面试题：Rust Web服务器的错误处理与中间件应用

Question

基于`actix - web`框架搭建的Rust Web服务器，当处理请求时遇到错误（例如数据库查询失败、参数解析错误等），如何进行优雅的错误处理并返回合适的HTTP状态码和错误信息？同时，请实现一个中间件，用于记录每个请求的访问时间。给出关键代码逻辑和实现思路。

Answer 1

错误处理与返回合适HTTP状态码和错误信息

1. 定义错误类型：

   use actix_web::http::StatusCode;
   use thiserror::Error;
   
   #[derive(Error, Debug)]
   pub enum AppError {
       #[error("Database query failed")]
       DatabaseError,
       #[error("Parameter parsing error")]
       ParameterError,
   }
   
   impl actix_web::ResponseError for AppError {
       fn status_code(&self) -> StatusCode {
           match self {
               AppError::DatabaseError => StatusCode::INTERNAL_SERVER_ERROR,
               AppError::ParameterError => StatusCode::BAD_REQUEST,
           }
       }
   
       fn error_response(&self) -> actix_web::HttpResponse {
           actix_web::HttpResponse::build(self.status_code())
              .content_type("application/json")
              .body(format!("{{\"error\":\"{}\"}}", self))
       }
   }
   

2. 在处理函数中返回错误：

   use actix_web::{web, HttpResponse};
   
   async fn index() -> Result<HttpResponse, AppError> {
       // 模拟数据库查询失败
       if rand::random::<bool>() {
           Err(AppError::DatabaseError)
       } else {
           Ok(HttpResponse::Ok().body("Success"))
       }
   }
   

实现记录请求访问时间的中间件

1. 中间件逻辑：

   use actix_web::{dev::Service, dev::ServiceRequest, dev::ServiceResponse, Error, HttpResponse};
   use std::time::{SystemTime, UNIX_EPOCH};
   
   struct AccessTimeLogger;
   
   impl<S, B> Service<ServiceRequest> for AccessTimeLogger
   where
       S: Service<ServiceRequest, Response = ServiceResponse<B>, Error = Error>,
       S::Future: 'static,
       B: 'static,
   {
       type Response = ServiceResponse<B>;
       type Error = Error;
       type Future = Box<dyn std::future::Future<Output = Result<Self::Response, Self::Error>>>;
   
       fn poll_ready(
           &mut self,
           _cx: &mut std::task::Context<'_>,
       ) -> std::task::Poll<Result<(), Self::Error>> {
           std::task::Poll::Ready(Ok(()))
       }
   
       fn call(&mut self, req: ServiceRequest) -> Self::Future {
           let start = SystemTime::now();
           let svc = req.get_ref();
           Box::new(async move {
               let res = svc.call(req).await?;
               let elapsed = start.elapsed().unwrap().as_millis();
               println!("Request took {} ms", elapsed);
               Ok(res)
           })
       }
   }
   

2. 应用中间件：

   use actix_web::App;
   
   fn main() {
       let app = App::new()
          .wrap(AccessTimeLogger)
          .service(index);
       // 启动服务器相关代码
   }
   

实现思路总结

1. 错误处理：
   • 使用thiserror库定义自定义错误类型AppError，针对不同的错误情况（如数据库查询失败、参数解析错误）进行枚举。
   • 为AppError实现actix_web::ResponseError trait，在其中定义合适的HTTP状态码和错误响应格式。
   • 在处理函数中，根据业务逻辑返回Result<HttpResponse, AppError>，当遇到错误时返回Err(AppError::具体错误类型)。
2. 中间件：
   • 定义一个结构体AccessTimeLogger，实现Service trait。
   • 在call方法中记录请求开始时间，调用下一个服务获取响应，计算请求处理时间并打印日志。
   • 通过App::wrap方法将中间件应用到actix - web应用中。