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掌握 C# 語言中的異常處理

admin

2024年11月20日 1:19 本文熱度 1150

處理異常是在 C# 中編寫可靠且可維護的應用程序的關鍵部分。然而，如此多的開發(fā)人員仍然陷入陷阱，導致代碼難以調試和丟失重要的錯誤信息。在此博客中，我們將嘗試介紹 C# 中異常處理的最佳實踐，并介紹現(xiàn)代、可重用的技術，這些技術將使您的代碼更簡潔、更高效且更易于維護。

為什么異常處理很重要

C# 中的異常是當程序遇到意外情況（如無效輸入、網(wǎng)絡故障或資源限制）時發(fā)生的運行時錯誤。如果處理不當，異常可能會導致應用程序崩潰、降低用戶體驗并使調試成為一場噩夢。

正確的異常處理對于以下情況至關重要：

穩(wěn)定性：防止意外崩潰并確保正常處理錯誤。
調試：保留有用的信息（如堆棧跟蹤）以縮小任何問題的根本原因范圍。
安全性：避免在錯誤消息中暴露敏感信息。

C# 語言中異常處理的最佳實踐

1. 只捕捉你能處理的

開發(fā)人員常犯的一個錯誤是捕獲異常而沒有正確處理它們。如果不知道如何以有意義的方式處理方法中的異常，最好讓它冒泡到更高的級別。僅在您可以處理的地方捕獲異常。

try  
{  
    // Code that might throw an exception  
}  
catch (SpecificException ex)  
{  
    // Handle specific exception, like logging or retrying  
}

**避免：**捕獲一般異常，除非它位于調用堆棧的頂部，例如在全局錯誤處理代碼中。不加選擇地捕獲所有內(nèi)容會使診斷特定問題變得更加困難。

2. 正確重新拋出異常：避免throw ex;

異常處理中的另一個常見錯誤是在塊內(nèi)使用。許多開發(fā)人員不知道這會重置堆棧跟蹤，從而更難跟蹤最初引發(fā)異常的位置。Always use 用于保留原始堆棧跟蹤。throw ex;catchthrow;

不對：

catch (Exception ex)  
{  
    // This resets the stack trace  
    throw ex;  
}

正確：

catch (Exception ex)  
{  
    // Preserves the original stack trace  
    throw;  
}

通過保留堆棧跟蹤，您可以保留有關錯誤來源的最關鍵信息，從而更輕松地調試和修復問題。

3. 對特定于域的錯誤使用自定義例外

如果內(nèi)置異常（如 or 等）不能準確描述應用程序中的錯誤，請考慮創(chuàng)建自定義異常。這增加了清晰度，并使您的代碼更具可讀性。ArgumentNullExceptionInvalidOperationException

public class InvalidOrderException : Exception  
{  
    public InvalidOrderException(string message) : base(message) { }  
}

僅當自定義例外對理解特定域中的問題有真正的價值時，才使用自定義例外。

4. 記錄異常，但避免超日志

記錄異常是必不可少的，但過度記錄可能會使您的日志不堪重負，其中包含不必要的數(shù)據(jù)。僅當異常提供有價值的見解時才記錄異常，并確保不暴露敏感信息。

catch (Exception ex)  
{  
    // Log the exception with meaningful details  
    logger.LogError(ex, "Error occurred during operation.");  
    throw;  // Rethrow the exception to maintain the stack trace  
}

避免：記錄每個小異常或記錄過多細節(jié)，這可能會淹沒您的日志并掩蓋真正的問題。過度日志記錄也會損害應用程序性能。

5. 使用 ASP.NET Core 中的過濾器進行集中式異常處理

如果您正在構建 ASP.NET Core 應用程序，則可以使用異常篩選條件集中處理異常。這是一種在一個位置處理整個應用程序中錯誤的現(xiàn)代方法。

示例：全局異常過濾器

public class GlobalExceptionFilter : IExceptionFilter  
{  
    public void OnException(ExceptionContext context)  
    {  
        var exception = context.Exception;  
        // Handle and log the exception globally  
        context.Result = new ObjectResult("An internal error occurred")  
        {  
            StatusCode = 500  
        };  
        context.ExceptionHandled = true;  
    }  
}

