杂谈try-catch-finally异常处理
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1. 前言
最近这段时间正开发一个店铺管理系统,这个项目定位于给中小型店铺使用的软件系统。简单的说,它处理商品的进货,销售,退货等功能。软件虽小,五脏俱全,里面涉及的技术跟大型应用软件其实差别也不大,其中有加密、数据访问、异常处理、日志、验证、ORM、依赖注入等。
本篇文章主要介绍C#语言的异常处理方面的内容,其中包含的主要内容:
•什么是异常?异常的特点?
•异常处理的基础知识。
•引发和捕捉异常的处理准则。
•避免与异常相关的性能问题的两种设计模式。
•微软企业库异常处理模块。
2. 异常概述
•在应用程序遇到异常情况(如被零除情况或内存不足警告)时,就会产生异常。
•在可能引发异常的语句周围使用 try 块。
•try 块中发生异常后,控制流会立即跳转到关联的异常处理程序(如果存在)。
•如果给定异常没有异常处理程序,则程序将停止执行,并显示一条错误消息。
•如果 catch 块定义了一个异常变量,则可以使用它来获取有关所发生异常的类型的更多信息。
•可能导致异常的操作通过 try 关键字来执行。
•异常处理程序是在异常发生时执行的代码块。在 C# 中,catch 关键字用于定义异常处理程序。
•程序可以使用 throw 关键字显式地引发异常。
•异常对象包含有关错误的详细信息,比如调用堆栈的状态以及有关错误的文本说明。
•即使引发了异常,finally 块中的代码也会执行,从而使程序可以释放资源。
3. 异常处理基础知识
3.1. 如何:使用 Try/Catch 块捕捉异常
将可能引发异常的代码节放在 Try 块中,而将处理异常的代码放在 Catch 块中。Catch 块是一系列以关键字 catch 开头的语句,语句后跟异常类型和要执行的操作。
下面的代码示例使用 Try/Catch 块捕捉可能的异常。Main 方法包含带有 StreamReader 语句的 Try 块,该语句打开名为 data.txt 的数据文件并从该文件写入字符串。Try 块后面是 Catch 块,该块捕捉 Try 块产生的任何异常。
using System; using System.IO; using System.Security.Permissions; // Security permission request. [assembly:FileIOPermissionAttribute(SecurityAction.RequestMinimum, All = @"c:\data.txt")] public class ProcessFile { public static void Main() { try { StreamReader sr = File.OpenText("data.txt"); Console.WriteLine("The first line of this file is {0}", sr.ReadLine()); } catch(Exception e) { Console.WriteLine("An error occurred: '{0}'", e); } } }
3.2. 如何:在 Catch 块中使用特定异常
发生异常时,异常沿堆栈向上传递,每个 Catch 块都有机会处理它。Catch 语句的顺序很重要。将针对特定异常的 Catch 块放在常规异常 Catch 块的前面,否则编译器可能会发出错误。确定正确 Catch 块的方法是将异常的类型与 Catch 块中指定的异常名称进行匹配。如果没有特定的 Catch 块,则由可能存在的常规 Catch 块捕捉异常。
下面的代码示例使用 try/catch 块捕获 InvalidCastException。该示例创建一个名为 Employee 的类,它带有一个属性:职员级别 (Emlevel)。PromoteEmployee 方法取得对象并增加职员级别。将 DateTime 实例传递给 PromoteEmployee 方法时,发生 InvalidCastException。
using System; public class Employee { //Create employee level property. public int Emlevel { get { return(emlevel); } set { emlevel = value; } } int emlevel; } public class Ex13 { public static void PromoteEmployee(Object emp) { //Cast object to Employee. Employee e = (Employee) emp; // Increment employee level. e.Emlevel = e.Emlevel + 1; } public static void Main() { try { Object o = new Employee(); DateTime newyears = new DateTime(2001, 1, 1); //Promote the new employee. PromoteEmployee(o); //Promote DateTime; results in InvalidCastException as newyears is not an employee instance. PromoteEmployee(newyears); } catch (InvalidCastException e) { Console.WriteLine("Error passing data to PromoteEmployee method. " + e); } } }
3.3. 如何:显式引发异常
可以使用 throw 语句显式引发异常。还可以使用 throw 语句再次引发捕获的异常。较好的编码做法是,向再次引发的异常添加信息以在调试时提供更多信息。
下面的代码示例使用 try/catch 块捕获可能的 FileNotFoundException。try 块后面是 catch 块,catch 块捕获 FileNotFoundException,如果找不到数据文件,则向控制台写入消息。下一条语句是 throw 语句,该语句引发新的 FileNotFoundException 并向该异常添加文本信息。
using System; using System.IO; public class ProcessFile { public static void Main() { FileStream fs = null; try { //Opens a text tile. fs = new FileStream(@"C:\temp\data.txt", FileMode.Open); StreamReader sr = new StreamReader(fs); string line; //A value is read from the file and output to the console. line = sr.ReadLine(); Console.WriteLine(line); } catch(FileNotFoundException e) { Console.WriteLine("[Data File Missing] {0}", e); throw new FileNotFoundException(@"data.txt not in c:\temp directory]",e); } finally { if (fs != null) fs.Close(); } } }
3.4. 如何:使用 Finally 块
异常发生时,执行将终止,并且控制交给最近的异常处理程序。这通常意味着不执行希望总是调用的代码行。有些资源清理(如关闭文件)必须总是执行,即使有异常发生。为实现这一点,可以使用 Finally 块。Finally 块总是执行,不论是否有异常发生。
下面的代码示例使用 try/catch 块捕获 ArgumentOutOfRangeException。Main 方法创建两个数组并试图将一个数组复制到另一个数组。该操作生成 ArgumentOutOfRangeException,同时错误被写入控制台。Finally 块执行,不论复制操作的结果如何。
