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解析C#中斷言與異常的應(yīng)用方式及異常處理的流程控制

來(lái)源:本站原創(chuàng)|時(shí)間:2020-01-10|欄目:C#教程|點(diǎn)擊: 次

斷言與異常(Assertion Vs Exception)
在日常編程實(shí)踐中,斷言與異常的界限不是很明顯,這也使得它們常常沒(méi)有被正確的使用。我也在不斷的與這個(gè)模糊的怪獸搏斗,僅寫(xiě)此文和大家分享一下我的個(gè)人看法。我想我們還可以從很多角度來(lái)區(qū)別斷言和異常的使用場(chǎng)景,歡迎大家的意見(jiàn)和建議。

異常的使用場(chǎng)景:用于捕獲外部的可能錯(cuò)誤

斷言的使用場(chǎng)景:用于捕獲內(nèi)部的不可能錯(cuò)誤

我們可以先仔細(xì)分析一下我們?cè)?net中已經(jīng)存在的異常。

  • System.IO.FileLoadException
  • SqlException
  • IOException
  • ServerException

首先,我們先不將它們看成異常,因?yàn)槲覀儸F(xiàn)在還沒(méi)有在異常和斷言之間劃清界限,我們先將它們看成錯(cuò)誤。

當(dāng)我們?cè)诰幋a的第一現(xiàn)場(chǎng)考慮到可能會(huì)出現(xiàn)文件加載的錯(cuò)誤或者服務(wù)器錯(cuò)誤后,我們的第一直覺(jué)是這不是我們代碼的問(wèn)題,這是我們代碼之外的問(wèn)題。

例如下面這段代碼

public void WriteSnapShot(string fileName, IEnumerable<DbItem> items)
    {
      string format = "{0}\t{1}\t{2}\t{3}\t{4}\t{5}";
      using (FileStream fs = new FileStream(fileName, FileMode.Create))
      {
        using (StreamWriter sw = new StreamWriter(fs, Encoding.Unicode))
        {
           ...
          foreach (var item in items)
          {
            sw.WriteLine(string.Format(format, new object[]{
              item.dealMan,
              item.version,
              item.priority,
              item.bugStatus,
              item.bugNum,
              item.description}));
          }
          sw.Flush();
        }
      }
    }

上面的代碼在寫(xiě)入文件,很顯然會(huì)導(dǎo)致IOException。稍微有經(jīng)驗(yàn)的程序員都會(huì)考慮到IO上可能出問(wèn)題,那我們應(yīng)該如何處理這個(gè)問(wèn)題呢?在這個(gè)上下文中,我們別無(wú)它法,只能讓這個(gè)錯(cuò)誤繼續(xù)往上拋,通知上面一層的調(diào)用者,有一個(gè)錯(cuò)誤發(fā)生了,至于上一層調(diào)用者會(huì)如何處理,不是這個(gè)函數(shù)要考慮的問(wèn)題。但在這個(gè)函數(shù)中,要記得一點(diǎn),將當(dāng)前函數(shù)中所占用的資源釋放了。因此,當(dāng)我們不能控制的外部錯(cuò)誤出現(xiàn)時(shí),我們可以將其作為異常往上拋,這時(shí),我們?cè)撌褂卯惓!?/p>

現(xiàn)在再來(lái)看看斷言,我們還是以下面的一段代碼為例子。

public Entities.SimpleBugInfo GetSimpleBugInfo(string bugNum)
    {

      var selector = DependencyFactory.Resolve<ISelector>();

      var list = selector.Return<Entities.SimpleBugInfo>(
        reader => new Entities.SimpleBugInfo
        {
          bugNum = reader["bugNum"].ToString(),
          dealMan = reader["dealMan"].ToString(),
          description = reader["description"].ToString(),
          size = Convert.ToInt32(reader["size"]),
          fired = Convert.ToInt32(reader["fired"]),
        },
        "select * from bugInfo",
        new WhereClause(bugNum, "bugNum"));

      Trace.Assert(list != null);
      
      if (list.Count == 0)
        return null;
      else
        return list[0];

    }

當(dāng)我貼出這段代碼時(shí),心情有些坎坷,因?yàn)槲冶救嗽谶@里也糾結(jié)了很久,這也是我一直沒(méi)有將斷言和異常劃清界線的原因之一。

