dotNET：怎样处理程序中的异常（实战篇）？
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2020-08-05 16:16
在上篇 《dotNET：怎样处理程序中的异常（理论篇）》 中讲了一些程序中出现异常怎样处理的理论知识，本文将以代码的方式来进行实践。
环境
dotNET Core：3.1
工具：Rider 2019.3.2
系统：macOS 10.15.4
创建项目
在 Rider 中创建示例项目 ExceptionDemo ,该项目为 dotNET Core 3.1 的 WebAPI 项目，为了演示方便，不同层级以目录的方式放在了一个项目中，创建好的项目目录结构如下：
Controllers
UserController：操作用户的控制器
CustomExceptions
UserNotFoundException：用户不存在的自定义异常类
Filters
CustomerExceptionAttribute：异常结果处理过滤器
ResultFilterAttribute：普通结果处理过滤器
Models
CustomExceptionResult：异常返回的处理类
CustomExceptionResultModel：异常内容的模型类
DataResult：普通结果的返回处理类
DataResultModel：普通结果的内容模型类
MessageResult：消息结果的返回处理类
MessageResultModel：消息结果的内容模型类
ResultModelBase：返回结果内容模型的基类
User：示例中用户的实体类
Repositories
IUserRepository：用户操作数据库的接口
UserRepository：用户操作数据库的实现类
Services
IUserService：用户业务层的接口
UserService：用户业务层的实现类
结果的返回
接口的返回可以归纳为三种情况：
正常的请求数据的返回
通过判断需要返回一些消息给前端进行提示
异常的返回
所以上面定义了 DataResult、MessageResult 和 CustomExceptionResult 相关类来进行这三种情况的封装。
这三个类都继承 ResultModelBase 类，ResultModelBase 类中只定义了 Code
public class ResultModelBase
{
public int? Code { get; set; }
}
DataResultModel 类用属性 Data 来包装返回结果
public class DataResultModel:ResultModelBase
{
public DataResultModel(object data,int? code = 200)
{
Code = code;
Data = data;
}
public object Data { get; set; }
}
MessageResultModel 类使用属性 Message 类返回消息文本
public class MessageResultModel:ResultModelBase
{
public MessageResultModel(string massage,int? code = 200)
{
Code = code;
Message = massage;
}
public string Message { get; set; }
}
CustomExceptionResultModel 类中可以传入 Exception 类型和定义一些其他的相关属性
public class CustomExceptionResultModel:ResultModelBase
{
public CustomExceptionResultModel(Exception exception,int? code = 500)
{
Code = code;
Reason = exception.InnerException != null ?
exception.InnerException.Message :
exception.Message;
}
public string Reason { get; set; }
}
DataResult、MessageResult 和 CustomExceptionResult 类都是继承自ObjectResult，将相对应的 Model 类包装后通过构造函数赋值给 ObjectResult 的 Value 属性，用于最后的结果返回。
public class DataResult: ObjectResult
{
public DataResult(object data , int? code=200 )
: base(new DataResultModel(data,code))
{
StatusCode = 200;
}
}
public class MessageResult:ObjectResult
{
public MessageResult(string message, int? code=200 )
: base(new MessageResultModel(message,code))
{
StatusCode = 200;
}
}
public class CustomExceptionResult:ObjectResult
{
public CustomExceptionResult(Exception exception,HttpStatusCode statusCode, int? code=500 )
: base(new CustomExceptionResultModel(exception,code))
{
StatusCode = (int)statusCode;
}
}
使用两个过滤器对返回结果进行处理
public class CustomerExceptionAttribute: IExceptionFilter
{
public void OnException(ExceptionContext context)
{
HttpStatusCode status = HttpStatusCode.InternalServerError;
int code = (int) status;
//处理各种异常
if (context.Exception is UserNotFoundException)
{
code = 500001;
}
context.Result = new CustomExceptionResult(context.Exception,status ,code);
context.ExceptionHandled = true;
}
}
public class ResultFilterAttribute:ActionFilterAttribute
