谈谈我处理异常的一般方法
2010-10-12 15:48 Loning 阅读(3420) 评论(15) 编辑 收藏 举报我们在编写程序的时候会遇到各种各样的意外情况，如除数为0，数组越界，非法转型，栈溢出等等。因而我们需要有一种机制来处理这些情况，异常处理就是其中的一种机制。当然，还有其他的机制，在MFC中，由于标准的不统一，就存在着各种错误报告方法，如有通过函数返回特殊值的方式，有通过执行某一语句后查询特殊语句获取错误的码的方式，等等。
在C#中，只有一种报告方式，即异常。这样可以让开发人员从大量的文档中解脱出来，不必为一些非逻辑的问题而花费大量时间。
C#中的异常不同于C++，所有的异常类型都是继承自System.Exception的，因此我们定义自己的异常类型时，都要继承自System.Exception或者该类的子类。
常见的异常语句如下：
try{
…
}catch( InvalidOperationException ex){
..
}catch( Exception ex){
..
throw ex;
}
}finally{
..
}
我们可以通过捕获不同类型的异常来捕获我们需要的信息，而最后一个捕获Exception的语句将会捕获未被该语句之前的语句捕获的信息。Throw语句可以将捕获的异常抛出，继续引发该异常，使得外层的捕获语句捕获到该异常，当然，最原始的异常也是通过该语句引发的。
以上都是一些基本的异常知识。我希望根据自己的经验，阐述一下自己开发过程中是如何使用异常的。
首先要解决的问题是何时使用异常。我们知道，引发一个异常，需要一个比较大的开销（http://www.cnblogs.com/aoaoblogs/archive/2009/12/08/1619827.html）。我认为，对于在处理问题主要逻辑范围以内的问题，不要使用异常。主要逻辑范围，指的是在完成一件任务的主要路径。
比如我现在要进行一个查询工作，查询一下用户在不在，如果该用户在，那么我应该返回true，不在则应该返回false，我在用这个方法的时候，我对他的直接期望是得到一个返回值。然而，在查询过程中会发生一些其他错误，如数据库无法连接，数据库并发连接数过大。这些问题，就应当是异常处理所要面对的问题。又比如我希望上传一个文件，我用的时候就直接调用该方法，该语句在设计之初，就应当是直接能上传的。
还有就是什么样的问题需要抛出。
我认为，在设计过程中，在一些不可恢复的情况下，才有抛出异常的必要。应当在文档中列出较少的可能抛出的异常。我们继续以查询用户为例子，在查询数据库的过程中，我们发现数据库无法连接，如果该查询方法对时间要求不是很严格，我们应当使用一些策略来使得该方法能完成，如再次尝试连接。在尝试连接一定次数之后，我们才需要引发异常。
还有我认为，我们在设计方法的时候，要捕获所有的方法内语句产生的异常，并将异常包装后抛出，而不是直接抛出。并且抛出的异常最好是与逻辑相关的。继续用查询用户做例子，数据库链接出错、网络不可用之类的问题，我认为为了方便开发者使用该类（其实有时候开发者往往就是自己），我们应当将这些异常都放到一个异常类型中，如EnvironmentException,然后定义一个枚举，将该枚举作为EnvironmentException的属性。我们在捕获异常的时候，只要捕获该类型的异常就好了，如果希望了解异常细节，我们则可以使用InnerException获取引起该异常的异常。
下面讨论怎样定义异常的问题。
在.net中有许多内置的异常，如InvalidOperationException、InvalidCastException等，这些异常都继承自System.SystemException。我在定义异常的时候，通常直接继承自System.Exception。我个人认为，一个方法不应该抛出太复杂的异常，而使得开发者困惑。我抛出一个异常，只是把一个方法执行过程中所存在的问题抛出了。我想，得到一个与这个方法逻辑相关的异常、看到名字就大概知道哪里出错的异常，总比一个InvalidCastException这样的异常好多了。
比如以下是一段语句。
try{
var user=userManager.GetUser(id);
user.Login();
user.Logout();
var article=articleManager.getArticle(articleId);
article.user=user;
article.save();
}catch{
…
}
如果Login()会抛出一个InvalidOperationException，logout()会抛出一个InvalidOperationException，我们可能不得不进一步分析这些异常，然后才能对这些操作作出适当的应对措施。
对于一个规模不大的类，我习惯于定义包含一个枚举类型的类的异常。例如，上面这个例子，我会定义UserOperationException, UserManagerOperationException, ArticleOperationExcetpion,ArticleOperation这些异常，以UserOperationException为例子
public class UserOperationException:Exception{
//仅列出主要部分，构造函数等就略了..
public enum UserOperationStatus{get;set;}
}
public enum UserOperationStatus{
Login,
Logout,
Save,
}
这样在异常捕获的时候，我们可以捕获特定的异常来确定哪一块出现了问题，也可以捕获Exception来捕获所有的异常。
根据我前面说过的设计原则，所有的异常都是经过包装的已知异常，而且这些异常是基于我们的业务逻辑的，这样代码看起来就会比较清晰了。
如果Login方法还有一些其他的异常信息，我一般这样实现。
public enum LoginOperationException:UserOperationException{
public LoginOperationException(string message,ExceptioninnerException)
:base(message,innerException,UserOperationStatus.Login)
{
..
}
}
使用这样的继承方式，我们就可以更加灵活的来进行异常处理。
现在讨论一下如何进行异常捕获。
我认为在写程序的时候，可以首先考虑程序的逻辑问题，非逻辑问题，即异常捕获可以不进行处理。继续以用户登录为例子：
public function void Login(string username,string password){
//_UserManager是类的一个私有字段
var user=_UserManager.GetUserByName(username);
if(user.password==password)
{
user.Login();
Console.WriteLine(“Success”);
user.Logout();
Console.WriteLine(“LogoutSuccess”);
}else{
Console.WriteLine(“Invalidpassword”);
}
}
可能我们第一次考虑的时候是这样的，这是一个最直观的逻辑，在编写代码的过程中，并没有过多的来关注各个方法抛出的异常。当我们检查完毕整个逻辑没有问题之后，就可以对异常进行捕获了。
public function void Login(string username,string password){
try{
//_UserManager是类的一个私有字段
var user=_UserManager.GetUserByName(username);
if(user.password==password)
{
user.Login();
Console.WriteLine(“Success”);
user.Logout();
Console.WriteLine(“Logout Success”);
}else{
Console.WriteLine(“Invalid password”);
}
}catch(UserManagerOperationException){
Console.WriteLine(“User doesn’t exist”);
}catch(UserLoginOperationException ex){
switch(ex.LoginStatus){
case LoginStatus.DB:
Console.WriteLine(“DB errors”);
break;
case LoginStatus.Network:
Console.WriteLine(“Network errors”);
break;
}catch(UserOperationExceptionex){
Console.WriteLine(“Other exception {0}”,ex);
}
}
当然了，这样的编码方式还是要在编码过程中来关注这些异常。在我所了解的范围内，微软提供了一个开源的企业库Microsoft Enterprise Library（http://entlib.codeplex.com/），该库提供了一个ExceptionHandling Application Block，我们可以用更加灵活方式来处理这些异常，比如全部在配置文件里面做。
当然，还有其他的方式来解决异常处理的问题，比如AOP技术。最近一直对AOP比较感兴趣，但并没有相关的实践，因此也没有什么经验可谈。
如果您完整的看完了我的文章，希望您可以根据您的经验指出文章中存在的问题。这篇文章只是一个我的经验总结。
Loning
