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[SpringBoot]源码分析SpringBoot的异常处理机制
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前续
为帮助广大SpringBoot用户达到“知其然，更需知其所以然”的境界，作者将通过SpringBoot系列文章全方位对SpringBoot2.0.0.RELEASE版本深入分解剖析，让您深刻的理解其内部工作原理。
正文
在SpringBoot启动时，会查找并加载所有可用的SpringBootExceptionReporter，其源码如下：
//7 使用SpringFactoriesLoader在应用的classpath中查找并加载所有可用的SpringBootExceptionReporter
exceptionReporters = getSpringFactoriesInstances(
SpringBootExceptionReporter.class,
new Class[] { ConfigurableApplicationContext.class }, context);
继续查看getSpringFactoriesInstances方法源码：
private Collection getSpringFactoriesInstances(Class type,
Class[] parameterTypes, Object... args) {
ClassLoader classLoader = Thread.currentThread().getContextClassLoader();
//查找并加载classpath路径下META-INF/spring.factories中配置的SpringBootExceptionReporter的所有名称
Set names = new LinkedHashSet<>(SpringFactoriesLoader.loadFactoryNames(type, classLoader));
//实例化所有的SpringBootExceptionReporter
List instances = createSpringFactoriesInstances(type, parameterTypes, classLoader, args, names);
//排序
AnnotationAwareOrderComparator.sort(instances);
//返回结果
return instances;
}
代码来看不难，也是通过Spring的Factories机制来加载，之前的文章中已经详细讲解过其过程。
SpringBootExceptionReporter
@FunctionalInterface
public interface SpringBootExceptionReporter {
/**
* 向用户报告启动失败。
*/
boolean reportException(Throwable failure);
}
SpringBootExceptionReporter是一个回调接口，用于支持对SpringApplication启动错误的自定义报告。
里面就一个报告启动失败的方法。其实现类：org.springframework.boot.diagnostics.FailureAnalyzers
用于触发从spring.factories加载的FailureAnalyzer和FailureAnalysisReporter实例。
FailureAnalyzers
1、实例化FailureAnalyzers
FailureAnalyzers(ConfigurableApplicationContext context) {
this(context, null);
}
FailureAnalyzers(ConfigurableApplicationContext context, ClassLoader classLoader) {
Assert.notNull(context, "Context must not be null");
this.classLoader = (classLoader == null ? context.getClassLoader() : classLoader);
this.analyzers = loadFailureAnalyzers(this.classLoader);
prepareFailureAnalyzers(this.analyzers, context);
}
获取类加载器
加载并实例化所有的FailureAnalyzer
通过Spring的Factories机制来查找和加载所有的FailureAnalyzer，
加载/META/spring.factories 中的org.springframework.boot.diagnostics.FailureAnalyzer配置如下:
# Failure Analyzers
org.springframework.boot.diagnostics.FailureAnalyzer=\
org.springframework.boot.diagnostics.analyzer.BeanCurrentlyInCreationFailureAnalyzer,\
org.springframework.boot.diagnostics.analyzer.BeanNotOfRequiredTypeFailureAnalyzer,\
org.springframework.boot.diagnostics.analyzer.BindFailureAnalyzer,\
org.springframework.boot.diagnostics.analyzer.BindValidationFailureAnalyzer,\
org.springframework.boot.diagnostics.analyzer.UnboundConfigurationPropertyFailureAnalyzer,\
org.springframework.boot.diagnostics.analyzer.ConnectorStartFailureAnalyzer,\
org.springframework.boot.diagnostics.analyzer.NoUniqueBeanDefinitionFailureAnalyzer,\
org.springframework.boot.diagnostics.analyzer.PortInUseFailureAnalyzer,\
org.springframework.boot.diagnostics.analyzer.ValidationExceptionFailureAnalyzer,\
org.springframework.boot.diagnostics.analyzer.InvalidConfigurationPropertyNameFailureAnalyzer,\
org.springframework.boot.diagnostics.analyzer.InvalidConfigurationPropertyValueFailureAnalyzer
准备所有的FailureAnalyzer
private void prepareAnalyzer(ConfigurableApplicationContext context,
FailureAnalyzer analyzer) {
if (analyzer instanceof BeanFactoryAware) {
((BeanFactoryAware) analyzer).setBeanFactory(context.getBeanFactory());
}
if (analyzer instanceof EnvironmentAware) {
((EnvironmentAware) analyzer).setEnvironment(context.getEnvironment());
}
}
准备阶段：根据FailureAnalyzer的类型，设置其BeanFactory或者Environment属性值。
2、FailureAnalyzer
@FunctionalInterface
public interface FailureAnalyzer {
/**
* 返回给定故障的分析，如果不无法分析，则返回null。
*/
FailureAnalysis analyze(Throwable failure);
}
用于分析故障并提供可以显示给用户的诊断信息。
3、AbstractFailureAnalyzer
FailureAnalyzer的抽象基类,是个泛型类,泛型参数为Throwable的子类.其实现了analyze方法，源码如下：
@Override
