面试题：Java的Spring Boot在微服务架构下的异常处理与错误管理优化

架构设计

统一异常类型定义
- 在整个微服务架构中，定义一套通用的异常类型。例如，创建一个基础异常类 BaseException，然后根据不同业务场景继承它，如 BusinessException 用于业务逻辑错误，SystemException 用于系统级错误等。这样不同服务在抛出异常时，有统一的类型体系。
异常传递机制
- HTTP 状态码 + 自定义响应体：在服务间通过 HTTP 进行调用时，利用 HTTP 状态码传递异常的类别，比如 400 表示客户端错误（如参数错误等业务异常），500 表示服务器内部错误（系统异常）。同时，在响应体中自定义结构，包含异常的详细信息，如错误码、错误信息等。例如：
```
{
    "errorCode": "1001",
    "errorMessage": "参数不能为空"
}
```
- 消息队列（MQ）：对于异步调用场景，可利用消息队列传递异常信息。当服务产生异常时，将异常信息封装成消息发送到特定的异常队列，接收方从队列中消费异常消息进行处理。这样可以实现异步解耦，提高系统的整体性能和可扩展性。
全局异常处理器
- 在每个微服务内部，设置全局异常处理器。在 Spring Boot 中，可以使用 @ControllerAdvice 和 @ExceptionHandler 注解来实现。全局异常处理器捕获所有未处理的异常，将其转换为统一的响应格式，包括上述提到的错误码和错误信息，然后返回给调用方。

技术选型

HTTP 客户端

对于服务间的 HTTP 调用，可选用 Feign 或 RestTemplate。Feign 集成了 Ribbon 实现负载均衡，并且支持声明式调用，在处理异常方面，可通过自定义 ErrorDecoder 来处理服务调用失败时的异常，将响应中的异常信息解析并转换为合适的异常类型。例如：

@Configuration
public class FeignConfiguration {
    @Bean
    public ErrorDecoder errorDecoder() {
        return new CustomErrorDecoder();
    }
}

public class CustomErrorDecoder implements ErrorDecoder {
    @Override
    public Exception decode(String methodKey, Response response) {
        // 解析响应体中的异常信息
        // 转换为合适的异常类型返回
        return new RuntimeException("服务调用失败");
    }
}

RestTemplate 则相对更为灵活，可通过自定义 ResponseErrorHandler 来处理异常。

消息队列
- 常用的消息队列如 Kafka、RabbitMQ 都可以满足需求。Kafka 具有高吞吐量、可扩展性强的特点，适合处理大量的异常消息。RabbitMQ 则在可靠性和灵活性方面表现出色，支持多种消息模型。例如在 Spring Boot 中集成 Kafka 处理异常消息，配置 KafkaTemplate 用于发送异常消息，通过 @KafkaListener 注解监听异常队列消费消息。

代码实现

定义异常类

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

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

    // getters and setters
}

public class BusinessException extends BaseException {
    public BusinessException(String errorCode, String errorMessage) {
        super(errorCode, errorMessage);
    }
}

public class SystemException extends BaseException {
    public SystemException(String errorCode, String errorMessage) {
        super(errorCode, errorMessage);
    }
}

全局异常处理器

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

    @ExceptionHandler(SystemException.class)
    @ResponseBody
    public ResponseEntity<ErrorResponse> handleSystemException(SystemException ex) {
        ErrorResponse errorResponse = new ErrorResponse(ex.getErrorCode(), ex.getErrorMessage());
        return new ResponseEntity<>(errorResponse, HttpStatus.INTERNAL_SERVER_ERROR);
    }

    // 其他异常处理
}

class ErrorResponse {
    private String errorCode;
    private String errorMessage;

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

    // getters and setters
}

服务间调用异常处理（以 Feign 为例）

在 Feign 客户端接口中，定义服务调用方法。

@FeignClient(name = "target - service", configuration = FeignConfiguration.class)
public interface TargetServiceClient {
    @GetMapping("/api/target - endpoint")
    String targetMethod();
}

然后在业务代码中调用 Feign 客户端方法，并处理可能的异常。

@Service
public class MyService {
    private final TargetServiceClient targetServiceClient;

    public MyService(TargetServiceClient targetServiceClient) {
        this.targetServiceClient = targetServiceClient;
    }

    public void myMethod() {
        try {
            String result = targetServiceClient.targetMethod();
        } catch (RuntimeException ex) {
            // 处理 Feign 调用失败转换后的异常
            if (ex instanceof BusinessException) {
                // 业务异常处理
            } else if (ex instanceof SystemException) {
                // 系统异常处理
            }
        }
    }
}

通过以上架构设计、技术选型和代码实现，可以构建一个统一的异常处理与错误管理方案，在 Spring Boot 微服务架构中实现跨服务边界的异常传递与合理处理，同时兼顾性能和可扩展性。

面试题：Java的Spring Boot在微服务架构下的异常处理与错误管理优化

知识考点

面试题答案

架构设计

技术选型

代码实现