dubbo的ExceptionFilter异常处理

转载自:https://blog.csdn.net/mj158518/article/details/51228649

背景

我们的项目使用了dubbo进行不同系统之间的调用。
每个项目都有一个全局的异常处理，对于业务异常，我们会抛出自定义的业务异常（继承RuntimeException）。
全局的异常处理会根据不同的异常类型进行不同的处理。
最近我们发现，某个系统调用dubbo请求，provider端（服务提供方）抛出了自定义的业务异常，但consumer端（服务消费方）拿到的并不是自定义的业务异常。
这是为什么呢？还需要从dubbo的ExceptionFilter说起。

ExceptionFilter

如果Dubbo的 provider端 抛出异常（Throwable），则会被 provider端 的ExceptionFilter拦截到，执行以下invoke方法：
  1. /*
  2.  * Copyright 1999-2011 Alibaba Group.
  3.  *  
  4.  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
  5.  * you may not use this file except in compliance with the License.
  6.  * You may obtain a copy of the License at
  7.  *  
  8.  *      http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
  9.  *  
  10.  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
  11.  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
  12.  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
  13.  * See the License for the specific language governing permissions and
  14.  * limitations under the License.
  15.  */
  16. package com.alibaba.dubbo.rpc.filter;
  17.  
  18. import java.lang.reflect.Method;
  19.  
  20. import com.alibaba.dubbo.common.Constants;
  21. import com.alibaba.dubbo.common.extension.Activate;
  22. import com.alibaba.dubbo.common.logger.Logger;
  23. import com.alibaba.dubbo.common.logger.LoggerFactory;
  24. import com.alibaba.dubbo.common.utils.ReflectUtils;
  25. import com.alibaba.dubbo.common.utils.StringUtils;
  26. import com.alibaba.dubbo.rpc.Filter;
  27. import com.alibaba.dubbo.rpc.Invocation;
  28. import com.alibaba.dubbo.rpc.Invoker;
  29. import com.alibaba.dubbo.rpc.Result;
  30. import com.alibaba.dubbo.rpc.RpcContext;
  31. import com.alibaba.dubbo.rpc.RpcException;
  32. import com.alibaba.dubbo.rpc.RpcResult;
  33. import com.alibaba.dubbo.rpc.service.GenericService;
  34.  
  35. /**
  36.  * ExceptionInvokerFilter
  37.  * <p>
  38.  * 功能：
  39.  * <ol>
  40.  * <li>不期望的异常打ERROR日志（Provider端）<br>
  41.  *     不期望的日志即是，没有的接口上声明的Unchecked异常。
  42.  * <li>异常不在API包中，则Wrap一层RuntimeException。<br>
  43.  *     RPC对于第一层异常会直接序列化传输(Cause异常会String化)，避免异常在Client出不能反序列化问题。
  44.  * </ol>
  45.  * 
  46.  * @author william.liangf
  47.  * @author ding.lid
  48.  */
  49. @Activate(group = Constants.PROVIDER)
  50. public class ExceptionFilter implements Filter {
  51.  
  52.     private final Logger logger;
  53.     
  54.     public ExceptionFilter() {
  55.         this(LoggerFactory.getLogger(ExceptionFilter.class));
  56.     }
  57.     
  58.     public ExceptionFilter(Logger logger) {
  59.         this.logger = logger;
  60.     }
  61.     
  62.     public Result invoke(Invoker<?> invoker, Invocation invocation) throws RpcException {
  63.         try {
  64.             Result result = invoker.invoke(invocation);
  65.             if (result.hasException() && GenericService.class != invoker.getInterface()) {
  66.                 try {
  67.                     Throwable exception = result.getException();
  68.  
  69.                     // 如果是checked异常，直接抛出
  70.                     if (! (exception instanceof RuntimeException) && (exception instanceof Exception)) {
  71.                         return result;
  72.                     }
  73.                     // 在方法签名上有声明，直接抛出
  74.                     try {
  75.                         Method method = invoker.getInterface().getMethod(invocation.getMethodName(), invocation.getParameterTypes());
  76.                         Class<?>[] exceptionClassses = method.getExceptionTypes();
  77.                         for (Class<?> exceptionClass : exceptionClassses) {
  78.                             if (exception.getClass().equals(exceptionClass)) {
  79.                                 return result;
  80.                             }
  81.                         }
  82.                     } catch (NoSuchMethodException e) {
  83.                         return result;
  84.                     }
  85.  
  86.                     // 未在方法签名上定义的异常，在服务器端打印ERROR日志
  87.                     logger.error("Got unchecked and undeclared exception which called by " + RpcContext.getContext().getRemoteHost()
  88.                             + ". service: " + invoker.getInterface().getName() + ", method: " + invocation.getMethodName()
  89.                             + ", exception: " + exception.getClass().getName() + ": " + exception.getMessage(), exception);
  90.  
  91.                     // 异常类和接口类在同一jar包里，直接抛出
  92.                     String serviceFile = ReflectUtils.getCodeBase(invoker.getInterface());
  93.                     String exceptionFile = ReflectUtils.getCodeBase(exception.getClass());
  94.                     if (serviceFile == null || exceptionFile == null || serviceFile.equals(exceptionFile)){
  95.                         return result;
  96.                     }
  97.                     // 是JDK自带的异常，直接抛出
  98.                     String className = exception.getClass().getName();
  99.                     if (className.startsWith("java.") || className.startsWith("javax.")) {
  100.                         return result;
  101.                     }
  102.                     // 是Dubbo本身的异常，直接抛出
  103.                     if (exception instanceof RpcException) {
  104.                         return result;
  105.                     }
  106.  
  107.                     // 否则，包装成RuntimeException抛给客户端
  108.                     return new RpcResult(new RuntimeException(StringUtils.toString(exception)));
  109.                 } catch (Throwable e) {
  110.                     logger.warn("Fail to ExceptionFilter when called by " + RpcContext.getContext().getRemoteHost()
  111.                             + ". service: " + invoker.getInterface().getName() + ", method: " + invocation.getMethodName()
  112.                             + ", exception: " + e.getClass().getName() + ": " + e.getMessage(), e);
  113.                     return result;
  114.                 }
  115.             }
  116.             return result;
  117.         } catch (RuntimeException e) {
  118.             logger.error("Got unchecked and undeclared exception which called by " + RpcContext.getContext().getRemoteHost()
  119.                     + ". service: " + invoker.getInterface().getName() + ", method: " + invocation.getMethodName()
  120.                     + ", exception: " + e.getClass().getName() + ": " + e.getMessage(), e);
  121.             throw e;
  122.         }
  123.     }
  124.  
  125. }

