MySQL存储过程之：`存储过程`中的`异常`处理：`SIGNAL`和`RESIGNAL`的用法。

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MySQL存储过程中的异常处理：SIGNAL和RESIGNAL的用法

大家好，今天我们来深入探讨MySQL存储过程中异常处理机制的两个关键语句：SIGNAL和RESIGNAL。存储过程的健壮性很大程度上取决于其异常处理能力，合理的异常处理可以避免程序崩溃，提供更友好的错误信息，并保证数据的一致性。SIGNAL和RESIGNAL是自定义异常并控制其传播的重要工具，掌握它们对于编写高质量的存储过程至关重要。

为什么需要异常处理？

在存储过程中，各种错误都可能发生，例如：

• 数据类型不匹配
• 除数为零
• 违反唯一性约束
• 外键约束冲突
• 资源不足（内存、磁盘空间等）
• 网络连接问题

如果没有适当的异常处理，这些错误可能会导致存储过程立即终止，甚至导致数据库连接中断，更糟糕的是，在数据修改操作执行了一部分时中断，可能导致数据不一致。异常处理机制允许我们在错误发生时捕获并采取适当的措施，例如：

• 回滚事务，撤销已经执行的操作
• 记录错误日志，方便后续分析
• 返回自定义错误信息给调用者
• 尝试修复错误并继续执行

MySQL的异常处理机制概述

MySQL的存储过程提供了基于 DECLARE HANDLER 的异常处理机制。DECLARE HANDLER 允许你定义在特定错误或异常发生时执行的代码块。主要有三种类型的Handler：

• CONTINUE: 忽略错误，继续执行存储过程的下一条语句。
• EXIT: 立即终止存储过程的执行。
• UNDO: （仅在支持事务的存储引擎中）回滚事务，然后终止存储过程的执行。

Handler可以针对特定的SQLSTATE值、SQLWARNING、NOT FOUND或SQLEXCEPTION进行声明。但是，MySQL也提供了 SIGNAL 和 RESIGNAL 语句，用于手动触发和重新触发异常，从而实现更精细的控制。

SIGNAL 语句：手动抛出异常

SIGNAL 语句允许你手动生成一个错误条件，并将其传递给调用者。你可以指定SQLSTATE值、错误消息以及其他诊断信息。

语法：

SIGNAL SQLSTATE 'sqlstate_value'
    [SET condition_information_item [, condition_information_item] ...];

• SQLSTATE ‘sqlstate_value’: 这是一个五个字符的字符串，用于指示错误的类型。SQLSTATE值遵循SQL标准，例如’45000’表示用户定义的异常。
• SET condition_information_item: 允许你设置其他诊断信息，例如错误消息文本、MySQL错误代码等。常用的condition_information_item包括：
  • MESSAGE_TEXT = 'error message': 设置错误消息文本。
  • MYSQL_ERRNO = error_code: 设置MySQL错误代码。
  • CLASS_ORIGIN = 'string': 设置错误来源类
  • SUBCLASS_ORIGIN = 'string': 设置错误来源子类
  • CONSTRAINT_CATALOG = 'string'：约束目录
  • CONSTRAINT_SCHEMA = 'string'：约束模式
  • CONSTRAINT_NAME = 'string'：约束名称
  • TABLE_CATALOG = 'string'：表目录
  • TABLE_SCHEMA = 'string'：表模式
  • TABLE_NAME = 'string'：表名称
  • COLUMN_NAME = 'string'：列名称
  • CURSOR_NAME = 'string'：游标名称

示例：

DROP PROCEDURE IF EXISTS check_age;
DELIMITER //
CREATE PROCEDURE check_age(IN age INT)
BEGIN
    IF age < 0 THEN
        SIGNAL SQLSTATE '45000'
            SET MESSAGE_TEXT = 'Age cannot be negative.';
    END IF;

    IF age > 150 THEN
        SIGNAL SQLSTATE '45000'
            SET MESSAGE_TEXT = 'Age is unrealistic.';
    END IF;

    SELECT 'Age is valid.';
END //
DELIMITER ;

-- 测试
CALL check_age(-10);  -- 抛出异常：Age cannot be negative.
CALL check_age(200); -- 抛出异常：Age is unrealistic.
CALL check_age(30);  -- 输出：Age is valid.

