在.NET開發中，異常處理是一個至關重要的技能。它不僅能提高程序的健壯性，還能在出現問題時提供有關錯誤的詳細信息，從而加速調試和問題解決的過程。本文將深入探討C#中的異常處理，通過實例代碼展示每個.NET開發者都應掌握的關鍵知識點。

異常處理基礎

C#中的異常處理主要通過try-catch塊來實現。try塊中包含可能引發異常的代碼，而catch塊則負責捕獲并處理這些異常。

try
{
    // 可能拋出異常的代碼
}
catch (Exception ex)
{
    // 異常處理代碼
    Console.WriteLine($"An error occurred: {ex.Message}");
}

在這個基本結構中，try塊內的代碼在執行過程中如果發生異常，程序流將立即跳出try塊，并進入相應的catch塊。在catch塊中，我們可以訪問異常對象（在上面的例子中是ex），它包含了有關異常的詳細信息，如錯誤消息、堆棧跟蹤等。

特定類型的異常捕獲

除了捕獲所有類型的異常（使用Exception類），我們還可以捕獲特定類型的異常。這有助于我們根據不同類型的異常采取不同的處理策略。

try
{
    int result = 10 / int.Parse(Console.ReadLine()); // 可能引發DivideByZeroException或FormatException
}
catch (DivideByZeroException ex)
{
    Console.WriteLine("Cannot divide by zero!");
}
catch (FormatException ex)
{
    Console.WriteLine("Invalid input format!");
}
catch (Exception ex)
{
    Console.WriteLine($"An unexpected error occurred: {ex.Message}");
}

在上面的例子中，我們嘗試執行一個除法操作，該操作可能引發DivideByZeroException（當除數為零時）或FormatException（如果輸入的不是一個有效的整數）。我們為這兩種特定類型的異常分別設置了catch塊，以便進行特殊處理。最后，我們還有一個捕獲所有其他類型異常的catch塊作為后備。

使用finally塊進行清理工作

無論是否發生異常，finally塊中的代碼總是會執行。這對于執行必要的清理工作（如關閉文件、數據庫連接或釋放資源）非常有用。

FileStream fs = null;
try
{
    fs = new FileStream("example.txt", FileMode.Open);
    // 對文件進行讀寫操作...
}
catch (Exception ex)
{
    Console.WriteLine($"An error occurred: {ex.Message}");
}
finally
{
    if (fs != null)
    {
        fs.Close(); // 確保文件流被正確關閉
    }
}

在上面的例子中，我們打開了一個文件流來讀寫文件。無論讀寫操作是否成功，我們都需要確保文件流在最后被正確關閉，以避免資源泄漏。這就是finally塊的用途。

自定義異常類

在C#中，我們還可以定義自己的異常類，以更精確地描述可能發生的錯誤情況。自定義異常類通常從Exception類或其子類派生。

public class InvalidOperationException : Exception
{
    public InvalidOperationException(string message) : base(message) { }
}

// 使用自定義異常類的示例：
try
{
    // 一些可能引發無效操作的代碼...
    throw new InvalidOperationException("Invalid operation performed!");
}
catch (InvalidOperationException ex)
{
    Console.WriteLine($"Invalid operation: {ex.Message}");
}

在這個例子中，我們定義了一個名為InvalidOperationException的自定義異常類，它繼承自Exception類。然后，在可能引發無效操作的代碼中，我們拋出了一個InvalidOperationException異常，并在相應的catch塊中捕獲并處理了它。

總結與最佳實踐

• 盡量具體：盡量捕獲最具體的異常類型，以便能更精確地處理不同類型的錯誤。
• 避免空的catch塊：空的catch塊會隱藏潛在的問題，使調試變得更加困難。至少應該記錄異常信息或采取某種恢復措施。
• 使用finally塊進行清理：無論是否發生異常，都應確保資源被正確釋放和清理。
• 謹慎使用自定義異常：雖然自定義異常可以提供更具體的錯誤信息，但過度使用可能會導致代碼復雜性和維護成本的增加。確保自定義異常確實為程序增加了價值。
• 記錄異常信息：在生產環境中，應記錄詳細的異常信息，以便后續分析和調試。可以使用日志庫（如NLog、log4net等）來實現這一點。