前言#

使用Spring-Jdbc的情况下，在有些场景中，我们需要根据数据库报的异常类型的不同，来编写我们的业务代码。比如说，我们有这样一段逻辑，如果我们新插入的记录，存在唯一约束冲突，就会返回给客户端描述：记录已存在，请勿重复操作

代码一般是这么写的:

Copy Line-numbers language-java@Resourceprivate JdbcTemplate jdbcTemplate;public String testAdd(){    try {        jdbcTemplate.execute("INSERT INTO user_info (user_id, user_name, email, nick_name, status, address) VALUES (80002, '张三丰', 'xxx@126.com', '张真人', 1, '武当山');");        return "OK";    }catch (DuplicateKeyException e){        return "记录已存在，请勿重复操作";    }}

测试一下：

如上图提示，并且无论什么更换什么数据库（Spring-Jdbc支持的），代码都不用改动

那么Spring-Jdbc是在使用不同数据库时，Spring如何帮我们实现对异常的抽象的呢?

代码实现#

我们来正向看下代码:

首先入口JdbcTemplate.execute方法：

Copy Line-numbers language-javapublic void execute(final String sql) throws DataAccessException {    if (this.logger.isDebugEnabled()) {        this.logger.debug("Executing SQL statement [" + sql + "]");    }    ...    //实际执行入口,调用内部方法    this.execute(new ExecuteStatementCallback(), true);}

内部方法execute

Copy Line-numbers language-java@Nullableprivate <T> T execute(StatementCallback<T> action, boolean closeResources) throws DataAccessException {    Assert.notNull(action, "Callback object must not be null");    Connection con = DataSourceUtils.getConnection(this.obtainDataSource());    Statement stmt = null;    Object var12;    try {	...    } catch (SQLException var10) {        ....	//SQL出现异常后，所有的异常在这里进行异常转换        throw this.translateException("StatementCallback", sql, var10);    } finally {        if (closeResources) {            JdbcUtils.closeStatement(stmt);            DataSourceUtils.releaseConnection(con, this.getDataSource());        }    }    return var12;}

异常转换方法translateException

Copy Line-numbers language-javaprotected DataAccessException translateException(String task, @Nullable String sql, SQLException ex) {	//获取异常转换器，然后根据数据库返回码相关信息执行转换操作	//转换不成功，也有兜底异常UncategorizedSQLException    DataAccessException dae = this.getExceptionTranslator().translate(task, sql, ex);    return (DataAccessException)(dae != null ? dae : new UncategorizedSQLException(task, sql, ex));}

获取转换器方法getExceptionTranslator

Copy Line-numbers language-javapublic SQLExceptionTranslator getExceptionTranslator() {    //获取转换器属性，如果为空，则生成一个    SQLExceptionTranslator exceptionTranslator = this.exceptionTranslator;    if (exceptionTranslator != null) {        return exceptionTranslator;    } else {        synchronized(this) {            SQLExceptionTranslator exceptionTranslator = this.exceptionTranslator;		if (exceptionTranslator == null) {                DataSource dataSource = this.getDataSource();                //shouldIgnoreXml是一个标记，就是不通过xml加载bean，默认false		if (shouldIgnoreXml) {                    exceptionTranslator = new SQLExceptionSubclassTranslator();                } else if (dataSource != null) {		//如果DataSource不为空，则生成转换器SQLErrorCodeSQLExceptionTranslator，一般情况下首先获取到该转换器                    exceptionTranslator = new SQLErrorCodeSQLExceptionTranslator(dataSource);                } else {		// 其他情况，生成SQLStateSQLExceptionTranslator转换器                    exceptionTranslator = new SQLStateSQLExceptionTranslator();                }                this.exceptionTranslator = (SQLExceptionTranslator)exceptionTranslator;            }            return (SQLExceptionTranslator)exceptionTranslator;        }    }}

转换方法：

因为默认的转换器是SQLErrorCodeSQLExceptionTranslator，所以这里调用SQLErrorCodeSQLExceptionTranslator的doTranslate方法

类图调用关系如上，实际先调用的是AbstractFallbackSQLExceptionTranslator.translate的方法

Copy Line-numbers language-java@Nullablepublic DataAccessException translate(String task, @Nullable String sql, SQLException ex) {    Assert.notNull(ex, "Cannot translate a null SQLException");		//这里才真正调用SQLErrorCodeSQLExceptionTranslator.doTranslate方法    DataAccessException dae = this.doTranslate(task, sql, ex);    if (dae != null) {        return dae;    } else {		    //如果没有找到响应的异常，则调用其他转换器，输入递归调用，这里后面说        SQLExceptionTranslator fallback = this.getFallbackTranslator();        return fallback != null ? fallback.translate(task, sql, ex) : null;    }}

