.NET 6开发TodoList应用之实现全局异常处理

目录

• 需求
• 目标
• 原理和思路
• 实现
• 验证
• 总结
• 参考资料

需求

因为在项目中，会有各种各样的领域异常或系统异常被抛出来，那么在Controller里就需要进行完整的try-catch捕获，并根据是否有异常抛出重新包装返回值。这是一项机械且繁琐的工作。有没有办法让框架自己去做这件事呢？

有的，解决方案的名称叫做全局异常处理，或者叫做如何让接口优雅地失败。

目标

我们希望将异常处理和消息返回放到框架中进行统一处理，摆脱Controller层的try-catch块。

原理和思路

一般而言用来实现全局异常处理的思路有两种，但是出发点都是通过.NET Web API的管道中间件Middleware Pipeline实现的。第一种方式是通过.NET内建的中间件来实现；第二种是完全自定义中间件实现。

我们会简单地介绍一下如何通过内建中间件实现，然后实际使用第二种方式来实现我们的代码，大家可以比较一下异同。

在Api项目中创建Models文件夹并创建ErrorResponse类。

ErrorResponse.cs

using System.Net;
using System.Text.Json;

namespace TodoList.Api.Models;

public class ErrorResponse
{
    public HttpStatusCode StatusCode { get; set; } = HttpStatusCode.InternalServerError;
    public string Message { get; set; } = "An unexpected error occurred.";
    public string ToJsonString() => JsonSerializer.Serialize(this);
}

创建Extensions文件夹并新建一个静态类ExceptionMiddlewareExtensions实现一个静态扩展方法:

ExceptionMiddlewareExtensions.cs

using System.Net;
using Microsoft.AspNetCore.Diagnostics;
using TodoList.Api.Models;

namespace TodoList.Api.Extensions;

public static class ExceptionMiddlewareExtensions
{
    public static void UseGlobalExceptionHandler(this WebApplication app)
    {
        app.UseExceptionHandler(appError =>
        {
            appError.Run(async context =>
            {
                context.Response.ContentType = "application/json";

                var errorFeature = context.Features.Get<IExceptionHandlerFeature>();
                if (errorFeature != null)
                {
                    await context.Response.WriteAsync(new ErrorResponse
                    {
                        StatusCode = (HttpStatusCode)context.Response.StatusCode,
                        Message = errorFeature.Error.Message
                    }.ToJsonString());
                }
            });
        });
    }
}

在中间件配置的最开始配置好，注意中间件管道是有顺序的，把全局异常处理放到第一步（同时也是请求返回的最后一步）能确保它能拦截到所有可能发生的异常。即这个位置：

var app = builder.Build();
app.UseGlobalExceptionHandler();

就可以实现全局异常处理了。接下来我们看如何完全自定义一个全局异常处理的中间件，其实原理是完全一样的，只不过我更偏向自定义中间件的代码组织方式，更加简洁和一目了然。

与此同时，我们希望对返回值进行格式上的统一包装，于是定义了这样的返回类型：

ApiResponse.cs

using System.Text.Json;

namespace TodoList.Api.Models;

public class ApiResponse<T>
{
    public T Data { get; set; }
    public bool Succeeded { get; set; }
    public string Message { get; set; }

    public static ApiResponse<T> Fail(string errorMessage) => new() { Succeeded = false, Message = errorMessage };
    public static ApiResponse<T> Success(T data) => new() { Succeeded = true, Data = data };

    public string ToJsonString() => JsonSerializer.Serialize(this);
}

实现

在Api项目中新建Middlewares文件夹并新建中间件GlobalExceptionMiddleware

GlobalExceptionMiddleware.cs

using System.Net;
using TodoList.Api.Models;

namespace TodoList.Api.Middlewares;

public class GlobalExceptionMiddleware
{
    private readonly RequestDelegate _next;

    public GlobalExceptionMiddleware(RequestDelegate next)
    {
        _next = next;
    }

    public async Task InvokeAsync(HttpContext context)
    {
        try
        {
            await _next(context);
        }
        catch (Exception exception)
        {
            // 你可以在这里进行相关的日志记录
            await HandleExceptionAsync(context, exception);
        }
    }

    private async Task HandleExceptionAsync(HttpContext context, Exception exception)
    {
        context.Response.ContentType = "application/json";
        context.Response.StatusCode = exception switch
        {
            ApplicationException => (int)HttpStatusCode.BadRequest,
            KeyNotFoundException => (int)HttpStatusCode.NotFound,
            _ => (int)HttpStatusCode.InternalServerError
        };

        var responseModel = ApiResponse<string>.Fail(exception.Message);

        await context.Response.WriteAsync(responseModel.ToJsonString());
    }
}

这样我们的ExceptionMiddlewareExtensions就可以写成下面这样了：

ExceptionMiddlewareExtensions.cs

using TodoList.Api.Middlewares;

namespace TodoList.Api.Extensions;

public static class ExceptionMiddlewareExtensions
{
    public static WebApplication UseGlobalExceptionHandler(this WebApplication app)
    {
        app.UseMiddleware<GlobalExceptionMiddleware>();
        return app;
    }
}

验证

首先我们需要在Controller中包装我们的返回值，举一个CreateTodoList的例子，其他的类似修改：

TodoListController.cs

[HttpPost]
public async Task<ApiResponse<Domain.Entities.TodoList>> Create([FromBody] CreateTodoListCommand command)
{
    return ApiResponse<Domain.Entities.TodoList>.Success(await _mediator.Send(command));
}

还记得我们在TodoList的领域实体上有一个Colour的属性吗，它是一个值对象，并且在赋值的过程中我们让它有机会抛出一个UnsupportedColourException，我们就用这个领域异常来验证全局异常处理。

为了验证需要，我们可以对CreateTodoListCommand做一些修改，让它接受一个Colour的字符串，相应修改如下：

CreateTodoListCommand.cs

public class CreateTodoListCommand : IRequest<Domain.Entities.TodoList>
{
    public string? Title { get; set; }
    public string? Colour { get; set; }
}

// 以下代码位于对应的Handler中，省略其他...
var entity = new Domain.Entities.TodoList
{
    Title = request.Title,
    Colour = Colour.From(request.Colour ?? string.Empty)
};

启动Api项目，我们试图以一个不支持的颜色来创建TodoList：

请求

响应

顺便去看下正常返回的格式是否按我们预期的返回，下面是请求所有TodoList集合的接口返回：

可以看到正常和异常的返回类型已经统一了。

总结

其实实现全局异常处理还有一种方法是通过Filter来做，具体方法可以参考这篇文章：Filters in ASP.NET Core，我们之所以不选择Filter而使用Middleware主要是基于简单、易懂，并且作为中间件管道的第一个个中间件加入，有效地覆盖包括中间件在内的所有组件处理过程。Filter的位置是在路由中间件作用之后才被调用到。实际使用中，两种方式都有应用。

下一篇我们来实现PUT请求。

参考资料

1.Write custom ASP.NET Core middleware

2.Filters in ASP.NET Core 

到此这篇关于.NET 6开发TodoList应用之实现全局异常处理的文章就介绍到这了,更多相关.NET 6 全局异常处理内容请搜索我们以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持我们！