详解C#编程中异常的创建和引发以及异常处理
创建和引发异常
异常用于指示在运行程序时发生了错误。此时将创建一个描述错误的异常对象，然后使用throw关键字“引发”该对象。然后运行时搜索最兼容的异常处理程序。
当存在下列一种或多种情况时，程序员应引发异常：
方法无法完成其中定义的功能。
例如，如果方法的参数具有无效值：
staticvoidCopyObject(SampleClassoriginal)
{
if(original==null)
{
thrownewSystem.ArgumentException("Parametercannotbenull","original");
}
}
根据对象的状态，对某个对象进行不适当的调用。
一个示例可能尝试对只读文件执行写操作。在对象状态不允许某项操作的情况下，引发InvalidOperationException的一个实例或基于此类的派生类的对象。以下为引发InvalidOperationException对象的方法的示例：
classProgramLog
{
System.IO.FileStreamlogFile=null;
voidOpenLog(System.IO.FileInfofileName,System.IO.FileModemode){}
voidWriteLog()
{
if(!this.logFile.CanWrite)
{
thrownewSystem.InvalidOperationException("Logfilecannotberead-only");
}
//Elsewritedatatothelogandreturn.
}
}
方法的参数导致了异常。
在此情况下，应捕获原始异常并创建一个ArgumentException实例。原始异常应作为InnerException参数传递给ArgumentException的构造函数：
staticintGetValueFromArray(int[]array,intindex)
{
try
{
returnarray[index];
}
catch(System.IndexOutOfRangeExceptionex)
{
System.ArgumentExceptionargEx=newSystem.ArgumentException("Indexisoutofrange","index",ex);
throwargEx;
}
}
异常包含一个名为StackTrace的属性。此字符串包含当前调用堆栈上的方法的名称，以及为每个方法引发异常的位置（文件名和行号）。StackTrace对象由公共语言运行时(CLR)从throw语句点开始自动创建，因此必须从堆栈跟踪的开始点引发异常。
所有异常都包含一个名为Message的属性。应该设置此字符串来解释发生异常的原因。注意，不应将安全敏感信息放在消息文本中。除Message之外，ArgumentException还包含一个名为ParamName的属性，应将该属性设置为导致引发异常的参数的名称。对于属性设置器，ParamName应设置为value。
公共的受保护方法应在其无法完成预期功能时引发异常。引发的异常类应该是符合错误条件的最确切的可用异常。这些异常应编写为类功能的一部分，派生类或对原始类的更新应保留相同的行为，以实现向后兼容性。
引发异常时要避免的情况
下表确定了在引发异常时要避免的做法：
- 不应使用异常来更改正常执行过程中的程序流程。异常只能用于报告和处理错误条件。
- 只能引发异常，而不能作为返回值或参数返回异常。
- 不要从自己的源代码中有意引发System.Exception、System.SystemException、System.NullReferenceException或System.IndexOutOfRangeException。
- 不要创建可在调试模式下引发但不会在发布模式下引发的异常。若要在开发阶段确定运行时错误，请改用调试断言。
定义异常类
程序可以引发System命名空间中的预定义异常类（前面注明的情况除外），或通过从Exception派生来创建它们自己的异常类。派生类至少应定义四个构造函数：一个是默认构造函数，一个用来设置消息属性，一个用来设置Message属性和InnerException属性。第四个构造函数用于序列化异常。新异常类应该可序列化。例如：
publicclassInvalidDepartmentException:System.Exception
{
publicInvalidDepartmentException():base(){}
publicInvalidDepartmentException(stringmessage):base(message){}
publicInvalidDepartmentException(stringmessage,System.Exceptioninner):base(message,inner){}
//Aconstructorisneededforserializationwhenan
//exceptionpropagatesfromaremotingservertotheclient.
