Java项目构建基础：统一结果，统一异常，统一日志
1 Java项目构建基础：统一结果，统一异常，统一日志
统一结果返回
目前的前后端开发大部分数据的传输格式都是json，因此定义一个统一规范的数据格式有利于前后端的交互与UI的展示。
统一结果的一般形式
- 是否响应成功；
- 响应状态码；
- 状态码描述；
- 响应数据
- 其他标识符
结果类枚举
前三者可定义结果枚举，如：success，code，message
@Getter
public enum ResultCodeEnum {
SUCCESS(true,20000,"成功"),
UNKNOWN_ERROR(false,20001,"未知错误"),,
PARAM_ERROR(false,20002,"参数错误"),
;
// 响应是否成功
private Boolean success;
// 响应状态码
private Integer code;
// 响应信息
private String message;
ResultCodeEnum(boolean success, Integer code, String message) {
this.success = success;
this.code = code;
this.message = message;
}
}
统一结果类
第5个属于自定义返回，利用前4者可定义统一返回对象
注意：
- 外界只可以调用统一返回类的方法，不可以直接创建，因此构造器私有；
- 内置静态方法，返回对象；
- 为便于自定义统一结果的信息，建议使用链式编程，将返回对象设类本身，即return this;
- 响应数据由于为json格式，可定义为JsonObject或Map形式；
@Data
public class R {
private Boolean success;
private Integer code;
private String message;
private Map<String, Object> data = new HashMap<>();
// 构造器私有
private R(){}
// 通用返回成功
public static R ok() {
R r = new R();
r.setSuccess(ResultCodeEnum.SUCCESS.getSuccess());
r.setCode(ResultCodeEnum.SUCCESS.getCode());
r.setMessage(ResultCodeEnum.SUCCESS.getMessage());
return r;
}
// 通用返回失败，未知错误
public static R error() {
R r = new R();
r.setSuccess(ResultCodeEnum.UNKNOWN_ERROR.getSuccess());
r.setCode(ResultCodeEnum.UNKNOWN_ERROR.getCode());
r.setMessage(ResultCodeEnum.UNKNOWN_ERROR.getMessage());
return r;
}
// 设置结果，形参为结果枚举
public static R setResult(ResultCodeEnum result) {
R r = new R();
r.setSuccess(result.getSuccess());
r.setCode(result.getCode());
r.setMessage(result.getMessage());
return r;
}
/**------------使用链式编程，返回类本身-----------**/
// 自定义返回数据
public R data(Map<String,Object> map) {
this.setData(map);
return this;
}
// 通用设置data
public R data(String key,Object value) {
this.data.put(key, value);
return this;
}
// 自定义状态信息
public R message(String message) {
this.setMessage(message);
return this;
}
// 自定义状态码
public R code(Integer code) {
this.setCode(code);
return this;
}
// 自定义返回结果
public R success(Boolean success) {
this.setSuccess(success);
return this;
}
}
控制层返回
视图层使用统一结果
@RestController
@RequestMapping("/api/v1/users")
public class TeacherAdminController {
@Autowired
private UserService userService;
@GetMapping
public R list() {
List<Teacher> list = teacherService.list(null);
return R.ok().data("itms", list).message("用户列表");
}
}
json结果
{
"success": true,
"code": 20000,
"message": "查询用户列表",
"data": {
"itms": [
{
"id": "1",
"username": "admin",
"role": "ADMIN",
"deleted": false,
"gmtCreate": "2019-12-26T15:32:29",
"gmtModified": "2019-12-26T15:41:40"
},{
"id": "2",
"username": "zhangsan",
"role": "USER",
"deleted": false,
