c# 异常精准定位

在日常项目开发中，异常抛出和捕获是再平常不过的事情。通过try-catch我们可以方便的捕获异常，同时通过查看异常堆栈我们能发现抛出异常代码的位置。

例如下面这段代码：

using System;
using System.IO;
using System.Runtime.CompilerServices;
using System.Runtime.InteropServices;

namespace ExamplesProject
{
    class Program
    {
        static int m = 0;
        static void Main(string[] args)
        {
            try
            {
                int a = 10, b = 0;
                Console.WriteLine(a / b);
            }
            catch (Exception ex)
            {
                Console.WriteLine(ex.ToString());
            }

            Console.ReadLine();
        }
    }
}

 

这段代码非常简单，运行后他抛出了如下异常：

System.DivideByZeroException: Attempted to divide by zero.
   at ExamplesProject.Program.Main(String[] args) in D:\Projects\ExamplesProject\ExamplesProject\Program.cs:line 16

没有问题，堆栈信息明确指出了抛出异常的位置，也正是除零异常发生的位置。

假如因为种种原因，需要把main方法的代码逻辑抽取到另外的方法里，像下面这样：

using System;
using System.IO;
using System.Runtime.CompilerServices;
using System.Runtime.InteropServices;

namespace ExamplesProject
{
    class Program
    {
        static int m = 0;
        static void Main(string[] args)
        {
            try
            {
                Divide();
            }
            catch (Exception ex)
            {
                Console.WriteLine(ex.ToString());
            }

            Console.ReadLine();
        }

        public static void Divide()
        {
            try
            {
                int a = 10, b = 0;
                Console.WriteLine(a / b);
            }
            catch (Exception ex)
            {
                throw ex;
            }
        }
    }
}

这段代码乍一看，好像也没有什么问题，divide的方法自己捕获并重新抛出了异常。

再来看一下异常信息：

System.DivideByZeroException: Attempted to divide by zero.
   at ExamplesProject.Program.Divide() in D:\Projects\ExamplesProject\ExamplesProject\Program.cs:line 34
   at ExamplesProject.Program.Main(String[] args) in D:\Projects\ExamplesProject\ExamplesProject\Program.cs:line 15

异常堆栈显示，抛出异常的方法是Divide（），异常代码位置是34行。可这里并不是异常真正的发生位置，真正的异常位置是第30行。

发生了什么？？为什么不是第30行。

再来看一个例子。

假如业务变复杂了，代码又嵌套了一层。调用关系变复杂了，main()->divide()->divide1()。

using System;
using System.IO;
using System.Runtime.CompilerServices;
using System.Runtime.InteropServices;

namespace ExamplesProject
{
    class Program
    {
        static int m = 0;
        static void Main(string[] args)
        {
            try
            {
                Divide();
            }
            catch (Exception ex)
            {
                Console.WriteLine(ex.ToString());
            }

            Console.ReadLine();
        }

        public static void Divide()
        {
            try
            {
                Divide1();
            }
            catch (Exception ex)
            {
                throw ex;
            }
        }

        public static void Divide1()
        {
            try
            {
                int a = 10, b = 0;
                Console.WriteLine(a / b);
            }
            catch (Exception ex)
            {
                throw ex;
            }
        }
    }
}

运行代码，抛出如下异常：

System.DivideByZeroException: Attempted to divide by zero.
   at ExamplesProject.Program.Divide() in D:\Projects\ExamplesProject\ExamplesProject\Program.cs:line 33
   at ExamplesProject.Program.Main(String[] args) in D:\Projects\ExamplesProject\ExamplesProject\Program.cs:line 15

为什么异常位置是33行，而不是42行呢。代码嵌套的越深，错误隐藏的越深。如果是在大型系统中，将很难发现错误的真正位置。

作者就犯过这样的错误啊。问题到底在哪里呢？

问题的根源是，以上代码抛出的异常并没有体现层次关系，或者说异常的嵌套关系。理论上讲，divide1()方法中catch捕获到的异常为最内层异常，catch捕获后处理完，如果要向上层抛出，应该重新实例化一个新的异常对象，并将当前异常作为其innerException, 再向上抛出。以此类推，divide()方法捕获处理后如果要抛出异常也应该这样做。这样最外层的main方法catch到的异常才是完整的异常，自然包含完整的堆栈信息，错误定位就是精准的。

改造后的例子：

using System;
using System.IO;
using System.Runtime.CompilerServices;
using System.Runtime.InteropServices;

namespace ExamplesProject
{
    class Program
    {
        static int m = 0;
        static void Main(string[] args)
        {
            try
            {
                Divide();
            }
            catch (Exception ex)
            {
                Console.WriteLine(ex.ToString());
            }

            Console.ReadLine();
        }

        public static void Divide()
        {
            try
            {
                Divide1();
            }
            catch (Exception ex)
            {
                throw new Exception(ex.Message, ex);
            }
        }

        public static void Divide1()
        {
            try
            {
                int a = 10, b = 0;
                Console.WriteLine(a / b);
            }
            catch (Exception ex)
            {
                throw new Exception(ex.Message, ex);
            }
        }
    }
}

运行后，抛出如下异常：

System.Exception: Attempted to divide by zero. ---> System.Exception: Attempted to divide by zero. ---> System.DivideByZeroException: Attempted to divide by zero.
   at ExamplesProject.Program.Divide1() in D:\Projects\ExamplesProject\ExamplesProject\Program.cs:line 42
   --- End of inner exception stack trace ---
   at ExamplesProject.Program.Divide1() in D:\Projects\ExamplesProject\ExamplesProject\Program.cs:line 46
   at ExamplesProject.Program.Divide() in D:\Projects\ExamplesProject\ExamplesProject\Program.cs:line 29
   --- End of inner exception stack trace ---
   at ExamplesProject.Program.Divide() in D:\Projects\ExamplesProject\ExamplesProject\Program.cs:line 33
   at ExamplesProject.Program.Main(String[] args) in D:\Projects\ExamplesProject\ExamplesProject\Program.cs:line 15

这一次，异常堆栈精准的定位了异常代码行第42行。

总结，以上例子非常简单，可是在实际开发中，我们总是会不经意忽略一些细节，最终导致上了生产后异常格外的难以追踪。