代码分析

按逻辑顺序进行分析，满足其中一个即返回，不再继续执行判断。

逻辑0

  1. if (result.hasException() && GenericService.class != invoker.getInterface()) {
  2.     //...
  3. }
  4. return result;
调用结果有异常且未实现GenericService接口，进入后续判断逻辑，否则直接返回结果。
  1. /**
  2.  * 通用服务接口
  3.  * 
  4.  * @author william.liangf
  5.  * @export
  6.  */
  7. public interface GenericService {
  8.  
  9.     /**
  10.      * 泛化调用
  11.      * 
  12.      * @param method 方法名，如：findPerson，如果有重载方法，需带上参数列表，如：findPerson(java.lang.String)
  13.      * @param parameterTypes 参数类型
  14.      * @param args 参数列表
  15.      * @return 返回值
  16.      * @throws Throwable 方法抛出的异常
  17.      */
  18.     Object $invoke(String method, String[] parameterTypes, Object[] args) throws GenericException;
  19.  
  20. }
泛接口实现方式主要用于服务器端没有API接口及模型类元的情况，参数及返回值中的所有POJO均用Map表示，通常用于框架集成，比如：实现一个通用的远程服务Mock框架，可通过实现GenericService接口处理所有服务请求。
不适用于此场景，不在此处探讨。