"gmtCreate": "2019-12-26T15:32:29",
"gmtModified": "2019-12-26T15:41:40"
}
]
}
}
统一结果类的使用参考了mybatis-plus中R对象的设计
统一异常处理
使用统一返回结果时，还有一种情况，就是程序的保存是由于运行时异常导致的结果，有些异常我们可以无法提前预知，不能正常走到我们return的R对象返回。
因此，我们需要定义一个统一的全局异常来捕获这些信息，并作为一种结果返回控制层
@ControllerAdvice
该注解为统一异常处理的核心
是一种作用于控制层的切面通知（Advice），该注解能够将通用的@ExceptionHandler、@InitBinder和@ModelAttributes方法收集到一个类型，并应用到所有控制器上
该类中的设计思路：
- 使用@ExceptionHandler注解捕获指定或自定义的异常；
- 使用@ControllerAdvice集成@ExceptionHandler的方法到一个类中；
- 必须定义一个通用的异常捕获方法，便于捕获未定义的异常信息；
- 自定一个异常类，捕获针对项目或业务的异常;
- 异常的对象信息补充到统一结果枚举中；
自定义全局异常类
@Data
public class CMSException extends RuntimeException {
private Integer code;
public CMSException(Integer code, String message) {
super(message);
this.code = code;
}
public CMSException(ResultCodeEnum resultCodeEnum) {
super(resultCodeEnum.getMessage());
this.code = resultCodeEnum.getCode();
}
@Override
public String toString() {
return "CMSException{" + "code=" + code + ", message=" + this.getMessage() + '}';
}
}
统一异常处理器
// ...
import org.springframework.web.bind.annotation.ControllerAdvice;
import org.springframework.web.bind.annotation.ExceptionHandler;
import org.springframework.web.bind.annotation.ResponseBody;
@ControllerAdvice
public class GlobalExceptionHandler {
/**-------- 通用异常处理方法 --------**/
@ExceptionHandler(Exception.class)
@ResponseBody
public R error(Exception e) {
e.printStackTrace();
return R.error(); // 通用异常结果
}
/**-------- 指定异常处理方法 --------**/
@ExceptionHandler(NullPointerException.class)
@ResponseBody
public R error(NullPointerException e) {
e.printStackTrace();
return R.setResult(ResultCodeEnum.NULL_POINT);
}
@ExceptionHandler(HttpClientErrorException.class)
@ResponseBody
public R error(IndexOutOfBoundsException e) {
e.printStackTrace();
return R.setResult(ResultCodeEnum.HTTP_CLIENT_ERROR);
}
/**-------- 自定义定异常处理方法 --------**/
@ExceptionHandler(CMSException.class)
@ResponseBody
public R error(CMSException e) {
e.printStackTrace();
return R.error().message(e.getMessage()).code(e.getCode());
}
}
控制层展示
以下为展示当遇到null指定异常时，返回的结果信息
{
"success": false,
"code": 20007,
"message": "空指针异常",
"data": {}
}
统一日志收集
日志是追踪错误定位问题的关键，尤其在生产环境中，需要及时修复热部署，不会提供开发者debug的环境，此时日志将会是最快解决问题的关键
日志的框架比较丰富，由于spring boot对logback的集成，因此推荐使用logback在项目中使用。
Logback
关于logback的配置和介绍，可以参考官网或推荐博客glmapper的logback博客，logback-spring.xml配置文件
logback-spring.xml配置文件(最佳实践)_logback-spring.xml 配置文件路径-CSDN博客
配置
以下直接贴出配置信息，介绍信息可以直接参考备注
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!-- 日志级别从低到高分为TRACE < DEBUG < INFO < WARN < ERROR < FATAL，如果设置为WARN，则低于WARN的信息都不会输出 -->
<!-- scan:当此属性设置为true时，配置文档如果发生改变，将会被重新加载，默认值为true -->
<!-- scanPeriod:设置监测配置文档是否有修改的时间间隔，如果没有给出时间单位，默认单位是毫秒。
