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ASP.NET MVC异常处理模块详解

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一、前言

  异常处理是每个系统必不可少的一个重要部分,它可以让我们的程序在发生错误时友好地提示、记录错误信息,更重要的是不破坏正常的数据和影响系统运行。异常处理应该是一个横切点,所谓横切点就是各个部分都会使用到它,无论是分层中的哪一个层,还是具体的哪个业务逻辑模块,所关注的都是一样的。所以,横切关注点我们会统一在一个地方进行处理。无论是MVC还是WebForm都提供了这样实现,让我们可以集中处理异常。

  在MVC中,在FilterConfig中,已经默认帮我们注册了一个HandleErrorAttribute,这是一个过滤器,它继承了FilterAttribute类和实现了IExceptionFilter接口。说到异常处理,马上就会联想到500错误页面、记录日志等,HandleErrorAttribute可以轻松的定制错误页,默认就是Error页面;而记录日志我们也只需要继承它,并替换它注册到GlobalFilterCollection即可。关于HandleErrorAttribute很多人都知道怎么使用了,这里就不做介绍了。

  ok,开始进入主题!在MVC中处理异常,相信开始很多人都是继承HandleErrorAttribute,然后重写OnException方法,加入自己的逻辑,例如将异常信息写入日志文件等。当然,这并没有任何不妥,但良好的设计应该是场景驱动的,是动态和可配置的。例如,在场景一种,我们希望ExceptionA显示错误页面A,而在场景二中,我们希望它显示的是错误页面B,这里的场景可能是跨项目了,也可能是在同一个系统的不同模块。另外,异常也可能是分级别的,例如ExceptionA发生时,我们只需要简单的恢复状态,程序可以继续运行,ExceptionB发生时,我们希望将它记录到文件或者系统日志,而ExceptionC发生时,是个较严重的错误,我们希望程序发生邮件或者短信通知。简单地说,不同的场景有不同的需求,而我们的程序需要更好的面对变化。当然,继承HandleErrorAttribute也完全可以实现上面所说的,只不过这里我不打算去扩展它,而是重新编写一个模块,并且可以与原有的HandleErrorAttribute共同使用。

二、设计及实现

2.1 定义配置信息

  从上面已经可以知道我们要做的事了,针对不同的异常,我们希望可以配置它的处理程序,错误页等。如下一个配置:

!--自定义异常配置-->
settingException>
 exceptions>
  !--add优先级高于group-->
  add exception="Exceptions.PasswordErrorException"
     view ="PasswordErrorView"
     handler="ExceptionHandlers.PasswordErrorExceptionHandler"/>
  groups>
   !--group可以配置一种异常的view和handler-->
   group view="EmptyErrorView" handler="ExceptionHandlers.EmptyExceptionHandler">
    add exception="Exceptions.UserNameEmptyException"/>
    add exception="Exceptions.EmailEmptyException"/>
   /group>    
  /groups>
 /exceptions>
/settingException>

  其中,add 节点用于增加具体的异常,它的 exception 属性是必须的,而view表示错误页,handler表示具体处理程序,如果view和handler都没有,异常将交给默认的HandleErrorAttribute处理。而group节点用于分组,例如上面的UserNameEmptyException和EmailEmptyException对应同一个处理程序和视图。

  程序会反射读取这个配置信息,并创建相应的对象。我们把这个配置文件放到Web.config中,保证它可以随时改随时生效。

2.2 异常信息包装对象

  这里我们定义一个实体对象,对应上面的节点。如下:

public class ExceptionConfig
{
  /// summary>
  /// 视图
  /// /summary>
  public string View{get;set;}
 
  /// summary>
  /// 异常对象
  /// /summary>
  public Exception Exception{get;set;}
 
  /// summary>
  /// 异常处理程序
  /// /summary>
  public IExceptionHandler Handler{get;set;}
}

2.3 定义Handler接口

  上面我们说到,不同异常可能需要不同处理方式。这里我们设计一个接口如下:

public interface IExceptionHandler
{
  /// summary>
  /// 异常是否处理完成
  /// /summary>
  bool HasHandled{get;set;}
 