逻辑1

  1. // 如果是checked异常，直接抛出
  2. if (! (exception instanceof RuntimeException) && (exception instanceof Exception)) {
  3.     return result;
  4. }
不是RuntimeException类型的异常，并且是受检异常（继承Exception），直接抛出。
provider端想抛出受检异常，必须在api上明确写明抛出受检异常；consumer端如果要处理受检异常，也必须使用明确写明抛出受检异常的api。
provider端api新增 自定义的 受检异常， 所有的 consumer端api都必须升级，同时修改代码，否则无法处理这个特定异常。

consumer端DecodeableRpcResult的decode方法会对异常进行处理


此处会抛出IOException，上层catch后会做toString处理，放到mErrorMsg属性中：
  1. try {
  2.     decode(channel, inputStream);
  3. } catch (Throwable e) {
  4.     if (log.isWarnEnabled()) {
  5.         log.warn("Decode rpc result failed: " + e.getMessage(), e);
  6.     }
  7.     response.setStatus(Response.CLIENT_ERROR);
  8.     response.setErrorMessage(StringUtils.toString(e));
  9. } finally {
  10.     hasDecoded = true;
  11. }

DefaultFuture判断请求返回的结果，最后抛出RemotingException：
  1. private Object returnFromResponse() throws RemotingException {
  2.     Response res = response;
  3.     if (res == null) {
  4.         throw new IllegalStateException("response cannot be null");
  5.     }
  6.     if (res.getStatus() == Response.OK) {
  7.         return res.getResult();
  8.     }
  9.     if (res.getStatus() == Response.CLIENT_TIMEOUT || res.getStatus() == Response.SERVER_TIMEOUT) {
  10.         throw new TimeoutException(res.getStatus() == Response.SERVER_TIMEOUT, channel, res.getErrorMessage());
  11.     }
  12.     throw new RemotingException(channel, res.getErrorMessage());
  13. }

DubboInvoker捕获RemotingException，抛出RpcException：
  1. try {
  2.     boolean isAsync = RpcUtils.isAsync(getUrl(), invocation);
  3.     boolean isOneway = RpcUtils.isOneway(getUrl(), invocation);
  4.     int timeout = getUrl().getMethodParameter(methodName, Constants.TIMEOUT_KEY,Constants.DEFAULT_TIMEOUT);
  5.     if (isOneway) {
  6.         boolean isSent = getUrl().getMethodParameter(methodName, Constants.SENT_KEY, false);
  7.         currentClient.send(inv, isSent);
  8.         RpcContext.getContext().setFuture(null);
  9.         return new RpcResult();
  10.     } else if (isAsync) {
  11.         ResponseFuture future = currentClient.request(inv, timeout) ;
  12.         RpcContext.getContext().setFuture(new FutureAdapter<Object>(future));
  13.         return new RpcResult();
  14.     } else {
  15.         RpcContext.getContext().setFuture(null);
  16.         return (Result) currentClient.request(inv, timeout).get();
  17.     }
  18. } catch (TimeoutException e) {
  19.     throw new RpcException(RpcException.TIMEOUT_EXCEPTION, "Invoke remote method timeout. method: " + invocation.getMethodName() + ", provider: " + getUrl() + ", cause: " + e.getMessage(), e);
  20. } catch (RemotingException e) {
  21.     throw new RpcException(RpcException.NETWORK_EXCEPTION, "Failed to invoke remote method: " + invocation.getMethodName() + ", provider: " + getUrl() + ", cause: " + e.getMessage(), e);
  22. }

调用栈：
FailOverClusterInvoker.doInvoke -...-> DubboInvoker.doInvoke -> ReferenceCountExchangeClient.request -> HeaderExchangeClient.request -> HeaderExchangeChannel.request -> AbstractPeer.send -> NettyChannel.send -> AbstractChannel.write -> Channels.write --back_to--> DubboInvoker.doInvoke -> DefaultFuture.get -> DefaultFuture.returnFromResponse -> throw new RemotingException