当scan为true时，此属性生效。默认的时间间隔为1分钟。-->
<!-- debug:当此属性设置为true时，将打印出logback内部日志信息，实时查看logback运行状态。默认值为false。-->
<configuration scan="true" scanPeriod="10 seconds">
<contextName>logback</contextName>
<!-- name的值是变量的名称，value的值时变量定义的值。通过定义的值会被插入到logger上下文中。定义后，可以使“${}”来使用变量。-->
<property name="log.path" value="D:/Documents/logs/edu" />
<!--0. 日志格式和颜色渲染 -->
<!-- 彩色日志依赖的渲染类 -->
<conversionRule conversionWord="clr" converterClass="org.springframework.boot.logging.logback.ColorConverter" />
<conversionRule conversionWord="wex" converterClass="org.springframework.boot.logging.logback.WhitespaceThrowableProxyConverter" />
<conversionRule conversionWord="wEx" converterClass="org.springframework.boot.logging.logback.ExtendedWhitespaceThrowableProxyConverter" />
<!-- 彩色日志格式 -->
<property name="CONSOLE_LOG_PATTERN" value="${CONSOLE_LOG_PATTERN:-%clr(%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS}){faint} %clr(${LOG_LEVEL_PATTERN:-%5p}) %clr(${PID:- }){magenta} %clr(---){faint} %clr([%15.15t]){faint} %clr(%-40.40logger{39}){cyan} %clr(:){faint} %m%n${LOG_EXCEPTION_CONVERSION_WORD:-%wEx}}"/>
<!--1. 输出到控制台-->
<appender name="CONSOLE" class="ch.qos.logback.core.ConsoleAppender">
<!--此日志appender是为开发使用，只配置最底级别，控制台输出的日志级别是大于或等于此级别的日志信息-->
<filter class="ch.qos.logback.classic.filter.ThresholdFilter">
<level>debug</level>
</filter>
<encoder>
<Pattern>${CONSOLE_LOG_PATTERN}</Pattern>
<!-- 设置字符集 -->
<charset>UTF-8</charset>
</encoder>
</appender>
<!--2. 输出到文档-->
<!-- 2.1 level为 DEBUG 日志，时间滚动输出 -->
<appender name="DEBUG_FILE" class="ch.qos.logback.core.rolling.RollingFileAppender">
<!-- 正在记录的日志文档的路径及文档名 -->
<file>${log.path}/edu_debug.log</file>
<!--日志文档输出格式-->
<encoder>
<pattern>%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS} [%thread] %-5level %logger{50} - %msg%n</pattern>
<charset>UTF-8</charset> <!-- 设置字符集 -->
</encoder>
<!-- 日志记录器的滚动策略，按日期，按大小记录 -->
<rollingPolicy class="ch.qos.logback.core.rolling.TimeBasedRollingPolicy">
<!-- 日志归档 -->
<fileNamePattern>${log.path}/web-debug-%d{yyyy-MM-dd}.%i.log</fileNamePattern>
<timeBasedFileNamingAndTriggeringPolicy class="ch.qos.logback.core.rolling.SizeAndTimeBasedFNATP">
<maxFileSize>100MB</maxFileSize>
</timeBasedFileNamingAndTriggeringPolicy>
<!--日志文档保留天数-->
<maxHistory>15</maxHistory>
</rollingPolicy>
<!-- 此日志文档只记录debug级别的 -->
<filter class="ch.qos.logback.classic.filter.LevelFilter">
<level>debug</level>
<onMatch>ACCEPT</onMatch>
<onMismatch>DENY</onMismatch>
</filter>
</appender>
<!-- 2.2 level为 INFO 日志，时间滚动输出 -->
<appender name="INFO_FILE" class="ch.qos.logback.core.rolling.RollingFileAppender">
<!-- 正在记录的日志文档的路径及文档名 -->
