一、C#异常处理的基本概念
在C#开发中，异常处理是保证程序健壮性的重要手段。当程序运行时遇到意外情况（比如文件不存在、网络连接失败、空引用等），系统会抛出异常。如果不处理这些异常，程序可能会直接崩溃，给用户带来糟糕的体验。
C#默认的异常处理机制依赖于try-catch-finally结构，这是最基础也是最常用的方式。我们先来看一个简单的例子：
// 示例1：基本的try-catch-finally结构
try
{
// 尝试读取一个可能不存在的文件
string content = File.ReadAllText("nonexistent.txt");
Console.WriteLine(content);
}
catch (FileNotFoundException ex)
{
// 捕获文件未找到异常
Console.WriteLine($"文件未找到：{ex.Message}");
}
catch (Exception ex)
{
// 捕获其他所有异常
Console.WriteLine($"发生未知错误：{ex.Message}");
}
finally
{
// 无论是否发生异常，都会执行
Console.WriteLine("清理资源...");
}
这个例子展示了如何捕获特定异常（FileNotFoundException）和通用异常（Exception）。finally块通常用于释放资源，比如关闭文件句柄或数据库连接。
二、常见的C#异常类型及处理方法
C#内置了许多异常类型，不同的异常需要不同的处理方式。以下是几种常见的异常及其应对策略：
1. NullReferenceException（空引用异常）
这是最常见的异常之一，通常发生在尝试访问null对象的成员时。
// 示例2：空引用异常处理
string name = null;
try
{
// 尝试访问null对象的属性
Console.WriteLine(name.Length);
}
catch (NullReferenceException ex)
{
Console.WriteLine($"对象未初始化：{ex.Message}");
}
解决方法：
- 使用
?.操作符进行安全访问（name?.Length）。 - 在访问对象前进行判空（
if (name != null)）。
2. ArgumentException（参数异常）
当方法接收到无效参数时抛出。
// 示例3：参数异常处理
void ProcessUser(int age)
{
if (age < 0)
throw new ArgumentException("年龄不能为负数", nameof(age));
Console.WriteLine($"用户年龄：{age}");
}
try
{
ProcessUser(-1);
}
catch (ArgumentException ex)
{
Console.WriteLine($"参数错误：{ex.Message}");
}
解决方法：
- 在方法内部对参数进行校验，并在无效时抛出
ArgumentException。 - 调用方应捕获并处理该异常。
3. InvalidOperationException（无效操作异常）
当对象状态不允许执行某些操作时抛出。
// 示例4：无效操作异常处理
List<int> numbers = new List<int>();
try
{
// 尝试在空集合上调用First()
int first = numbers.First();
}
catch (InvalidOperationException ex)
{
Console.WriteLine($"集合为空，无法获取第一个元素：{ex.Message}");
}
解决方法：
- 使用
FirstOrDefault()代替First()，避免抛出异常。 - 在执行操作前检查集合是否为空。
三、高级异常处理技巧
1. 自定义异常
有时内置异常类型无法满足需求，可以创建自定义异常。
// 示例5：自定义异常
public class InsufficientBalanceException : Exception
{
public InsufficientBalanceException(string message) : base(message) { }
}
void Withdraw(decimal amount)
{
decimal balance = 100;
if (amount > balance)
throw new InsufficientBalanceException("余额不足");
balance -= amount;
}
try
{
Withdraw(200);
}
catch (InsufficientBalanceException ex)
{
Console.WriteLine($"取款失败：{ex.Message}");
}
优点：
- 提供更清晰的错误信息。
- 便于调用方针对特定异常进行处理。
2. 异常过滤器（C# 6.0+）
异常过滤器允许在catch块执行前增加条件判断。
// 示例6：异常过滤器
try
{
throw new Exception("测试异常");
}
catch (Exception ex) when (ex.Message.Contains("测试"))
{
Console.WriteLine("捕获测试异常");
}
catch (Exception ex)
{
Console.WriteLine("捕获其他异常");
}
优点：
- 可以根据异常的具体属性决定是否处理。
- 避免重复的
if-else逻辑。
四、异常处理的最佳实践
不要捕获所有异常：
尽量避免直接捕获Exception，而应捕获具体的异常类型。记录异常信息：
使用日志框架（如Serilog或NLog）记录异常堆栈信息，便于排查问题。避免在循环中捕获异常：
异常处理是有性能开销的，应尽量减少不必要的异常捕获。合理使用
finally：
确保资源释放，避免内存泄漏。考虑使用
AggregateException：
在并行编程中，多个任务可能抛出多个异常，AggregateException可以统一处理。
五、总结
C#的异常处理机制非常灵活，合理使用可以大幅提升程序的稳定性。本文介绍了基本用法、常见异常类型、高级技巧以及最佳实践。在实际开发中，应根据具体场景选择合适的处理方式，避免过度依赖异常控制流程。
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