0. 前言為什麼我們需要異常處理？什麼是異常？在漢語中，異常指非正常的；不同於平常的。翻譯到程式中，就是指會導致程式無法按照既定邏輯運行的意外，或者說是錯誤。可能會有小伙伴好奇了，我們的程式不是正常的嗎，為什麼還會出錯呢？我來舉幾個例子： 1. 程式需要訪問一個文件，但這個文件不存在，當程式嘗 ...

0. 前言

為什麼我們需要異常處理？什麼是異常？

在漢語中，異常指非正常的；不同於平常的。翻譯到程式中，就是指會導致程式無法按照既定邏輯運行的意外，或者說是錯誤。可能會有小伙伴好奇了，我們的程式不是正常的嗎，為什麼還會出錯呢？

我來舉幾個例子：

程式需要訪問一個文件，但這個文件不存在，當程式嘗試打開一個讀該文件的流時就會出錯
成績管理系統中，成績需要一個浮點型的數字，但是輸入的人錯誤的輸入了其他符號或者用中文輸入了成績
程式需要通過網路與其他伺服器進行交互，但是程式所在電腦沒有網了
程式在計算一個數除以另一個數的時候，除數錯誤的設置為0了

等等，以上都是出現異常的情景。

那麼為什麼需要異常處理機制呢？這是因為我們需要我們的程式不能是一個精美的易碎品，所以必須有一定程度的容錯性，或者叫強壯性。這時候就要求程式員在開發過程中，對一些可能出現的場景進行預估，然後預先處理這些錯誤。而異常處理機制使得程式員更加簡單方便的處理這些錯誤。

1. 異常類

C#中，所有異常都繼承自System.Exception類，Exception類定義了C#異常應該具有的信息和方法。值得註意的屬性有：

public virtual string Message { get; }// 錯誤的信息，文字描述
public virtual string StackTrace { get; }// 發生異常的調用堆棧信息
public System.Reflection.MethodBase TargetSite { get; }//引發這個錯誤的方法
public Exception InnerException { get; }// 子異常

解釋一下，調用堆棧指的是調用方法的列表。因為在實際開發中，方法的調用大多是一層套一層的形式調用的，而調用堆棧指的就是引發異常的方法到最外層的調用層次。（描述不太準確，大家意會即可）

而子異常或者內部異常，是因為在處理異常的時候，經常會對底層異常做處理然後將底層的異常進行封裝和包裝然後傳遞給上一級，使得越接近客服異常的信息越簡單明瞭。

1.1 如何處理異常

之前說了一堆，但是如何處理異常呢？

在C#中，處理異常是一套通用的流程，涉及到三個關鍵字：try/catch/finally。先看一下寫法：

try
{
    //可能會拋出異常
}
catch (System.Exception e)
{
    // 處理異常
}

簡單介紹一下，try塊里寫的是可能會出現異常的代碼。這是因為C#的機制，並不強制性聲明方法會拋出異常。也就是說，C#的異常可以在合適的地方處理也可以不處理。

catch塊用來聲明捕獲的異常，catch有三種寫法：

try
{
    //
}
catch (System.Exception e)// 1
{
    //
}
catch(System.Exception)//2
{
    //
}
catch//3
{

}

聲明捕獲一個異常，並獲取這個異常實例 e
聲明捕獲一個異常，但不使用這個實例
聲明捕獲所有異常，不指定捕獲的異常，也不獲取異常實例

catch多次使用，意思是多次捕獲不同的異常。如示例中的寫法，但是示例中的寫法存在一定問題。這是因為C#的異常捕獲機制引起的，C#的異常捕獲要求先捕獲特殊的異常，再捕獲一般的異常。換句話就是，在異常類繼承樹中，越是靠近Exception的異常類越是最後catch，在所有可能的異常處理中，Exception最後處理。所以catch可以是不在一個繼承樹上的異常類併列處理，也可以先子類再父類這種方式處理，但不論如何都不能對同一個異常多次catch。而且，一旦上一個catch了Exception，則之後的catch全都不會起作用。

finally塊在異常處理中並不一定需要出現，但是這個塊在異常處理中有著特殊的意義。finally塊表示最後執行的塊，用finally包裹的代碼必然會執行。通常finally用來處理一些托管資源的釋放和流的關閉等類型。

1.2 如何拋出一個異常

在上一節我們簡單介紹了一下如何處理異常，這一節我們演示一下如何拋出一個異常。

使用throw就可以了，簡單演示一下如何拋出異常：

static void Main(string[] args)
{
    throw new Exception();
}

這是最簡單的寫法，在方法中引發一個異常然後拋出。

這時候回過頭來看一下Exception有哪些構造方法：

public Exception ();
public Exception (string message);
public Exception (string message, Exception innerException);

所以我們在拋出異常的時候，可以指定異常的信息（message），其中堆棧信息和調用方法等內容由C#底層代碼自動填寫。

1.3 如何創建一個自定義異常

在簡單演示瞭如何處理異常和如何拋出異常之後，我們來看看如何自定義一個異常類。根據類繼承原則和異常處理原則，我們可以使用以下方式來自定義一個類：

public class CustomException : Exception
{
}

這樣我們就能獲取一個異常類，我們可以根據自己的需要定製這個異常類，然後在使用的時候使用throw拋出。

2. 演示異常處理

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        try
        {
            ThrowAnExcetption();
        }
        catch(CustomException e)
        {
            Console.WriteLine(e.StackTrace);
        }
        finally
        {
            Console.WriteLine("執行了finally方法");
        }
    }


    public static void ThrowAnExcetption()
    {
        throw new CustomException();
    }
}

public class CustomException : Exception
{
}

以上示例簡單演示瞭如何拋出異常，處理異常。

3. 總結

異常處理很簡單，但是也很難。簡單是指使用起來很簡單，很難說的是在項目中如何合理優雅的處理異常和拋出異常。

這裡是我自己總結的一個異常處理的哲學：

不是必須的場景，不要拋出異常
底層異常不要直接拋給上層方法
在程式編寫的期間，預估一些場景，並對這些場景做數據校驗和提示，而不是使用異常
在捕獲異常時，最好編寫相應的處理邏輯，而不是為了程式不報錯直接寫一個空的catch塊
不要把異常當做額外的返回值處理

當然，最重要的一點就是結合實際業務需要進行異常處理。

C#的異常對於程式員來說，不是強制的，但是程式員必須在開發過程中對異常足夠的重視才行。

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C# 基礎知識系列- 15 異常處理篇