在这个例子中，check_age 存储过程检查输入的年龄是否有效。如果年龄小于0或大于150，则使用 SIGNAL 语句抛出一个SQLSTATE为’45000’的异常，并设置相应的错误消息。

SQLSTATE 的选择：

SQLSTATE 是一个重要的概念。MySQL预定义了一些SQLSTATE值，用于表示常见的错误类型。但是，对于自定义的异常，通常使用以’45’开头的SQLSTATE值（例如’45000’），表示用户定义的异常。选择合适的SQLSTATE可以帮助调用者更好地理解错误的性质。

RESIGNAL 语句：重新抛出异常

RESIGNAL 语句用于重新抛出当前正在处理的异常。它通常在 DECLARE HANDLER 中使用，允许你在处理异常后，将异常传递给更上一层的调用者。

语法：

RESIGNAL [SQLSTATE 'sqlstate_value']
    [SET condition_information_item [, condition_information_item] ...];

• 如果不指定 SQLSTATE 和 SET 子句，RESIGNAL 会重新抛出原始异常，包括其SQLSTATE值和所有诊断信息。
• 如果指定了 SQLSTATE 和 SET 子句，RESIGNAL 会创建一个新的异常，并使用指定的值覆盖原始异常的信息。

示例：

DROP PROCEDURE IF EXISTS outer_procedure;
DROP PROCEDURE IF EXISTS inner_procedure;

DELIMITER //

CREATE PROCEDURE inner_procedure(IN num INT)
BEGIN
    IF num = 0 THEN
        SIGNAL SQLSTATE '22012'  -- 除数为零
            SET MESSAGE_TEXT = 'Division by zero is not allowed.';
    END IF;

    SELECT 10 / num;
END //

CREATE PROCEDURE outer_procedure(IN num INT)
BEGIN
    DECLARE EXIT HANDLER FOR SQLEXCEPTION
    BEGIN
        -- 记录错误日志（这里仅为示例，实际应用中需要写入日志文件或数据库表）
        SELECT 'An error occurred in inner_procedure.';
        RESIGNAL; -- 重新抛出异常
    END;

    CALL inner_procedure(num);

    SELECT 'inner_procedure executed successfully.';
END //

DELIMITER ;

-- 测试
CALL outer_procedure(2);  -- 输出：10 / 2 的结果 和 'inner_procedure executed successfully.'
CALL outer_procedure(0);  -- 抛出异常，先输出 'An error occurred in inner_procedure.'，然后抛出SQLSTATE '22012' 异常

在这个例子中，inner_procedure 存储过程在除数为零时抛出一个SQLSTATE为’22012’的异常。outer_procedure 存储过程调用 inner_procedure，并定义了一个 EXIT HANDLER 来处理 SQLEXCEPTION。在Handler中，它首先记录错误日志，然后使用 RESIGNAL 重新抛出异常。这意味着，尽管 outer_procedure 捕获了异常，但它并没有完全处理它，而是将其传递给了调用 outer_procedure 的代码。

重新抛出和修改异常信息：

RESIGNAL 也可以用于修改异常信息。例如：

DROP PROCEDURE IF EXISTS outer_procedure;
DROP PROCEDURE IF EXISTS inner_procedure;

DELIMITER //

CREATE PROCEDURE inner_procedure(IN num INT)
BEGIN
    IF num = 0 THEN
        SIGNAL SQLSTATE '22012'  -- 除数为零
            SET MESSAGE_TEXT = 'Division by zero is not allowed.';
    END IF;

    SELECT 10 / num;
END //

CREATE PROCEDURE outer_procedure(IN num INT)
BEGIN
    DECLARE EXIT HANDLER FOR SQLEXCEPTION
    BEGIN
        -- 记录错误日志
        SELECT 'An error occurred in inner_procedure.  Modifying error message.';
        RESIGNAL SQLSTATE '45000' SET MESSAGE_TEXT = 'A calculation error occurred.'; -- 重新抛出，并修改了SQLSTATE和MESSAGE_TEXT
    END;

    CALL inner_procedure(num);

    SELECT 'inner_procedure executed successfully.';
END //

DELIMITER ;

-- 测试
CALL outer_procedure(0);  -- 抛出异常，输出 'An error occurred in inner_procedure.  Modifying error message.'，然后抛出SQLSTATE '45000' 异常，消息为'A calculation error occurred.'

在这个例子中，outer_procedure 捕获了 inner_procedure 抛出的异常，并使用 RESIGNAL 创建了一个新的异常，其SQLSTATE为’45000’，错误消息为’A calculation error occurred.’。这允许你将底层的异常转换为更具业务含义的异常。

