面试题：Java RESTful API异常处理之分布式场景

异常处理和容错机制架构设计

1. 异常的跨服务传播

采用HTTP状态码：利用HTTP协议的状态码来传递异常信息。例如，408表示请求超时（对应服务间通信超时场景），500表示服务器内部错误（对应服务节点故障等一般性错误）。在RESTful API中，服务端在捕获异常时，根据异常类型设置合适的HTTP状态码返回给调用方。
自定义异常头：除了HTTP状态码，还可以在HTTP头中自定义字段来传递更详细的异常信息。例如，添加 X-Error-Code 字段用于传递异常编码，X-Error-Message 字段用于传递异常消息。这样，调用方在接收到响应时，可以根据这些自定义头信息进行进一步处理。

2. 统一的异常编码和消息处理

异常编码体系：设计一套统一的异常编码体系，每个异常类型对应一个唯一的编码。例如，通信超时异常编码为 1001，服务节点故障异常编码为 2001 等。这些编码在整个分布式系统中保持一致，便于各个服务进行识别和处理。
异常消息管理：为每个异常编码定义对应的消息模板。可以将这些消息模板存储在配置文件或数据库中，便于集中管理和维护。当捕获到异常时，根据异常编码从配置中获取对应的消息内容，并根据需要进行参数替换等操作，以生成最终的异常消息返回给调用方。

3. 优雅降级和熔断

优雅降级：
- 业务逻辑实现：在服务实现中，针对关键业务逻辑，添加降级逻辑。例如，当某个依赖服务不可用时，返回默认数据或执行简化的业务逻辑。可以通过配置文件或动态配置中心来控制降级逻辑的启用和禁用。
- 监控与动态调整：建立监控系统，实时监测服务的性能和可用性指标。根据监控数据，动态调整降级策略。例如，如果某个服务的响应时间持续增长，可以自动启用降级逻辑，以保证整体系统的可用性。
熔断：
- 熔断器模式：采用熔断器模式，如Hystrix。在服务调用过程中，通过熔断器来监控服务的调用情况。当失败次数或失败率达到一定阈值时，熔断器打开，后续请求不再调用实际服务，而是直接返回降级响应。
- 恢复机制：熔断器打开一段时间后，进入半开状态，尝试少量请求调用实际服务。如果调用成功，则熔断器关闭，恢复正常调用；如果再次失败，则继续保持打开状态。

关键代码片段

1. 异常的跨服务传播

Spring Boot示例：

@ControllerAdvice
public class GlobalExceptionHandler {

    @ExceptionHandler(TimeoutException.class)
    @ResponseStatus(HttpStatus.REQUEST_TIMEOUT)
    @ResponseBody
    public ErrorResponse handleTimeoutException(TimeoutException ex) {
        ErrorResponse errorResponse = new ErrorResponse();
        errorResponse.setErrorCode("1001");
        errorResponse.setErrorMessage("服务间通信超时");
        return errorResponse;
    }

    @ExceptionHandler(ServiceNodeFailureException.class)
    @ResponseStatus(HttpStatus.INTERNAL_SERVER_ERROR)
    @ResponseBody
    public ErrorResponse handleServiceNodeFailureException(ServiceNodeFailureException ex) {
        ErrorResponse errorResponse = new ErrorResponse();
        errorResponse.setErrorCode("2001");
        errorResponse.setErrorMessage("服务节点故障");
        return errorResponse;
    }
}

class ErrorResponse {
    private String errorCode;
    private String errorMessage;

    // getters and setters
    public String getErrorCode() {
        return errorCode;
    }

    public void setErrorCode(String errorCode) {
        this.errorCode = errorCode;
    }

    public String getErrorMessage() {
        return errorMessage;
    }

    public void setErrorMessage(String errorMessage) {
        this.errorMessage = errorMessage;
    }
}

2. 统一的异常编码和消息处理

异常编码和消息获取：

public class ExceptionMessageUtil {

    private static final Map<String, String> errorMessageMap = new HashMap<>();

    static {
        errorMessageMap.put("1001", "服务间通信超时");
        errorMessageMap.put("2001", "服务节点故障");
    }

    public static String getErrorMessage(String errorCode) {
        return errorMessageMap.get(errorCode);
    }
}

3. 优雅降级和熔断

Hystrix示例（优雅降级和熔断）：

import com.netflix.hystrix.HystrixCommand;
import com.netflix.hystrix.HystrixCommandGroupKey;

public class ExampleService {

    public String callRemoteService() {
        return new HystrixCommand<String>(HystrixCommandGroupKey.Factory.asKey("ExampleGroup")) {
            @Override
            protected String run() throws Exception {
                // 实际调用远程服务的代码
                return "Remote service response";
            }

            @Override
            protected String getFallback() {
                // 降级逻辑
                return "Default response (fallback)";
            }
        }.execute();
    }
}

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面试题：Java RESTful API异常处理之分布式场景

知识考点

面试题答案

异常处理和容错机制架构设计

1. 异常的跨服务传播

2. 统一的异常编码和消息处理

3. 优雅降级和熔断

关键代码片段

1. 异常的跨服务传播

2. 统一的异常编码和消息处理

3. 优雅降级和熔断