using System; class ArgumentOutOfRangeExample { static public void Main() { int[] array1={0,0}; int[] array2={0,0}; try { Array.Copy(array1,array2,-1); } catch (ArgumentOutOfRangeException e) { Console.WriteLine("Error: {0}",e); } finally { Console.WriteLine("This statement is always executed."); } } }
4. 异常设计准则
4.1. 异常引发
•不要返回错误代码。异常是报告框架中的错误的主要手段。
•尽可能不对正常控制流使用异常。除了系统故障及可能导致争用状态的操作之外,框架设计人员还应设计一些 API 以便用户可以编写不引发异常的代码。例如,可以提供一种在调用成员之前检查前提条件的方法,以便用户可以编写不引发异常的代码。
•不要包含可以根据某一选项引发或不引发异常的公共成员。
•不要包含将异常作为返回值或输出参数返回的公共成员。
•考虑使用异常生成器方法。从不同的位置引发同一异常会经常发生。为了避免代码膨胀,请使用帮助器方法创建异常并初始化其属性。
•避免从 finally 块中显式引发异常。可以接受因调用引发异常的方法而隐式引发的异常。
4.2. 异常处理
•不要通过在框架代码中捕捉非特定异常(如 System.Exception、System.SystemException 等)来处理错误。
•避免通过在应用程序代码中捕捉非特定异常(如 System.Exception、System.SystemException 等)来处理错误。某些情况下,可以在应用程序中处理错误,但这种情况极。
•如果捕捉异常是为了传输异常,则不要排除任何特殊异常。
•如果了解特定异常在给定上下文中引发的条件,请考虑捕捉这些异常。
•不要过多使用 catch。通常应允许异常在调用堆栈中往上传播。
•使用 try-finally 并避免将 try-catch 用于清理代码。在书写规范的异常代码中,try-finally 远比 try-catch 更为常用。
•捕捉并再次引发异常时,首选使用空引发。这是保留异常调用堆栈的最佳方式。
•不要使用无参数 catch 块来处理不符合 CLS 的异常(不是从 System.Exception 派生的异常)。支持不是从 Exception 派生的异常的语言可以处理这些不符合 CLS 的异常。
5. 两种设计模式
5.1. Tester-Doer 模式
Doer 部分
public class Doer { public static void ProcessMessage(string message) { if (message == null) { throw new ArgumentNullException("message"); } } } Tester部分 public class Tester { public static void TesterDoer(ICollection<string> messages) { foreach (string message in messages) { if (message != null) { Doer.ProcessMessage(message); } } } }
5.2. TryParse 模式
TryParse 方法类似于 Parse 方法,不同之处在于 TryParse 方法在转换失败时不引发异常。
Parse方法
public void Do() { string s = “a”; double d; try { d = Double.Parse(s); } catch (Exception ex) { d = 0; } }
TryParse方法
public void TryDo() { string s = "a"; double d; if (double.TryParse(s, out d) == false) { d = 0; } }
6. 微软企业库异常处理模块
6.1. 创建自定义异常包装类
public class BusinessLayerException : ApplicationException { public BusinessLayerException() : base() { } public BusinessLayerException(string message) : base(message) { } public BusinessLayerException(string message, Exception exception) : base(message, exception) { } protected BusinessLayerException(SerializationInfo info, StreamingContext context) : base(info, context) { } }
6.2. 配置异常处理
<add name="Wrap Policy"> <exceptionTypes> <add type="System.Data.DBConcurrencyException, System.Data, Version=2.0.0.0, Culture=neutral, PublicKeyToken=b77a5c561934e089" postHandlingAction="ThrowNewException" name="DBConcurrencyException"> <exceptionHandlers> <add exceptionMessage="Wrapped Exception: A recoverable error occurred while attempting to access the database." exceptionMessageResourceType="" wrapExceptionType="ExceptionHandlingQuickStart.BusinessLayer.BusinessLayerException, ExceptionHandlingQuickStart.BusinessLayer" type="Microsoft.Practices.EnterpriseLibrary.ExceptionHandling.WrapHandler, Microsoft.Practices.EnterpriseLibrary.ExceptionHandling, Version=3.1.0.0, Culture=neutral, PublicKeyToken=b03f5f7f11d50a3a" name="Wrap Handler" /> </exceptionHandlers> </add> </exceptionTypes> </add>
6.3. 编写代码
public bool ProcessWithWrap() { try { this.ProcessB(); } catch(Exception ex) { // Quick Start is configured so that the Wrap Policy will // log the exception and then recommend a rethrow. bool rethrow = ExceptionPolicy.HandleException(ex, "Wrap Policy"); if (rethrow) { throw; } } return true; }
小结
try { //执行的代码,其中可能有异常。一旦发现异常,则立即跳到catch执行。否则不会执行catch里面的内容 }
catch { //除非try里面执行代码发生了异常,否则这里的代码不会执行 }
finally { //不管什么情况都会执行,包括try catch 里面用了return ,可以理解为只要执行了try或者catch,就一定会执行 finally }