{
public override void OnResultExecuting(ResultExecutingContext context)
{
var objectResult = context.Result as ObjectResult;
if (objectResult?.Value == null)
{
context.Result=new NotFoundObjectResult(new MessageResult("未找到资源"));
}
if (context.Result is MessageResult)
{
context.Result = new MessageResult(objectResult.Value.ToString());
}
else if (context.Result is OkObjectResult || context.Result is ObjectResult)
{
context.Result = new DataResult(objectResult.Value);
}
}
}
用户添加接口
在 UserRepository 中添加 AddUser 方法
public User AddUser(User user)
{
int id=_users.OrderByDescending(x => x.Id).First().Id + 1;
user.Id = id;
_users.Add(user);
return user;
}
示例中没有实际操作数据库，_users 是一个 List_users.OrderByDescending(x => x.Id).First() 的执行就会报错，空对象的问题在实际程序中无处不在，修改后的代码如下：
public User AddUser(User user)
{
int id = 1;
if (_users.Any())
{
id=_users.OrderByDescending(x => x.Id).First().Id + 1;
}
user.Id = id;
_users.Add(user);
return user;
}
在 Controller 层的 AddUser 方法也需要对入参实体进行检查
[HttpPost]
public User AddUser(User user)
{
return _userService.AddUser(user);
}
public class User
{
public int Id { get; set; }
[Required(ErrorMessage = "用户名不能为空")]
public string Name { get; set; }
[Required(ErrorMessage = "用户编码不能为空")]
public string Code { get; set; }
}
实际情况下接口层的入参实体和底层的数据实体需要分开，然后使用 AutoMapper 之类的映射工具进行转换，本示例中使用了同一个 User 。
使用 Postman 进行调用，当 Name 或 Code 为空时，结果如下：
默认的返回结果格式和上面定义的统一的格式有些区别，大家可以思考下，怎样使用过滤器的方式将参数验证的返回信息进行统一输出。
根据 Id 获取用户的名称
在 UserRepository 中有根据 Id 获取 User 对象的方法
public User GetUserById(int id)
{
return _users.Find(x => x.Id == id);
}
在 UserService 中添加 GetUserName 方法获取名称
public string GetUserName(int id)
{
User user=_userRepository.GetUserById(id);
if (user == null)
{
throw new UserNotFoundException($"用户id：{id} 在数据库不存在" );
}
return user.Name;
}
当通过 id 找不到 User 对象时，可以抛出 UserNotFoundException 异常，如果只是对 user 对象进行 Null 判断然后返回一个空字符，就弄不清楚是 user 对象不存在还是用户名为空。
获取用户全名
下面用一个获取用户全名(包含部门)的业务来模拟异常的重新包装，部门操作的相关类就不在赘述了，可以在文章最下方的链接中查看源码。
UserController 中添加了接口方法
[HttpGet("{id}")]
public string GetFullName(int id)
{
return _userService.GetFullName(id);
}
UserService 中添加 GetFullName 方法
public string GetFullName(int id)
{
try
{
User user = GetUserById(id);
string deptName = _deptService.GetDeptName(user.ParentId);
//处理其他逻辑
return $"{user.Name}[{deptName}]";
}
catch (Exception e)
{
throw new UserFullNameGenException($"用户 Id 为 {id} 的 FullName 生产失败",e);
}
}
GetUserById 方法和 _deptService.GetDeptName 方法中都可能抛异常，在上次可以捕获异常然后抛出符合当前业务的 UserFullNameGenException 异常；
捕获的异常 e 作为 UserFullNameGenException 异常的 InnerException 传入，这样如果层级比较多，通过 InnerException 就可以追溯到最底层的原因。
当输入参数为用户不存在的时候调用结果如下：
当输入参数为用户的部门不存在时调用结果如下：
通过二次捕获提示的错误信息是跟当前业务有关的，可以更容易定位问题，更底一层的原因可以在 InnerException 中获取；
两次异常是不同原因造成的，但对于这个业务来说就是获取 FullName 失败，返回的错误码也是一致的 500100 ；
因为有了二次捕获，异常堆栈信息中只能定位到最上层捕获异常的地方，如果需要知道更底层的异常堆栈，可以将 InnerException 的堆栈信息进行合并。
最后
本文以一个简单的示例演示了代码中异常的处理，但重要的不是编码而是处理问题的思路。具体应该怎么做还是需要结合当前的上下文。希望本文对您有所帮助。
示例源码：https://github.com/oec2003/DotNetCoreThreeAPIDemo/tree/master/ExceptionDemo