代码改变世界

谈谈我处理异常的一般方法

2010-10-12 15:48  Loning  阅读(3385)  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。


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