C# 異常處理全解析：從基礎到高級實踐
作者：后端Q
本文將深入探討 C# 異常處理的完整體系，涵蓋語法結構、最佳實踐、高級技巧及常見誤區。
異常處理是軟件開發中保障程序健壯性的核心機制之一。在C#中，異常處理通過結構化的方式幫助開發者優雅地處理運行時錯誤，避免程序崩潰，同時提供清晰的調試信息。本文將深入探討C#異常處理的完整體系，涵蓋語法結構、最佳實踐、高級技巧及常見誤區。
一、異常處理基礎
1. 什么是異常？
異常（Exception）是程序執行過程中發生的非預期事件，如文件未找到、空引用、除零錯誤等。C#中所有異常均派生自System.Exception類。
2. 核心結構：try-catch-finally
try
{
// 可能拋出異常的代碼
File.ReadAllText("non_existent_file.txt");
}
catch (FileNotFoundException ex)
{
// 處理特定異常
Console.WriteLine($"文件未找到: {ex.FileName}");
}
catch (Exception ex)
{
// 通用異常處理
Console.WriteLine($"錯誤: {ex.Message}");
}
finally
{
// 無論是否發生異常都會執行
Console.WriteLine("資源清理...");
}- try：包裹可能拋出異常的代碼塊。
- catch：捕獲并處理特定或所有異常，支持多級捕獲。
- finally：用于釋放資源（如關閉文件、數據庫連接），始終執行。
二、異常類型與自定義異常
1. 系統內置異常
- NullReferenceException：空引用錯誤。
- ArgumentException：無效參數。
- InvalidOperationException：對象狀態不合法。
2. 創建自定義異常
public class InsufficientBalanceException : Exception
{
public decimal CurrentBalance { get; }
public InsufficientBalanceException(string message, decimal balance)
: base(message)
{
CurrentBalance = balance;
}
}
// 使用示例
throw new InsufficientBalanceException("余額不足", 50.0m);- 繼承自Exception類。
- 添加自定義屬性以傳遞額外上下文信息。
三、高級異常處理技巧
1. 異常過濾器（C# 6.0+）
使用when關鍵字僅在特定條件時捕獲異常：
try
{
// ...
}
catch (HttpRequestException ex) when (ex.StatusCode == 404)
{
Console.WriteLine("資源不存在");
}2. 重新拋出異常
保留原始堆棧跟蹤的兩種方式：
catch (Exception ex)
{
// 方式1：直接throw
throw;
// 方式2：使用ExceptionDispatchInfo（跨上下文）
ExceptionDispatchInfo.Capture(ex).Throw();
}避免throw ex，這會重置堆棧跟蹤！
3. 異步與多線程異常處理
Task異常：通過AggregateException包裝多個異常。
try
{
await Task.WhenAll(task1, task2);
}
catch (AggregateException ae)
{
foreach (var ex in ae.InnerExceptions)
{
Console.WriteLine(ex.Message);
}
}四、最佳實踐與性能優化
(1) 遵循“捕獲具體異常”原則：避免籠統的catch (Exception)，除非在頂層日志記錄。
(2) 不要用異常控制流程：如用int.TryParse替代try-catch處理解析失敗。
(3) 謹慎使用全局異常處理：
- 控制臺應用：AppDomain.CurrentDomain.UnhandledException
- ASP.NET Core：中間件UseExceptionHandler
(4) 記錄完整上下文包括異常消息、堆棧跟蹤、輸入參數等：
catch (Exception ex)
{
logger.LogError(ex, "操作失敗。參數: {Param}", paramValue);
throw;
}性能注意事項異常的構造和捕獲成本較高。高頻代碼中避免依賴異常處理邏輯。
五、常見誤區與解決方案
誤區1：忽略異常（空的catch塊）
修復：至少記錄異常，或明確標記為已處理。
誤區2：過度捕獲異常
修復：僅在知道如何恢復時捕獲，否則向上傳遞。
誤區3：丟失原始異常上下文
修復：拋出自定義異常時，傳遞原始異常為內部異常：
throw new CustomException("操作失敗", innerException: ex);六、總結
C#的異常處理機制為開發者提供了強大的錯誤管理工具，但需合理使用以避免濫用。關鍵點包括：精準捕獲異常、保留有效調試信息、資源清理的可靠性，以及在高性能場景下的謹慎使用。通過結合具體業務場景和本文的最佳實踐，開發者可以構建出既健壯又高效的應用程序。
責任編輯：趙寧寧
來源：
后端Q