SIGNAL 和 RESIGNAL 的最佳实践

• 选择合适的SQLSTATE值： 使用标准的SQLSTATE值来表示常见的错误类型。对于自定义的异常，使用以’45’开头的SQLSTATE值。
• 提供清晰的错误消息： MESSAGE_TEXT 应该提供足够的信息，帮助调用者理解错误的性质和原因。
• 避免过度捕获异常： 只捕获你能够处理的异常。如果无法处理异常，应该使用 RESIGNAL 将其传递给更上一层的调用者。
• 在Handler中进行资源清理： 如果在存储过程中分配了资源（例如打开了文件或建立了网络连接），应该在Handler中释放这些资源，以避免资源泄漏。
• 使用事务来保证数据一致性： 如果在存储过程中执行了数据修改操作，应该使用事务来保证数据的一致性。在Handler中，如果发生错误，应该回滚事务。
• 记录错误日志： 在Handler中，应该记录错误日志，方便后续分析。可以使用 SELECT ... INTO OUTFILE 将错误信息写入文件，或者将其插入到专门的日志表中。
• 避免在循环中使用SIGNAL: 在循环中使用SIGNAL会导致性能问题，因为它会立即终止存储过程。 应该尽量避免这种情况，或者使用其他方式来处理错误。
• 测试异常处理逻辑: 编写单元测试来验证存储过程的异常处理逻辑是否正确。测试应该覆盖各种可能的错误情况。

一个更复杂的示例：银行转账

假设我们有一个银行转账的存储过程，需要处理以下错误情况：

• 账户不存在
• 余额不足
• 转账金额无效

DROP PROCEDURE IF EXISTS transfer_funds;

DELIMITER //

CREATE PROCEDURE transfer_funds(
    IN from_account_id INT,
    IN to_account_id INT,
    IN amount DECIMAL(10, 2)
)
BEGIN
    -- 声明变量
    DECLARE current_balance DECIMAL(10, 2);
    DECLARE account_exists_from INT;
    DECLARE account_exists_to INT;

    -- 声明退出Handler
    DECLARE EXIT HANDLER FOR SQLEXCEPTION
    BEGIN
        ROLLBACK; -- 回滚事务
        RESIGNAL; -- 重新抛出异常
    END;

    -- 开启事务
    START TRANSACTION;

    -- 检查转出账户是否存在
    SELECT COUNT(*) INTO account_exists_from FROM accounts WHERE account_id = from_account_id;
    IF account_exists_from = 0 THEN
        SIGNAL SQLSTATE '45000'
            SET MESSAGE_TEXT = 'Source account does not exist.';
    END IF;

    -- 检查转入账户是否存在
    SELECT COUNT(*) INTO account_exists_to FROM accounts WHERE account_id = to_account_id;
    IF account_exists_to = 0 THEN
        SIGNAL SQLSTATE '45000'
            SET MESSAGE_TEXT = 'Destination account does not exist.';
    END IF;

    -- 检查转账金额是否有效
    IF amount <= 0 THEN
        SIGNAL SQLSTATE '45000'
            SET MESSAGE_TEXT = 'Invalid transfer amount.';
    END IF;

    -- 检查余额是否充足
    SELECT balance INTO current_balance FROM accounts WHERE account_id = from_account_id FOR UPDATE; -- 使用FOR UPDATE 锁定行
    IF current_balance < amount THEN
        SIGNAL SQLSTATE '45000'
            SET MESSAGE_TEXT = 'Insufficient balance.';
    END IF;

    -- 执行转账操作
    UPDATE accounts SET balance = balance - amount WHERE account_id = from_account_id;
    UPDATE accounts SET balance = balance + amount WHERE account_id = to_account_id;

    -- 提交事务
    COMMIT;

    SELECT 'Transfer successful.';

END //

DELIMITER ;

-- 创建一个简单的accounts 表
DROP TABLE IF EXISTS accounts;
CREATE TABLE accounts (
  account_id INT PRIMARY KEY,
  balance DECIMAL(10,2)
);

INSERT INTO accounts (account_id, balance) VALUES (1, 1000.00);
INSERT INTO accounts (account_id, balance) VALUES (2, 500.00);

-- 测试
CALL transfer_funds(1, 2, 200.00);  -- 转账成功
CALL transfer_funds(1, 3, 100.00);  -- 抛出异常：Source account does not exist.
CALL transfer_funds(1, 2, 1500.00); -- 抛出异常：Insufficient balance.
CALL transfer_funds(1, 2, -100.00); -- 抛出异常：Invalid transfer amount.

在这个例子中，transfer_funds 存储过程使用事务来保证数据的一致性。如果发生任何错误，Handler会回滚事务，并使用 RESIGNAL 重新抛出异常。FOR UPDATE语句用于锁定转出账户的行，防止并发问题。

总结

SIGNAL 和 RESIGNAL 是MySQL存储过程中强大的异常处理工具。SIGNAL 允许你手动抛出异常，而 RESIGNAL 允许你重新抛出或修改异常。通过合理地使用这两个语句，你可以编写出更健壮、更可靠的存储过程。重要的是，要理解SQLSTATE的含义，提供清晰的错误消息，并在Handler中进行资源清理和事务管理。

掌握这些技巧，可以显著提高存储过程的质量，并减少潜在的错误。