  /// summary>
  /// 处理异常
  /// /summary>
  /// param name="ex">/param>
  void Handle(Exception ex);
}

  各种异常处理程序只要实现该接口即可。

2.3 实现IExceptionFilter

  这是必须的。如下,实现IExceptionFilter接口,SettingExceptionProvider会根据异常对象类型从配置信息(缓存)获取包装对象。

public class SettingHandleErrorFilter : IExceptionFilter
{
  public void OnException(ExceptionContext filterContext)
  {
    if(filterContext == null)
    {
      throw new ArgumentNullException("filterContext");
    }
    ExceptionConfig config = SettingExceptionProvider.Container[filterContext.Exception.GetType()];
    if(config == null)
    {
      return;
    }
    if(config.Handler != null)
    {
      //执行Handle方法        
      config.Handler.Handle(filterContext.Exception);
      if (config.Handler.HasHandled)
      {
        //异常已处理,不需要后续操作
        filterContext.ExceptionHandled = true;
        return;
      }
    }      
    //否则,如果有定制页面,则显示
    if(!string.IsNullOrEmpty(config.View))
    {
      //这里还可以扩展成实现IView的视图
      ViewResult view = new ViewResult();
      view.ViewName = config.View;
      filterContext.Result = view;
      filterContext.ExceptionHandled = true;
      return;
    }
    //否则将异常继续传递
  }
}

2.4 读取配置文件,创建异常信息包装对象

  这部分代码比较多,事实上,你只要知道它是在读取web.config的自定义配置节点即可。SettingExceptionProvider用于提供容器对象。

public class SettingExceptionProvider
{
  public static DictionaryType, ExceptionConfig> Container =
    new DictionaryType, ExceptionConfig>();
 
  static SettingExceptionProvider()
  {
    InitContainer();
  }
 
  //读取配置信息,初始化容器
  private static void InitContainer()
  {
    var section = WebConfigurationManager.GetSection("settingException") as SettingExceptionSection;
    if(section == null)
    {
      return;
    }
    InitFromGroups(section.Exceptions.Groups);
    InitFromAddCollection(section.Exceptions.AddCollection);
  }
 
  private static void InitFromGroups(GroupCollection groups)
  {           
    foreach (var group in groups.CastGroupElement>())
    { 
      ExceptionConfig config = new ExceptionConfig();
      config.View = group.View;
      config.Handler = CreateHandler(group.Handler);
      foreach(var item in group.AddCollection.CastAddElement>())
      {
        Exception ex = CreateException(item.Exception);
        config.Exception = ex;
        Container[ex.GetType()] = config;
      }
    }
  }
 
  private static void InitFromAddCollection(AddCollection collection)
  {
    foreach(var item in collection.CastAddElement>())
    {
      ExceptionConfig config = new ExceptionConfig();
      config.View = item.View;
      config.Handler = CreateHandler(item.Handler);
      config.Exception = CreateException(item.Exception);
      Container[config.Exception.GetType()] = config;
    }
  }
 
  //根据完全限定名创建IExceptionHandler对象
  private static IExceptionHandler CreateHandler(string fullName)      
  {
    if(string.IsNullOrEmpty(fullName))
    {
      return null;
    }
    Type type = Type.GetType(fullName);
    return Activator.CreateInstance(type) as IExceptionHandler;
  }
 
  //根据完全限定名创建Exception对象
  private static Exception CreateException(string fullName)
  {
    if(string.IsNullOrEmpty(fullName))
    {
      return null;
    }
    Type type = Type.GetType(fullName);
    return Activator.CreateInstance(type) as Exception;
  }
}

  以下是各个配置节点的信息:

  settingExceptions节点:

/// summary>
/// settingExceptions节点
/// /summary>
public class SettingExceptionSection : ConfigurationSection
{
  [ConfigurationProperty("exceptions",IsRequired=true)]
  public ExceptionsElement Exceptions
  {
    get
    {
      return (ExceptionsElement)base["exceptions"];
    }
  }
}

  exceptions节点:

/// summary>
/// exceptions节点
/// /summary>
public class ExceptionsElement : ConfigurationElement
{
  private static readonly ConfigurationProperty _addProperty =
    new ConfigurationProperty("", typeof(AddCollection), null, ConfigurationPropertyOptions.IsDefaultCollection);
 