<file>${log.path}/edu_info.log</file>
<!--日志文档输出格式-->
<encoder>
<pattern>%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS} [%thread] %-5level %logger{50} - %msg%n</pattern>
<charset>UTF-8</charset>
</encoder>
<!-- 日志记录器的滚动策略，按日期，按大小记录 -->
<rollingPolicy class="ch.qos.logback.core.rolling.TimeBasedRollingPolicy">
<!-- 每天日志归档路径以及格式 -->
<fileNamePattern>${log.path}/web-info-%d{yyyy-MM-dd}.%i.log</fileNamePattern>
<timeBasedFileNamingAndTriggeringPolicy class="ch.qos.logback.core.rolling.SizeAndTimeBasedFNATP">
<maxFileSize>100MB</maxFileSize>
</timeBasedFileNamingAndTriggeringPolicy>
<!--日志文档保留天数-->
<maxHistory>15</maxHistory>
</rollingPolicy>
<!-- 此日志文档只记录info级别的 -->
<filter class="ch.qos.logback.classic.filter.LevelFilter">
<level>info</level>
<onMatch>ACCEPT</onMatch>
<onMismatch>DENY</onMismatch>
</filter>
</appender>
<!-- 2.3 level为 WARN 日志，时间滚动输出 -->
<appender name="WARN_FILE" class="ch.qos.logback.core.rolling.RollingFileAppender">
<!-- 正在记录的日志文档的路径及文档名 -->
<file>${log.path}/edu_warn.log</file>
<!--日志文档输出格式-->
<encoder>
<pattern>%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS} [%thread] %-5level %logger{50} - %msg%n</pattern>
<charset>UTF-8</charset> <!-- 此处设置字符集 -->
</encoder>
<!-- 日志记录器的滚动策略，按日期，按大小记录 -->
<rollingPolicy class="ch.qos.logback.core.rolling.TimeBasedRollingPolicy">
<fileNamePattern>${log.path}/web-warn-%d{yyyy-MM-dd}.%i.log</fileNamePattern>
<timeBasedFileNamingAndTriggeringPolicy class="ch.qos.logback.core.rolling.SizeAndTimeBasedFNATP">
<maxFileSize>100MB</maxFileSize>
</timeBasedFileNamingAndTriggeringPolicy>
<!--日志文档保留天数-->
<maxHistory>15</maxHistory>
</rollingPolicy>
<!-- 此日志文档只记录warn级别的 -->
<filter class="ch.qos.logback.classic.filter.LevelFilter">
<level>warn</level>
<onMatch>ACCEPT</onMatch>
<onMismatch>DENY</onMismatch>
</filter>
</appender>
<!-- 2.4 level为 ERROR 日志，时间滚动输出 -->
<appender name="ERROR_FILE" class="ch.qos.logback.core.rolling.RollingFileAppender">
<!-- 正在记录的日志文档的路径及文档名 -->
<file>${log.path}/edu_error.log</file>
<!--日志文档输出格式-->
<encoder>
<pattern>%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS} [%thread] %-5level %logger{50} - %msg%n</pattern>
<charset>UTF-8</charset> <!-- 此处设置字符集 -->
</encoder>
<!-- 日志记录器的滚动策略，按日期，按大小记录 -->
<rollingPolicy class="ch.qos.logback.core.rolling.TimeBasedRollingPolicy">
<fileNamePattern>${log.path}/web-error-%d{yyyy-MM-dd}.%i.log</fileNamePattern>
<timeBasedFileNamingAndTriggeringPolicy class="ch.qos.logback.core.rolling.SizeAndTimeBasedFNATP">
<maxFileSize>100MB</maxFileSize>
</timeBasedFileNamingAndTriggeringPolicy>
<!--日志文档保留天数-->
<maxHistory>15</maxHistory>
</rollingPolicy>