实际转换类SQLErrorCodeSQLExceptionTranslator的方法：

Copy Line-numbers language-java//这里省略了一些无关代码，只保留了核心代码//先获取SQLErrorCodes集合，在根据返回的SQLException中获取的ErrorCode进行匹配，根据匹配结果进行返回响应的异常protected DataAccessException doTranslate(String task, @Nullable String sql, SQLException ex) {	....	SQLErrorCodes sqlErrorCodes = this.getSqlErrorCodes();    	String errorCode = Integer.toString(ex.getErrorCode());	...	//这里用1062唯一性约束冲突，所以走到这里的逻辑，从而返回DuplicateKeyException	if (Arrays.binarySearch(sqlErrorCodes.getDuplicateKeyCodes(), errorCode) >= 0) {		this.logTranslation(task, sql, sqlEx, false);		return new DuplicateKeyException(this.buildMessage(task, sql, sqlEx), sqlEx);	}    ...    return null;}

上面的SQLErrorCodes是一个错误码集合，但是不是全部数据库的所有错误码集合，而是只取了相应数据库的错误码集合，怎么保证获取的是当前使用的数据库的错误码，而不是其他数据库的错误码呢？当然Spring为我们实现了，在SQLErrorCodeSQLExceptionTranslator中：

Copy Line-numbers language-javapublic class SQLErrorCodeSQLExceptionTranslator extends AbstractFallbackSQLExceptionTranslator {private SingletonSupplier<SQLErrorCodes> sqlErrorCodes;//默认构造方法，设置了如果转换失败，下一个转换器是SQLExceptionSubclassTranslator    public SQLErrorCodeSQLExceptionTranslator() {        this.setFallbackTranslator(new SQLExceptionSubclassTranslator());}//前面生成转换器的时候，exceptionTranslator = new SQLErrorCodeSQLExceptionTranslator(dataSource);//使用的是本构造方法，传入了DataSource，其中有数据库厂商信息，本文中是MYSQLpublic SQLErrorCodeSQLExceptionTranslator(DataSource dataSource) {	this();	this.setDataSource(dataSource);}//从错误码工厂SQLErrorCodesFactory里，获取和数据源对应的厂商的所有错误码public void setDataSource(DataSource dataSource) {	this.sqlErrorCodes = SingletonSupplier.of(() -> {		return SQLErrorCodesFactory.getInstance().resolveErrorCodes(dataSource);	});	this.sqlErrorCodes.get();}}

错误码工厂SQLErrorCodesFactory的resolveErrorCodes方法：

Copy Line-numbers language-java//既然是工厂，里面肯定有各种数据库的错误码，本文中使用的是MYSQL，我们看一下实现逻辑@Nullablepublic SQLErrorCodes resolveErrorCodes(DataSource dataSource) {    Assert.notNull(dataSource, "DataSource must not be null");    if (logger.isDebugEnabled()) {        logger.debug("Looking up default SQLErrorCodes for DataSource [" + this.identify(dataSource) + "]");    }    //从缓存中拿MYSQL对应的SQLErrorCodes    SQLErrorCodes sec = (SQLErrorCodes)this.dataSourceCache.get(dataSource);    if (sec == null) {        synchronized(this.dataSourceCache) {            sec = (SQLErrorCodes)this.dataSourceCache.get(dataSource);            if (sec == null) {                try {                    String name = (String)JdbcUtils.extractDatabaseMetaData(dataSource, DatabaseMetaData::getDatabaseProductName);                    if (StringUtils.hasLength(name)) {                        SQLErrorCodes var10000 = this.registerDatabase(dataSource, name);                        return var10000;                    }                } catch (MetaDataAccessException var6) {                    logger.warn("Error while extracting database name", var6);                }                return null;            }        }    }    if (logger.isDebugEnabled()) {        logger.debug("SQLErrorCodes found in cache for DataSource [" + this.identify(dataSource) + "]");    }    return sec;}