  [ConfigurationProperty("", IsDefaultCollection = true)]
  public AddCollection AddCollection
  {
    get
    {
      return (AddCollection)base[_addProperty];
    }
  }
 
  [ConfigurationProperty("groups")]
  public GroupCollection Groups
  {
    get
    {
      return (GroupCollection)base["groups"];
    }
  }
}

  Group节点集:

/// summary>
/// group节点集
/// /summary>
[ConfigurationCollection(typeof(GroupElement),AddItemName="group")]
public class GroupCollection : ConfigurationElementCollection
{   
  /*override*/
 
  protected override ConfigurationElement CreateNewElement()
  {
    return new GroupElement();
  }
 
  protected override object GetElementKey(ConfigurationElement element)
  {
    return element;
  }
}

  group节点:

/// summary>
/// group节点
/// /summary>
public class GroupElement : ConfigurationElement
{
  private static readonly ConfigurationProperty _addProperty =
    new ConfigurationProperty("", typeof(AddCollection), null, ConfigurationPropertyOptions.IsDefaultCollection);
 
  [ConfigurationProperty("view")]
  public string View
  {
    get
    {
      return base["view"].ToString();
    }
  }
 
  [ConfigurationProperty("handler")]
  public string Handler
  {
    get
    {
      return base["handler"].ToString();
    }
  }
 
  [ConfigurationProperty("", IsDefaultCollection = true)]
  public AddCollection AddCollection
  {
    get
    {
      return (AddCollection)base[_addProperty];
    }
  }    
}

  add节点集:

/// summary>
/// add节点集
/// /summary>  
public class AddCollection : ConfigurationElementCollection
{     
  /*override*/
 
  protected override ConfigurationElement CreateNewElement()
  {
    return new AddElement();
  }
 
  protected override object GetElementKey(ConfigurationElement element)
  {
    return element;
  }
}

  add节点:

/// summary>
/// add节点
/// /summary>
public class AddElement : ConfigurationElement
{
  [ConfigurationProperty("view")]
  public string View
  {
    get
    {
      return base["view"] as string;
    }
  }
 
  [ConfigurationProperty("handler")]
  public string Handler
  {
    get
    {
      return base["handler"] as string;
    }
  }
 
  [ConfigurationProperty("exception", IsRequired = true)]
  public string Exception
  {
    get
    {
      return base["exception"] as string;
    }
  }
}

三、测试

  ok,下面测试一下,首先要在FilterConfig的RegisterGlobalFilters方法中在,HandlerErrorAttribute前注册我们的过滤器:

  filters.Add(new SettingHandleErrorFilter())。

3.1 准备异常对象

   准备几个简单的异常对象:

public class PasswordErrorException : Exception{}
public class UserNameEmptyException : Exception{}
public class EmailEmptyException : Exception{}

3.2 准备Handler

  针对上面的异常,我们准备两个Handler,一个处理密码错误异常,一个处理空异常。这里没有实际处理代码,具体怎么处理,应该结合具体业务了。如:

public class PasswordErrorExceptionHandler : IExceptionHandler
{
  public bool HasHandled{get;set;}
   
  public void Handle(Exception ex)
  {
    //具体处理逻辑...
  }
}
 
public class EmptyExceptionHandler : IExceptionHandler
{
  public bool HasHandled { get; set; }
 
  public void Handle(Exception ex)
  {
    //具体处理逻辑...
  }
}

3.3 抛出异常

  按照上面的配置,我们在Action中手动throw异常

public ActionResult Index()
{
  throw new PasswordErrorException();
}
public ActionResult Index2()
{
  throw new UserNameEmptyException();
}
public ActionResult Index3()
{
  throw new EmailEmptyException();
}

  可以看到,相应的Handler会被执行,浏览器也会出现我们配置的错误页面。

四、总结

  事实上这只是一个比较简单的例子,所以我称它为简单的模块,而是用框架、库之类的词。当然我们可以根据实际情况对它进行扩展和优化。微软企业库视乎也集成这样的模块,有兴趣的朋友可以了解一下。

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