首先我們來(lái)回顧一下之前定義的斷言使用場(chǎng)景:內(nèi)部不可能發(fā)生的錯(cuò)誤。

selector.Return這段代碼是不是內(nèi)部代碼?如果我們能夠修改Return中的代碼,說(shuō)明它是內(nèi)部代碼;反之,說(shuō)明它是外部代碼。對(duì)于內(nèi)部代碼,我們可以用斷言來(lái)保護(hù)其邏輯的不變性,當(dāng)斷言被觸發(fā)時(shí),我們就可以確信是內(nèi)部代碼的錯(cuò)誤,我們應(yīng)該立即修復(fù)。

再糾結(jié)一下,假設(shè)Return是外部代碼,我們沒(méi)有辦法去修改它。那么上面的代碼可以有兩種寫(xiě)法(如果你有更多的想法,請(qǐng)賜教)。

第一種,直接拋出異常。

If(list == null)
{
  throw new NullReferenceException();
}

第二種,調(diào)整代碼。

if(list == null || list.Count == 0)
{
  return null;
}
else
{
  return list[0];
}

當(dāng)然,還有一種就是什么也不做,讓代碼執(zhí)行下去直至系統(tǒng)為你拋出空引用錯(cuò)誤。但這種做法違背了防卸性編程的原則,我們總是應(yīng)行盡早或離錯(cuò)誤的發(fā)生地最近的地方處理錯(cuò)誤,避免錯(cuò)誤數(shù)據(jù)流向系統(tǒng)的其它地方,產(chǎn)生更加嚴(yán)重的錯(cuò)誤。

總結(jié)

對(duì)異?;驍嘌缘氖褂萌Q于你要防卸的是一個(gè)內(nèi)部錯(cuò)誤還是外部錯(cuò)誤以及你認(rèn)為它是一個(gè)內(nèi)部錯(cuò)誤或外部錯(cuò)誤。如果你決定防卸一個(gè)內(nèi)部錯(cuò)誤,那請(qǐng)果斷使用斷言,反之,請(qǐng)使用異常。

異常處理
異常處理對(duì)于流程的控制,就像拋出與捕獲一樣分為兩個(gè)方面:

如果錯(cuò)誤(或某種情況)發(fā)生,是否允許程序的控制流繼續(xù)執(zhí)行下去(異常的拋出)
如果當(dāng)前有異常發(fā)生,當(dāng)前的代碼是否有機(jī)會(huì)讓程序的控制流進(jìn)入到一個(gè)合理的狀態(tài)(異常的捕獲)
我認(rèn)為可以用以上兩條,作為判斷異常處理的準(zhǔn)繩。其實(shí)大家現(xiàn)在應(yīng)該可以發(fā)現(xiàn),這個(gè)所謂的準(zhǔn)繩的著重點(diǎn)在于異常對(duì)于流程的影響,而不再是在什么情況下才使用異常。

對(duì)于流程控制,最直接的莫過(guò)于下面這段代碼

try
          {
            foreach (var lockGroup in lockGroups)
            {
 
              ...
 
              foreach (var newlock in lockGroup.ToArray())
              {
                ...
                if (diningBlocks.Exists(n => testLockRange.IsOverlapped(n.StartTime, n.EndTime)))
                {
                  status = LockStatus.InResourceBlock;
                  throw new LockException();
                }
 
                var diningAvail = availabilities.Find(n => n.Time == newlock.StartTime.TimeOfDay);
                if (diningAvail == null)
                {
                  status = LockStatus.Failed;
                  throw new LockException();
                }
 
                ...
                 
                if (newLockQuantity > diningAvail.MaxAvail && !canOverrideLock.AllowOverBook)
                {
                  status = LockStatus.Override;
                  throw new LockException();
                }
                else if (newLockQuantity + reservedQuantity + currentLockedAvail > diningAvail.MaxAvail && !canOverrideLock.AllowOverBook)
                {
                  status = LockStatus.Override;
                  throw new LockException();
                }
 
                ...
              }
            }
          }
          catch (LockException)
          {
            return new DiningLock[] { };
          }

在上面的代碼中,有兩層for循環(huán),當(dāng)最內(nèi)層出現(xiàn)某種情況時(shí),要求停止整個(gè)for循環(huán)的執(zhí)行,顯然用兩個(gè)break是不行的,還得加入一個(gè)輔助變量。

但是,如果用異常,這個(gè)處理就簡(jiǎn)單多了??梢灾苯釉谧顑?nèi)層的拋出異常,在最外層(或是流程控制需要的地方)捕獲異常。

在上面的代碼中,異常處理起到了流程控制的作用,而不僅僅傳遞錯(cuò)誤信息,對(duì)代碼的簡(jiǎn)化做出了貢獻(xiàn)。

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本文標(biāo)題:解析C#中斷言與異常的應(yīng)用方式及異常處理的流程控制

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