在中全局注冊此過濾器：Startup.cs

public void ConfigureServices(IServiceCollection services)  
{  
    services.AddControllers(options =>  
    {  
        options.Filters.Add<GlobalExceptionFilter>();  
    });  
}

這可確保在整個應用程序中一致地處理所有異常，從而提高應用程序的整體可維護性。

現(xiàn)代異常處理技術

1. 使用函數(shù)式編程實現(xiàn)更清晰的異常處理

函數(shù)式編程原則可以幫助您編寫更簡潔、更具可讀性的代碼。您可以使用高階函數(shù)封裝異常處理，從而減少樣板代碼并使邏輯更具聲明性。

使用這種方法可能是個人選擇，因為許多開發(fā)人員可能不習慣使用它。

public static class Try  
{  
    public static void Execute(Action action, Action<Exception> handleError)  
    {  
        try  
        {  
            action();  
        }  
        catch (Exception ex)  
        {  
            handleError(ex);  
        }  
    }  
}

用法：

Try.Execute(() =>   
{  
    // Risky operation  
    int result = 10 / 0;  
}, ex => Console.WriteLine($"Error: {ex.Message}"));

這使您的代碼保持簡潔，并專注于業(yè)務邏輯。

2. 正常處理異步異常

在處理異步代碼時，異常處理可能會變得更加棘手。使用或創(chuàng)建異步包裝器來有效地管理異步異常。Task.Run

public static async Task SafeExecuteAsync(Func<Task> action, Action<Exception> handleError)  
{  
    try  
    {  
        await action();  
    }  
    catch (Exception ex)  
    {  
        handleError(ex);  
    }  
}

用法：

await SafeExecuteAsync(async () =>  
{  
    await SomeAsyncOperation();  
}, ex => Console.WriteLine($"Async error: {ex.Message}"));

此方法可確保異步代碼中的異常得到與同步代碼中一樣的正常處理。

3. 使用包裝器進行顯式錯誤處理Result

對于更可預測的錯誤流，請使用包裝器顯式處理成功或失敗，從而在操作失敗時明確說明，而無需僅依賴異常。Result

這是我個人喜歡的方法。

public class Result<T>  
{  
    public T Value { get; }  
    public Exception Error { get; }  
    public bool IsSuccess => Error == null;  
  
    private Result(T value, Exception error)  
    {  
        Value = value;  
        Error = error;  
    }  
  
    public static Result<T> Success(T value) => new Result<T>(value, null);  
    public static Result<T> Failure(Exception error) => new Result<T>(default, error);  
}

用法：

var result = Divide(10, 0);  
if (result.IsSuccess)  
{  
    Console.WriteLine($"Result: {result.Value}");  
}  
else  
{  
    Console.WriteLine($"Error: {result.Error.Message}");  
}

此模式提供了一種結構化的方式來管理錯誤，而不完全依賴于異常。

編寫健壯的現(xiàn)代 C# 代碼

掌握異常處理不僅僅是避免應用程序崩潰。它更多的是關于編寫可維護、清晰且有彈性的代碼，以優(yōu)雅地處理意外情況。通過應用這些最佳實踐和現(xiàn)代技術（例如利用函數(shù)式編程原則、正確處理異步錯誤以及將異常處理集中在 ASP.NET Core 中），您不僅可以顯著提高代碼質量，還可以顯著提高應用程序的整體穩(wěn)定性。

請記住，適當?shù)漠惓Ｌ幚聿粌H可以幫助您更快地進行調試，還可以確保更好的用戶體驗。

該文章在 2024/11/20 8:53:59 編輯過

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