUsername(user.getUsername())) {throw new BusinessException("USERNAME_EXISTS", "用户名已存在");}try {userRepository.save(user);} catch (DataAccessException e) {throw new SystemException("用户创建失败", e);}}
}

五、日志记录策略

1. 合理使用日志级别

ERROR: 系统异常、需要立即关注的问题
WARN: 业务异常、可预期的问题
INFO: 重要的业务操作记录
DEBUG: 调试信息，生产环境通常关闭

2. 记录异常上下文信息

try {processPayment(order);
} catch (PaymentException e) {// 记录必要的上下文信息logger.error("支付处理失败, 订单ID: {}, 用户ID: {}, 错误: {}", order.getId(), order.getUserId(), e.getMessage(), e);throw new BusinessException("PAYMENT_FAILED", "支付失败，请重试或联系客服");
}

六、前端异常处理配合

1. 统一的错误码体系

// 定义错误码枚举
public enum ErrorCode {// 用户相关USER_NOT_FOUND("1001", "用户不存在"),USERNAME_EXISTS("1002", "用户名已存在"),// 订单相关ORDER_NOT_FOUND("2001", "订单不存在"),INSUFFICIENT_STOCK("2002", "库存不足"),// 系统相关SYSTEM_ERROR("5000", "系统繁忙，请稍后重试");private final String code;private final String message;// 构造方法、getter...
}

2. 前端根据错误码进行相应处理

// 前端API调用示例
api.createOrder(orderData).then(response => {// 处理成功响应}).catch(error => {if (error.response.data.code === 'INSUFFICIENT_STOCK') {// 显示库存不足的特定UIshowStockWarning();} else if (error.response.data.code === 'SYSTEM_ERROR') {// 显示系统错误提示showSystemError();} else {// 显示通用错误提示showError(error.response.data.message);}});