protectedInvalidDepartmentException(System.Runtime.Serialization.SerializationInfoinfo,
System.Runtime.Serialization.StreamingContextcontext){}
}
仅当新属性提供的数据有助于解决异常时，才应将其添加到异常类。如果向派生的异常类添加了新属性，则应重写ToString()以返回添加的信息。
异常处理
C#程序员可使用try块对可能受异常影响的代码进行分区。关联的catch块用于处理任何结果异常。一个包含代码的finally块，无论try块中是否引发异常（例如，释放在try块中分配的资源），这些代码都会运行。一个try块需要一个或多个关联的catch块或一个finally块，或两者。
以下示例给出了一个try-catch语句，一个try-finally语句，和一个try-catch-finally语句。
try
{
//Codetotrygoeshere.
}
catch(SomeSpecificExceptionex)
{
//Codetohandletheexceptiongoeshere.
//Onlycatchexceptionsthatyouknowhowtohandle.
//NevercatchbaseclassSystem.Exceptionwithout
//rethrowingitattheendofthecatchblock.
}
try
{
//Codetotrygoeshere.
}
finally
{
//Codetoexecuteafterthetryblockgoeshere.
}
try
{
//Codetotrygoeshere.
}
catch(SomeSpecificExceptionex)
{
//Codetohandletheexceptiongoeshere.
}
finally
{
//Codetoexecuteafterthetry(andpossiblycatch)blocks
//goeshere.
}
不带有catch或finally块的try块将导致编译器错误。
Catch块
catch块可以指定要捕捉的异常的该类型。类型规范称为“异常筛选器”。异常类型应从Exception派生出来。一般而言，不会将Exception指定为异常筛选器，除非您了解如何处理try块中可能引发的所有异常，或者您在catch块中包括了throw语句。
具有不同异常筛选器的多个catch块可以串联在一起。多个catch数据块的计算顺序是在代码中从顶部到底部，但是，对于所引发的每个异常，都只执行一个catch数据块。与指定的准确类型或其基类最为匹配的第一个catch块被执行。如果catch块没有指定匹配异常筛选器，则catch块就不具有选定的筛选器（如果语句有的话）。需要将带有最具体的（即派生程度最高的）异常类的catch块放在最前面。
当下列条件为真时，应该捕捉异常：
对引发异常的原因有具体的了解，并可实现特定的恢复，例如，在捕获FileNotFoundException对象时提示用户输入新的文件名。
可以新建一个更具体的异常并引发该异常。
intGetInt(int[]array,intindex)
{
try
{
returnarray[index];
}
catch(System.IndexOutOfRangeExceptione)
{
thrownewSystem.ArgumentOutOfRangeException(
"Parameterindexisoutofrange.");
}
}
希望在将异常传递出去进行额外处理前部分地处理异常。在下面的示例中，catch块用于在再次引发异常之前，向错误日志添加条目。
try
{
//Trytoaccessaresource.
}
catch(System.UnauthorizedAccessExceptione)
{
//Callacustomerrorloggingprocedure.
LogError(e);
//Re-throwtheerror.
throw;
}
Finally块
可以使用finally块清理在try块中执行的操作。如果存在，finally块将在最后执行，在try块和任何匹配catch的块之后执行。不管是否引发异常或者是否找到与异常类型匹配的catch块，finally始终运行。
可以使用finally块释放资源（如文件流、数据库连接和图形句柄），而不用等待由运行时中的垃圾回收器来完成对象。
在下面的示例中，使用finally块关闭在try块中打开的文件。注意，在关闭文件之前要检查该文件句柄的状态。如果try块无法打开文件，则文件句柄仍具有值null，并且finally块不会尝试关闭它。或者，如果在try块中成功打开该文件，则finally块将关闭打开的文件。
System.IO.FileStreamfile=null;
System.IO.FileInfofileinfo=newSystem.IO.FileInfo("C:\\file.txt");
try
{
file=fileinfo.OpenWrite();
file.WriteByte(0xF);
}
finally
{
//CheckfornullbecauseOpenWritemighthavefailed.
if(file!=null)
{
file.Close();
}
}