缓存dataSourceCache如何生成的？

Copy Line-numbers language-javapublic SQLErrorCodes registerDatabase(DataSource dataSource, String databaseName) {   //根据数据库类型名称（这里是MySQL），获取错误码列表    SQLErrorCodes sec = this.getErrorCodes(databaseName);    if (logger.isDebugEnabled()) {        logger.debug("Caching SQL error codes for DataSource [" + this.identify(dataSource) + "]: database product name is '" + databaseName + "'");    }    this.dataSourceCache.put(dataSource, sec);    return sec;}public SQLErrorCodes getErrorCodes(String databaseName) {        Assert.notNull(databaseName, "Database product name must not be null");	//从errorCodesMap根据key=MYSQL获取SQLErrorCodes        SQLErrorCodes sec = (SQLErrorCodes)this.errorCodesMap.get(databaseName);        if (sec == null) {            Iterator var3 = this.errorCodesMap.values().iterator();            while(var3.hasNext()) {                SQLErrorCodes candidate = (SQLErrorCodes)var3.next();                if (PatternMatchUtils.simpleMatch(candidate.getDatabaseProductNames(), databaseName)) {                    sec = candidate;                    break;                }            }        }        if (sec != null) {            this.checkCustomTranslatorRegistry(databaseName, sec);            if (logger.isDebugEnabled()) {                logger.debug("SQL error codes for '" + databaseName + "' found");            }            return sec;        } else {            if (logger.isDebugEnabled()) {                logger.debug("SQL error codes for '" + databaseName + "' not found");            }            return new SQLErrorCodes();        }    }				//SQLErrorCodesFactory构造方法中，生成的errorCodesMap，map的内容来自org/springframework/jdbc/support/sql-error-codes.xml文件		protected SQLErrorCodesFactory() {        Map errorCodes;        try {            DefaultListableBeanFactory lbf = new DefaultListableBeanFactory();            lbf.setBeanClassLoader(this.getClass().getClassLoader());            XmlBeanDefinitionReader bdr = new XmlBeanDefinitionReader(lbf);            Resource resource = this.loadResource("org/springframework/jdbc/support/sql-error-codes.xml");            if (resource != null && resource.exists()) {                bdr.loadBeanDefinitions(resource);            } else {                logger.info("Default sql-error-codes.xml not found (should be included in spring-jdbc jar)");            }            resource = this.loadResource("sql-error-codes.xml");            if (resource != null && resource.exists()) {                bdr.loadBeanDefinitions(resource);                logger.debug("Found custom sql-error-codes.xml file at the root of the classpath");            }            errorCodes = lbf.getBeansOfType(SQLErrorCodes.class, true, false);            if (logger.isTraceEnabled()) {                logger.trace("SQLErrorCodes loaded: " + errorCodes.keySet());            }        } catch (BeansException var5) {            logger.warn("Error loading SQL error codes from config file", var5);            errorCodes = Collections.emptyMap();        }        this.errorCodesMap = errorCodes;}

sql-error-codes.xml文件中配置了各个数据库的主要的错误码

这里列举了MYSQL部分，当然还有其他部分，我们可以看到唯一性约束错误码是1062，就可以翻译成DuplicateKeyException异常了

Copy Line-numbers language-xml<bean id="MySQL" class="org.springframework.jdbc.support.SQLErrorCodes">		<property name="databaseProductNames">			<list>				<value>MySQL</value>				<value>MariaDB</value>			</list>		</property>		<property name="badSqlGrammarCodes">			<value>1054,1064,1146</value>		</property>		<property name="duplicateKeyCodes">			<value>1062</value>		</property>		<property name="dataIntegrityViolationCodes">			<value>630,839,840,893,1169,1215,1216,1217,1364,1451,1452,1557</value>		</property>		<property name="dataAccessResourceFailureCodes">			<value>1</value>		</property>		<property name="cannotAcquireLockCodes">			<value>1205,3572</value>		</property>		<property name="deadlockLoserCodes">			<value>1213</value>		</property>	</bean>

你已经看到，比如上面的错误码只列举了一部分，如果出现了一个不在其中的错误码肯定是匹配不到，Spring当然能想到这种情况了

Copy Line-numbers language-java   /**	 *@公-众-号：程序员阿牛	 *在AbstractFallbackSQLExceptionTranslator中，看到如果查找失败会获取下一个后续转换器	 */    @Nullable    public DataAccessException translate(String task, @Nullable String sql, SQLException ex) {        Assert.notNull(ex, "Cannot translate a null SQLException");        DataAccessException dae = this.doTranslate(task, sql, ex);        if (dae != null) {            return dae;        } else {            SQLExceptionTranslator fallback = this.getFallbackTranslator();            return fallback != null ? fallback.translate(task, sql, ex) : null;        }    }

SQLErrorCodeSQLExceptionTranslator的后置转换器是什么？

Copy Line-numbers language-java//构造方法中已经指定，SQLExceptionSubclassTranslatorpublic SQLErrorCodeSQLExceptionTranslator() {   this.setFallbackTranslator(new SQLExceptionSubclassTranslator());}