<!-- 此日志文档只记录ERROR级别的 -->
<filter class="ch.qos.logback.classic.filter.LevelFilter">
<level>ERROR</level>
<onMatch>ACCEPT</onMatch>
<onMismatch>DENY</onMismatch>
</filter>
</appender>
<!--
<logger>用来设置某一个包或者具体的某一个类的日志打印级别、
以及指定<appender>。<logger>仅有一个name属性，
一个可选的level和一个可选的addtivity属性。
name:用来指定受此logger约束的某一个包或者具体的某一个类。
level:用来设置打印级别，大小写无关：TRACE, DEBUG, INFO, WARN, ERROR, ALL 和 OFF，
还有一个特俗值INHERITED或者同义词NULL，代表强制执行上级的级别。
如果未设置此属性，那么当前logger将会继承上级的级别。
addtivity:是否向上级logger传递打印信息。默认是true。
<logger name="org.springframework.web" level="info"/>
<logger name="org.springframework.scheduling.annotation.ScheduledAnnotationBeanPostProcessor" level="INFO"/>
-->
<!--
使用mybatis的时候，sql语句是debug下才会打印，而这里我们只配置了info，所以想要查看sql语句的话，有以下两种操作：
第一种把<root level="info">改成<root level="DEBUG">这样就会打印sql，不过这样日志那边会出现很多其他消息
第二种就是单独给dao下目录配置debug模式，代码如下，这样配置sql语句会打印，其他还是正常info级别：
【logging.level.org.mybatis=debug logging.level.dao=debug】
-->
<!--
root节点是必选节点，用来指定最基础的日志输出级别，只有一个level属性
level:用来设置打印级别，大小写无关：TRACE, DEBUG, INFO, WARN, ERROR, ALL 和 OFF，
不能设置为INHERITED或者同义词NULL。默认是DEBUG
可以包含零个或多个元素，标识这个appender将会添加到这个logger。
-->
<!-- 4. 最终的策略 -->
<!-- 4.1 开发环境:打印控制台-->
<springProfile name="dev">
<logger name="com.cms" level="info"/>
<root level="info">
<appender-ref ref="CONSOLE" />
<appender-ref ref="DEBUG_FILE" />
<appender-ref ref="INFO_FILE" />
<appender-ref ref="WARN_FILE" />
<appender-ref ref="ERROR_FILE" />
</root>
</springProfile>
<!-- 4.2 生产环境:输出到文档-->
<springProfile name="pro">
<logger name="com.cms" level="warn"/>
<root level="info">
<appender-ref ref="ERROR_FILE" />
<appender-ref ref="WARN_FILE" />
</root>
</springProfile>
</configuration>
日志收集异常信息
日志信息往往伴随着异常信息的输出，因此，我们需要修改统一异常的处理器，将异常信息以流的方式写到日志文件中
异常信息文件工具类
@Slf4j
public class ExceptionUtil {
/**
* 打印异常信息
*/
public static String getMessage(Exception e) {
String swStr = null;
try (StringWriter sw = new StringWriter(); PrintWriter pw = new PrintWriter(sw)) {
e.printStackTrace(pw);
pw.flush();
sw.flush();
swStr = sw.toString();
} catch (IOException ex) {
ex.printStackTrace();
log.error(ex.getMessage());
}
return swStr;
}
}
修改统一异常处理器，将异常方法中的直接打印改为日志输入并打印
// ...
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
@ControllerAdvice
@Slf4j
public class GlobalExceptionHandler {
/**-------- 通用异常处理方法 --------**/
@ExceptionHandler(Exception.class)
@ResponseBody
public R error(Exception e) {
// e.printStackTrace();
log.error(ExceptionUtil.getMessage(e));
return R.error();
}
// ...
}
注意
- 日志的环境即spring.profiles.acticve，跟随项目启动；
- 启动后，即可到自定目录查找到生成的日志文件；
- 本地idea调试时，推荐Grep Console插件可实现控制台的自定义颜色输出
详细过程，可参考源代码：
https://github.com/chetwhy/cloud-flow
原文： 马士兵微信公众号