public FailureAnalysis analyze(Throwable failure) {
// 1. 获得failure中的异常堆栈中是type类型的异常
T cause = findCause(failure, getCauseType());
if (cause != null) {
// 2. 如果不等于null,则进行分析
return analyze(failure, cause);
}
// 3. 无法分析，则返回null
return null;
}
获得failure中的异常堆栈中是type类型的异常。
protected final E findCause(Throwable failure, Class type) {
while (failure != null) {
if (type.isInstance(failure)) {
return (E) failure;
}
failure = failure.getCause();
}
return null;
}
AbstractFailureAnalyzer的具体实现
3.1、AbstractInjectionFailureAnalyzer：用来对注入异常进行分析的抽象基类。
3.2、BeanCurrentlyInCreationFailureAnalyzer：针对BeanCurrentlyInCreationException.对BeanCurrentlyInCreationException(循环依赖)进行分析。
3.3、BeanNotOfRequiredTypeFailureAnalyzer：针对BeanNotOfRequiredTypeException异常进行分析。
3.4、BindFailureAnalyzer：针对BindException异常进行分析。
3.5、BindValidationFailureAnalyzer ：针对BindValidationException或者BindException异常进行分析。
3.6、ConnectorStartFailureAnalyzer：针对ConnectorStartFailedException(tomcat端口占用时抛出)异常进行分析。
3.7、DataSourceBeanCreationFailureAnalyzer：针对DataSourceBeanCreationException异常进行分析。
3.8、HikariDriverConfigurationFailureAnalyzer：它对使用不支持的“dataSourceClassName”属性导致的Hikari配置失败进行分析。
3.9、InvalidConfigurationPropertyNameFailureAnalyzer：针对InvalidConfigurationPropertyNameException异常进行分析。
3.10、InvalidConfigurationPropertyValueFailureAnalyzer：针对InvalidConfigurationPropertyValueException异常进行分析。
3.11、NoUniqueBeanDefinitionFailureAnalyzer：针对NoUniqueBeanDefinitionException异常进行分析，且实现了BeanFactoryAware接口。
3.12、PortInUseFailureAnalyzer：针对PortInUseException(jetty,undertow 容器启动时端口占用时抛出)异常进行分析。
3.13、UnboundConfigurationPropertyFailureAnalyzer：针对BindException异常进行分析。
3.14、ValidationExceptionFailureAnalyzer：泛型参数为ValidationException(当使用validation相关的注解,但是没有加入相关实现时触发,一般不容易触发,因为一旦加入spring-boot-starter-web依赖,就会加入hibernate-validator)。
4、失败报告(FailureAnalysisReporter)
@FunctionalInterface
public interface FailureAnalysisReporter {
/**
* 将失败结果(failureAnalysis)报告给用户
*/
void report(FailureAnalysis analysis);
}
失败结果报告接口，将失败结果信息报告给用户
其实现类：LoggingFailureAnalysisReporter
public final class LoggingFailureAnalysisReporter implements FailureAnalysisReporter {
private static final Log logger = LogFactory
.getLog(LoggingFailureAnalysisReporter.class);
@Override
public void report(FailureAnalysis failureAnalysis) {
if (logger.isDebugEnabled()) {
logger.debug("Application failed to start due to an exception",
failureAnalysis.getCause());
}
if (logger.isErrorEnabled()) {
logger.error(buildMessage(failureAnalysis));
}
}
private String buildMessage(FailureAnalysis failureAnalysis) {
StringBuilder builder = new StringBuilder();
builder.append(String.format("%n%n"));
builder.append(String.format("***************************%n"));
builder.append(String.format("APPLICATION FAILED TO START%n"));
builder.append(String.format("***************************%n%n"));
builder.append(String.format("Description:%n%n"));
builder.append(String.format("%s%n", failureAnalysis.getDescription()));
if (StringUtils.hasText(failureAnalysis.getAction())) {
builder.append(String.format("%nAction:%n%n"));
builder.append(String.format("%s%n", failureAnalysis.getAction()));
}
return builder.toString();
}
}
通过日志的方式进行打印失败错误信息。
小结
Spring的代码使用了很多设计模式，所以阅读起来总是绕来绕去，个人感觉其可读性比较差。今天原本是想画出异常处理机制的相关类图，但是发现这里的接口和类的关系都比较简单，所以就偷懒。如果您通过本文讲解，还不是很清晰的话，您可以将其类图画出来，那样会帮助您理解。
后记
为帮助广大SpringBoot用户达到“知其然，更需知其所以然”的境界，作者将通过SpringBoot系列文章全方位对SpringBoot2.0.0.RELEASE版本深入分解剖析，让您深刻的理解其内部工作原理。
本系列历史文章列表
1、[SpringBoot]利用SpringBoot快速构建并启动项目
2、[SpringBoot]详解SpringBoot应用的启动过程
3、[SpringBoot]深入浅出剖析SpringBoot的应用类型识别机制
4、[SpringBoot]深入浅出剖析SpringBoot中Spring Factories机制
5、[SpringBoot]详解SpringBoot中SpringApplication的run方法的前三步
6、[SpringBoot]图解Spring的Environment机制
7、[SpringBoot]源码解析SpringBoot应用Environment的构造过程
8、[SpringBoot]源码解析SpringBoot的Banner机制
9、[SpringBoot]图解SpringBoot的应用上下文机制
网页题目：[SpringBoot]源码分析SpringBoot的异常处理机制
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