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.NET中的异常处理机制(一)

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    [LV.9]以坛为家II

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    发表于 2021-6-20 14:28:11 | 显示全部楼层 |阅读模式

    1、异常处理的总体指导思想  

      学习C#中的异常处理机制,大概要了解以下几点:

    • 首先,我们需要知道的事所有具体异常都是继承自System.Exception基类的。
    • 其次,要熟悉FCL类库内置好的一些异常,例如:FileNotFoundException。
    • 最后,不仅要懂得catch异常还要懂得throw异常

      在实际动手写异常处理构造之前,首先要大概猜测一下可能会出现什么异常,既然可能发生异常,就意味着肯定存在着不稳定的因素。例如文件IO、网络IO、数据库操作、跟其他程序的交互(包括跟操作系统的交互)等等。由于.NET平台本身的安全设计,那些仅需要CPU、内存的操作往往不大可能出现异常,例如字符串处理操作。如果连这类操作都出现异常说明CPU或内存出现问题了,那么这是.NET平台能不能正常运行还是一回事呢,在应用中处理异常也就多半没什么用了。

      那么为何要catch异常呢?主要有几个方面:对用户友好、隐藏敏感信息(比如数据库连接字符串)、增强稳定性(比如对于某些不稳定的操作catch之后再重试几次)、记录日志以便在不能调试的时候获取异常信息。 

      其实,大部分开发框架中都内置了最顶层的异常处理事件,例如,WinForm中有Application.ThreadException事件、MVC中可以通过Fitler机制实现,这样的话代码中除非要特殊处理才catch,那些尚未预计到的bug就可以通过异常处理事件捕获,不用到处写try...catch。

      在catch之后还要懂的throw异常。考虑下面两种情形:

    • 考虑输入验证的场景,例如用户输入的email格式不对,这时底层抛出的异常直接传递给顶层的调用者(即和用户交互的UI层),这样调用者可以拿这些异常信息决定如何告知用户。
    • 在向顶层抛到过程中,catch异常之后继续抛。之所以要catch也许是因为又发生了其他异常,然后包装一下将它们都抛出去;也许是需要记录一下日志。

    2、实例讲解异常处理

      下面让我们以本文的一个例子及《.NET中的异常处理机制(二)》中的一个例子来说明如何处理异常。

      为什么要处理异常呢?让我们从一个简单的例子看。从一个文本文件读取数据然后打印到控制台上。

     public sealed class Program
        {
            public static void Main()
            {
                StreamReader streamReader = new StreamReader(@"c:\data.txt");
                Console.WriteLine(streamReader.ReadToEnd());
                streamReader.Close();
            }
        } 

      如上图的代码,如果不处理异常,那么程序在运行时就会抛出一个FileNotFoundException,然后跟着一大堆该异常的相关信息。这些异常信息对于开发人员也许不是什么问题,但是对于没有.NET相关背景知识的终端用户来说,这就是大麻烦了,因为用户不理解这些信息,这些信息对他们毫无意义。此外,这些异常信息包含着一些有价值的信息,它也许能被黑客利用然后侵入你的应用。最后,从应用的角度来说,如果抛出的异常未被处理,那么程序中抛出异常的程序下面的代码就不会被执行,这导致一些资源不能被释放。拿本例来说,若在读取data.text文本文件时抛出异常并且未被处理,那么streamReader,Close()就不会被执行。

      向终端用户(end user)显示未处理的异常是不好的做法,有以下两方面的原因:

    • 异常信息对用户来说通常是晦涩难懂的,实际意义不大
    • 异常中包含一些信息,能被其他人用来hack进你的应用

      异常实际上是一个继承自System.Exception类的具体子类。System.Exception基类提供了几个有用的属性,这些属性包含了异常的丰富信息。比如,message属性和Stack Trace属性。

      现在,让我们用C#提供的构造来捕捉异常。

    try
    {
         StreamReader streamReader = new StreamReader(@"c:\data1.txt");
         Console.WriteLine(streamReader.ReadToEnd());
         streamReader.Close();
    }
    catch (Exception ex)
    {
         Console.WriteLine(ex.Message);
         Console.WriteLine(ex.Source);
         Console.WriteLine(ex.TargetSite);
    }
    

