dotNET中怎样处理程序中的异常

发布时间：2022-01-05 16:20:52 作者：柒染
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# dotNET中怎样处理程序中的异常

## 引言

在软件开发过程中，异常处理是保证程序健壮性和可靠性的关键环节。dotNET框架提供了一套完善的异常处理机制，帮助开发者优雅地应对运行时错误。本文将深入探讨dotNET中的异常处理策略、最佳实践以及常见陷阱。

## 一、异常处理基础

### 1.1 异常的概念
异常是程序执行过程中发生的意外情况，如：
- 空引用访问（NullReferenceException）
- 数组越界（IndexOutOfRangeException）
- 类型转换失败（InvalidCastException）

```csharp
// 典型异常示例
string str = null;
Console.WriteLine(str.Length); // 抛出NullReferenceException

1.2 异常处理结构

dotNET使用try-catch-finally结构处理异常：

try 
{
    // 可能抛出异常的代码
}
catch (SpecificException ex)
{
    // 处理特定异常
}
catch (Exception ex)
{
    // 通用异常处理
}
finally
{
    // 无论是否发生异常都会执行
}

二、异常处理进阶技巧

2.1 异常过滤（C# 6.0+）

使用when关键字实现条件捕获：

try
{
    // ...
}
catch (HttpRequestException ex) when (ex.StatusCode == 404)
{
    Console.WriteLine("资源未找到");
}

2.2 异常重新抛出

推荐使用throw而非throw ex以保留原始堆栈：

catch (Exception ex)
{
    logger.LogError(ex);
    throw; // 保持调用堆栈完整
}

2.3 自定义异常

创建业务特定异常类：

public class PaymentFailedException : Exception
{
    public int TransactionId { get; }
    
    public PaymentFailedException(int transactionId, string message)
        : base(message)
    {
        TransactionId = transactionId;
    }
}

三、全局异常处理

3.1 ASP.NET Core中的处理

配置全局异常中间件：

// Startup.cs
app.UseExceptionHandler(errorApp =>
{
    errorApp.Run(async context =>
    {
        var exceptionHandler = context.Features.Get<IExceptionHandlerFeature>();
        // 记录异常并返回友好响应
    });
});

3.2 WPF/Windows Forms应用

使用AppDomain级处理：

AppDomain.CurrentDomain.UnhandledException += (sender, e) => 
{
    var ex = (Exception)e.ExceptionObject;
    File.WriteAllText("crash.log", ex.ToString());
};

四、性能考量

4.1 异常开销

异常处理比常规流程慢约1000倍，应避免：

// 错误示范：用异常控制流程
try
{
    int.Parse(input);
}
catch
{
    // 非数字处理
}

// 正确做法
if (!int.TryParse(input, out var result))
{
    // 非数字处理
}

4.2 异常吞噬陷阱

避免无意义的空catch块：

// 反模式
try { /* ... */ }
catch { } // 吞噬所有异常

五、日志与诊断

5.1 结构化日志记录

使用Serilog/NLog等工具记录完整上下文：

catch (Exception ex)
{
    _logger.Error(ex, "处理用户{UserId}订单时出错", userId);
}

5.2 异常堆栈分析

利用ExceptionDispatchInfo捕获跨线程异常：

ExceptionDispatchInfo.Capture(ex).Throw();

六、异步代码中的异常

6.1 Task异常处理

try
{
    await SomeAsyncOperation();
}
catch (HttpRequestException ex)
{
    // 处理异步异常
}

6.2 聚合异常（AggregateException）

并行任务需要特殊处理：

try
{
    Parallel.ForEach(items, item => Process(item));
}
catch (AggregateException ae)
{
    foreach (var ex in ae.InnerExceptions)
    {
        // 处理每个子异常
    }
}

七、防御性编程实践

7.1 参数验证

使用Guard Clause模式：

public void ProcessOrder(Order order)
{
    if (order == null) 
        throw new ArgumentNullException(nameof(order));
    // ...
}

7.2 使用`TryXXX`模式

提供非异常路径：

public bool TryGetValue(string key, out object value)
{
    // 返回bool而非抛出异常
}

八、常见误区与解决方案

误区	改进方案
捕获过于宽泛的异常	指定具体异常类型
忽略异常上下文	记录完整堆栈信息
重复日志记录	设置全局异常处理器
异常控制流程	改用状态码/布尔返回值

九、最佳实践总结

早捕获，晚抛出：在能处理的地方捕获异常
异常透明性：保留原始异常信息
适当抽象：对客户端代码隐藏实现细节异常
文档约定：在API文档中注明可能抛出的异常

结语

良好的异常处理是专业dotNET开发的重要标志。通过合理运用框架提供的机制，结合业务需求设计适当的错误处理策略，可以显著提升应用程序的稳定性和可维护性。记住：异常处理的目标不是消除所有错误，而是确保系统在出错时能以可控的方式运行。

“优秀的代码不是没有异常的代码，而是能妥善处理异常的代码。” —— dotNET设计原则 “`

（全文约2250字，实际字数可能因显示格式略有差异）