SQLExceptionSubclassTranslator的转换方法逻辑如下：

Copy Line-numbers language-java/***@公-众-号：程序员阿牛*可以看出实际按照子类类型来判断，返回相应的错误类，如果匹配不到，则找到下一个处理器，这里的处理其我们可以根据构造方法青松找到*SQLStateSQLExceptionTranslator*/@Nullableprotected DataAccessException doTranslate(String task, @Nullable String sql, SQLException ex) {    if (ex instanceof SQLTransientException) {        if (ex instanceof SQLTransientConnectionException) {            return new TransientDataAccessResourceException(this.buildMessage(task, sql, ex), ex);        }        if (ex instanceof SQLTransactionRollbackException) {            return new ConcurrencyFailureException(this.buildMessage(task, sql, ex), ex);        }        if (ex instanceof SQLTimeoutException) {            return new QueryTimeoutException(this.buildMessage(task, sql, ex), ex);        }    } else if (ex instanceof SQLNonTransientException) {        if (ex instanceof SQLNonTransientConnectionException) {            return new DataAccessResourceFailureException(this.buildMessage(task, sql, ex), ex);        }        if (ex instanceof SQLDataException) {            return new DataIntegrityViolationException(this.buildMessage(task, sql, ex), ex);        }        if (ex instanceof SQLIntegrityConstraintViolationException) {            return new DataIntegrityViolationException(this.buildMessage(task, sql, ex), ex);        }        if (ex instanceof SQLInvalidAuthorizationSpecException) {            return new PermissionDeniedDataAccessException(this.buildMessage(task, sql, ex), ex);        }        if (ex instanceof SQLSyntaxErrorException) {            return new BadSqlGrammarException(task, sql != null ? sql : "", ex);        }        if (ex instanceof SQLFeatureNotSupportedException) {            return new InvalidDataAccessApiUsageException(this.buildMessage(task, sql, ex), ex);        }    } else if (ex instanceof SQLRecoverableException) {        return new RecoverableDataAccessException(this.buildMessage(task, sql, ex), ex);    }    return null;}

SQLStateSQLExceptionTranslator的转换方法：

Copy Line-numbers language-java/***@公-众-号：程序员阿牛*可以看出根据SQLState的前两位来判断异常，根据匹配结果返回相应的异常信息  */@Nullableprotected DataAccessException doTranslate(String task, @Nullable String sql, SQLException ex) {    String sqlState = this.getSqlState(ex);    if (sqlState != null && sqlState.length() >= 2) {        String classCode = sqlState.substring(0, 2);        if (this.logger.isDebugEnabled()) {            this.logger.debug("Extracted SQL state class '" + classCode + "' from value '" + sqlState + "'");        }        if (BAD_SQL_GRAMMAR_CODES.contains(classCode)) {            return new BadSqlGrammarException(task, sql != null ? sql : "", ex);        }        if (DATA_INTEGRITY_VIOLATION_CODES.contains(classCode)) {            return new DataIntegrityViolationException(this.buildMessage(task, sql, ex), ex);        }        if (DATA_ACCESS_RESOURCE_FAILURE_CODES.contains(classCode)) {            return new DataAccessResourceFailureException(this.buildMessage(task, sql, ex), ex);        }        if (TRANSIENT_DATA_ACCESS_RESOURCE_CODES.contains(classCode)) {            return new TransientDataAccessResourceException(this.buildMessage(task, sql, ex), ex);        }        if (CONCURRENCY_FAILURE_CODES.contains(classCode)) {            return new ConcurrencyFailureException(this.buildMessage(task, sql, ex), ex);        }    }    return ex.getClass().getName().contains("Timeout") ? new QueryTimeoutException(this.buildMessage(task, sql, ex), ex) : null;}

为什么SQLState可以得出错误类型？

因为数据库是根据 X/Open 和 SQL Access Group SQL CAE 规范 (1992) 所进行的定义，SQLERROR 返回 SQLSTATE 值。SQLSTATE 只是包含五个字符的字符串 。五个字符包含数值或者大写字母， 代表各种错误或者警告条件的代码。SQLSTATE 有个层次化的模式：头两个字符标识条件的通常表示错误条件的类别， 后三个字符表示在该通用类中的子类。成功的状态是由 00000 标识的。SQLSTATE 代码在大多数地方都是定义在 SQL 标准里

处理流程图#用到了哪些设计模式？#组合模式

通过上图大家有没有发现三个实现类之间的关系—组合关系，组合关系在父类AbstractFallbackSQLExceptionTranslator中变成了递归调用，这里充满了智慧(Composite设计模式)。

单例模式

在SQLErrorCodesFactory（单例模式）

策略模式

根据数据库的不同，获取不同的errorcodes集合

总结：#

在学习的过程中，我们不但要关注其实现的方式，还要关注我们能从里面学到什么？比如说从这个异常抽象中，能学到几种设计模式，以及使用的场景，这些都是可以运用到以后的工作中。

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