异常示例：
  1. com.alibaba.dubbo.rpc.RpcException: Failed to invoke the method triggerCheckedException in the service com.xxx.api.DemoService. Tried 1 times of the providers [192.168.1.101:20880] (1/1) from the registry 127.0.0.1:2181 on the consumer 192.168.1.101 using the dubbo version 3.1.9. Last error is: Failed to invoke remote method: triggerCheckedException, provider: dubbo://192.168.1.101:20880/com.xxx.api.DemoService?xxx, cause: java.io.IOException: Response data error, expect Throwable, but get {cause=(this Map), detailMessage=null, suppressedExceptions=[], stackTrace=[Ljava.lang.StackTraceElement;@23b84919}
  2. java.io.IOException: Response data error, expect Throwable, but get {cause=(this Map), detailMessage=null, suppressedExceptions=[], stackTrace=[Ljava.lang.StackTraceElement;@23b84919}
  3. 	at com.alibaba.dubbo.rpc.protocol.dubbo.DecodeableRpcResult.decode(DecodeableRpcResult.java:94)


逻辑2

  1. // 在方法签名上有声明，直接抛出
  2. try {
  3.     Method method = invoker.getInterface().getMethod(invocation.getMethodName(), invocation.getParameterTypes());
  4.     Class<?>[] exceptionClassses = method.getExceptionTypes();
  5.     for (Class<?> exceptionClass : exceptionClassses) {
  6.         if (exception.getClass().equals(exceptionClass)) {
  7.             return result;
  8.         }
  9.     }
  10. } catch (NoSuchMethodException e) {
  11.     return result;
  12. }
如果在provider端的api明确写明抛出运行时异常，则会直接被抛出。

如果抛出了这种异常，但是consumer端又没有这种异常，会发生什么呢？
答案是和上面一样，抛出RpcException。

因此如果consumer端不care这种异常，则不需要任何处理；
consumer端有这种异常（路径要完全一致，包名+类名），则不需要任何处理；
没有这种异常，又想进行处理，则需要引入这个异常进行处理（方法有多种，比如升级api，或引入/升级异常所在的包）。

逻辑3

  1. // 异常类和接口类在同一jar包里，直接抛出
  2. String serviceFile = ReflectUtils.getCodeBase(invoker.getInterface());
  3. String exceptionFile = ReflectUtils.getCodeBase(exception.getClass());
  4. if (serviceFile == null || exceptionFile == null || serviceFile.equals(exceptionFile)){
  5.     return result;
  6. }
如果异常类和接口类在同一个jar包中，直接抛出。


逻辑4

  1. // 是JDK自带的异常，直接抛出
  2. String className = exception.getClass().getName();
  3. if (className.startsWith("java.") || className.startsWith("javax.")) {
  4.     return result;
  5. }
以java.或javax.开头的异常直接抛出。

逻辑5

  1. // 是Dubbo本身的异常，直接抛出
  2. if (exception instanceof RpcException) {
  3.     return result;
  4. }
dubbo自身的异常，直接抛出。

逻辑6

  1. // 否则，包装成RuntimeException抛给客户端
  2. return new RpcResult(new RuntimeException(StringUtils.toString(exception)));
不满足上述条件，会做toString处理并被封装成RuntimeException抛出。

核心思想

尽力避免反序列化时失败（只有在jdk版本或api版本不一致时才可能发生）。

如何正确捕获业务异常

了解了ExceptionFilter，解决上面提到的问题就很简单了。
有多种方法可以解决这个问题，每种都有优缺点，这里不做详细分析，仅列出供参考：
1. 将该异常的包名以"java.或者"javax. " 开头
2. 使用受检异常（继承Exception）
3. 不用异常，使用错误码
4. 把异常放到provider-api的jar包中
5. 判断异常message是否以XxxException.class.getName()开头（其中XxxException是自定义的业务异常）
6. provider实现GenericService接口
7. provider的api明确写明throws XxxException，发布provider（其中XxxException是自定义的业务异常）
8. 实现dubbo的filter，自定义provider的异常处理逻辑（方法可参考之前的文章给dubbo接口添加白名单——dubbo Filter的使用）


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