代码中的异常处理

在开发过程中，异常处理是保证系统稳定性和提升用户体验的重要环节。根据不同的情况，我们通常将异常分为 业务异常 和 系统异常，并根据不同类型的异常采取不同的处理策略。

1. 业务异常（Business Exception）

定义：

业务异常通常由应用程序的业务逻辑或用户输入错误引发。它们表示业务操作不符合预期或违反了业务规则，通常不影响系统的稳定性。

何时抛出业务异常？

• 用户输入无效，如表单数据格式错误、必填字段缺失等。
• 业务逻辑错误，例如账户余额不足、订单状态不允许操作等。
• 业务规则不匹配，例如用户尝试进行不符合业务规则的操作。

如何抛出业务异常？

在代码中通常会定义自定义的业务异常类（如 BusinessException），包含错误码和错误信息。

public class BusinessException extends RuntimeException {
    private String errorCode;
    private String errorMessage;

    public BusinessException(String errorCode, String errorMessage) {
        super(errorMessage);
        this.errorCode = errorCode;
        this.errorMessage = errorMessage;
    }

    // Getter and Setter methods
}

如何处理业务异常？

• 捕获与处理：业务异常通常在业务层（service 层）抛出，并在上层通过统一异常处理机制捕获，返回给用户友好的错误信息。
• 不影响系统运行：业务异常一般不会导致系统崩溃，更多的是指示业务操作的失败。

public void updateAccountBalance(Long accountId, BigDecimal amount) {
    if (amount.compareTo(BigDecimal.ZERO) < 0) {
        throw new BusinessException("ERR_NEGATIVE_AMOUNT", "Amount cannot be negative");
    }
    // 业务逻辑处理
}

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2. 系统异常（System Exception）

定义：

系统异常通常是由系统资源问题、环境错误或其他不可预见的错误引发的。这些异常一般表示系统发生了错误，可能会影响到系统的稳定性和可用性。

何时抛出系统异常？

• 资源不可用：如数据库连接失败、文件系统异常、网络不可达等。
• 系统级错误：如线程池耗尽、内存溢出、磁盘空间不足等。
• 不可恢复的错误：如外部服务不可用、核心服务出现故障等。

如何抛出系统异常？

系统异常通常使用标准异常类（如 IOException、SQLException）或者自定义的系统异常类。

public class SystemException extends RuntimeException {
    private String errorCode;
    private String errorMessage;

    public SystemException(String errorCode, String errorMessage) {
        super(errorMessage);
        this.errorCode = errorCode;
        this.errorMessage = errorMessage;
    }

    // Getter and Setter methods
}

如何处理系统异常？

• 日志记录和报警：系统异常需要记录详细的日志，并在关键错误发生时发送报警。
• 中断当前操作：通常中止当前操作，并返回给用户系统错误信息。
• 系统恢复机制：通过事务回滚、重试机制等尽量避免系统崩溃。

public void processPayment(Payment payment) {
    try {
        // 尝试连接支付网关
        connectToPaymentGateway(payment);
    } catch (IOException e) {
        throw new SystemException("ERR_IO_EXCEPTION", "Failed to connect to payment gateway");
    }
}

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3. 业务异常与系统异常的区别

特性	业务异常	系统异常
发生原因	业务逻辑问题、用户操作错误	系统资源问题、环境错误、无法预料的程序异常
是否可恢复	通常是可恢复的，业务可以重新尝试	一般是不可恢复的，可能导致系统或服务中断
是否影响系统	不影响系统运行，可以继续处理其他请求	可能影响系统的稳定性或可用性，严重时会导致系统崩溃
抛出位置	业务层（Service 层）	系统底层（DAO 层、框架层、资源连接层等）
处理方式	捕获后返回业务错误信息，进行业务流程回退	记录日志，报警，可能中断当前操作，返回系统错误信息

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4. 异常处理架构设计

为了统一管理业务异常和系统异常，我们需要设计一个异常处理框架，包括全局异常处理器和日志/报警系统。

全局异常处理器

使用 @ControllerAdvice 或全局异常处理类来捕获业务异常和系统异常，并返回统一格式的错误信息给用户。

@ControllerAdvice
public class GlobalExceptionHandler {

    @ExceptionHandler(BusinessException.class)
    public ResponseEntity<ErrorResponse> handleBusinessException(BusinessException ex) {
        ErrorResponse response = new ErrorResponse(ex.getErrorCode(), ex.getErrorMessage());
        return new ResponseEntity<>(response, HttpStatus.BAD_REQUEST);
    }

    @ExceptionHandler(SystemException.class)
    public ResponseEntity<ErrorResponse> handleSystemException(SystemException ex) {
        // 记录日志，可能发送报警
        ErrorResponse response = new ErrorResponse(ex.getErrorCode(), ex.getErrorMessage());
        return new ResponseEntity<>(response, HttpStatus.INTERNAL_SERVER_ERROR);
    }
}

日志和报警系统

系统异常需要记录详细日志，并根据严重性发送报警通知，帮助及时发现和响应系统错误。

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总结

• 业务异常：由业务逻辑错误或用户输入错误引发，不影响系统运行，适合通过友好的错误信息返回给用户。
• 系统异常：由系统资源问题或不可预见的错误引发，可能影响系统的稳定性，需通过日志记录、报警和中断操作来处理。

合理的异常分类与处理可以帮助我们在确保系统稳定的同时，提供良好的用户体验和开发可维护性。