       现在,通过try...catch我们捕捉到了异常,但是由于我们传给catch的是基类异常Exception,那么,我们仅能使用几个属性,由于我们已经知道抛出的是FileNotFoundException,故我们可以进行改进,将Exception改为FileNotFoundException,这样的话,我们在Catch语句块中处理异常时可以利用FileNotFoundException的更多属性(比如FileName属性)来提供更加有意义的异常处理程序。比如,我们将异常的Message和Stack Trace属性记录到日志文件或者数据库为了调试目的。在这之后还需要向用户显示一个有意义的信息。注意这里基类Exception提供的属性被我们拿来做实际的异常处理(即记录备案,方便稍后调试),在这之后我们可以通过具体异常子类(比如FileNotFoundException)提供的更多属性来向用户显示更加有意义的信息。如下面的代码所示。

     try
    {
           StreamReader streamReader = new StreamReader(@"c:\data1.txt");
           Console.WriteLine(streamReader.ReadToEnd());
           streamReader.Close();
    }
    catch (FileNotFoundException ex)
    {
           //这里将异常的详细信息记录到数据库或日志文件
           Console.WriteLine("请检查文件{0}是否存在",ex.FileName);
    }

      现在让我们将上面的代码做一点变化,如下图所示,

     try
    {
           StreamReader streamReader = new StreamReader(@"c:\Test_File\Data1.txt");
           Console.WriteLine(streamReader.ReadToEnd());
           streamReader.Close();
    }
    catch (FileNotFoundException ex)
    {
           //这里将异常的详细信息记录到数据库或日志文件
           Console.WriteLine("请检查文件{0}是否存在",ex.FileName);
    }
    

      这里我们添加上了Test_File路径名,但实际上该目录不存在,那么这时就会抛出DirectoryNotFoundException,由于没有对应的处理程序,那么程序就会终止,由于我们在开发中不可能记住所有的抛出的具体异常的类型名,因此,在这里我们可以这样处理,在FileNotFoundException异常的catch块之后添加捕获基类Exception异常的catch块,这样的话,如果有我们预料之外的任何异常都将在最后一个捕获基类Exception异常的catch块中得到处理。这里,需要注意的是所有的捕获具体异常类型的catch块必须位于捕获基类Exception异常的catch块之前,否则C#编译器将报错。这里最后一个捕获基类Exception异常的catch块之所以能捕获任意子类型异常,正是体现了继承的思想:父类型的引用能指向任何子类型的实例对象。

     

     try
    {
           StreamReader streamReader = new StreamReader(@"c:\Test_File\Data1.txt");
           Console.WriteLine(streamReader.ReadToEnd());
           streamReader.Close();
    }
    catch (FileNotFoundException ex)
    {
           //这里将异常的详细信息记录到数据库或日志文件
           Console.WriteLine("请检查文件{0}是否存在",ex.FileName);
    }
    catch(Exception ex)
    {
        Console.WriteLine(ex.Message);
    }

      让我们来看看为什么需要finally块。上面代码中,如果try块抛出异常,那么streamReader就不能正常关闭,进而造成资源得不到释放。这时候finally块就派上用场了,finally块中的语句无论是否抛出异常均保证得到执行。因此,我们常将一些资源清理的工作放在finally块中。本例中,我们可以将streamReader.Close()放在finally块中。

      另外,常有人质疑finally块的作用。他们的理由就是可以将资源清理的工作放在最后一个catch语句块之后,因为无论try块中是否发生异常,最后一个catch块之后的程序代码均会被执行。这种说法是错误的!因为当try块捕获到异常,转到catch块中进行处理时,若在catch块中再次抛出异常且此异常没有设置对应的处理程序,那么程序就会终止,不会执行最后一个catch块之后的任何程序代码。

    哎...今天够累的,签到来了1...
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