ASP.NET Core全局異常處理

更新時(shí)間：2022年03月26日 15:33:34 作者：.NET開發(fā)菜鳥

這篇文章介紹了ASP.NET Core全局異常處理的方法，文中通過示例代碼介紹的非常詳細(xì)。對(duì)大家的學(xué)習(xí)或工作具有一定的參考借鑒價(jià)值，需要的朋友可以參考下

一、前言

在程序設(shè)計(jì)中，我們會(huì)遇到各種各樣的異常問題，一個(gè)好的異常處理解決方案能夠幫助開發(fā)者快速的定位問題，也能夠給用戶更好的用戶體驗(yàn)。那么我們?cè)贏spNetCore中該如何捕獲和處理異常呢？我們以一個(gè)WebApi項(xiàng)目為例，講解如何捕獲和處理異常。

二、異常處理

1、異常處理

開發(fā)過ASP.NET程序的人都知道：IExceptionFilter。這個(gè)過濾器同樣在AspNetCore中也可以用來捕獲異常。不過，對(duì)于使用IExceptionFilter，更建議使用它的異步版本：IAsyncExceptionFilter。那么該如何使用過濾器呢？下面以IAsyncExceptionFilter為例，對(duì)于同步版本其實(shí)也是一樣的。

我們?cè)陧?xiàng)目中添加一個(gè)Model文件夾，存放返回結(jié)果實(shí)體類，這里定義一個(gè)泛型類：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Threading.Tasks;

namespace ExceptionDemo.Model
{
    public class ResultModel<T>
    {
        /// <summary>
        /// 返回結(jié)果編碼 0：失敗 1：成功
        /// </summary>
        public int ResultCode { get; set; }

        /// <summary>
        /// 返回結(jié)果內(nèi)容 成功：Success  失?。寒惓?nèi)容
        /// </summary>
        public string ResultMsg { get; set; }

        /// <summary>
        /// 返回結(jié)果 成功：返回T類型數(shù)據(jù) 失敗：默認(rèn)null
        /// </summary>
        public T ResultData { get; set; }
    }
}

我們?cè)陧?xiàng)目中添加一個(gè)Filter文件夾，所有的過濾器都放在該文件夾下面。然后添加一個(gè)類：CustomerExceptionFilter，并使該類繼承自IAsyncExceptionFilter。代碼如下：

using ExceptionDemo.Model;
using Microsoft.AspNetCore.Http;
using Microsoft.AspNetCore.Mvc;
using Microsoft.AspNetCore.Mvc.Filters;
using Newtonsoft.Json;
using System.Threading.Tasks;

namespace ExceptionDemo.Filter
{
    /// <summary>
    /// 自定義異常過濾器
    /// </summary>
    public class CustomerExceptionFilter : IAsyncExceptionFilter
    {
        /// <summary>
        /// 重寫OnExceptionAsync方法，定義自己的處理邏輯
        /// </summary>
        /// <param name="context"></param>
        /// <returns></returns>
        public Task OnExceptionAsync(ExceptionContext context)
        {
            // 如果異常沒有被處理則進(jìn)行處理
            if(context.ExceptionHandled==false)
            {
                // 定義返回類型
                var result = new ResultModel<string>
                {
                    ResultCode = 0,
                    ResultMsg = context.Exception.Message
                };
                context.Result = new ContentResult
                {
                    // 返回狀態(tài)碼設(shè)置為200，表示成功
                      StatusCode = StatusCodes.Status200OK,
                      // 設(shè)置返回格式
                      ContentType="application/json;charset=utf-8",
                      Content=JsonConvert.SerializeObject(result)
                };
            }
            // 設(shè)置為true，表示異常已經(jīng)被處理了
            context.ExceptionHandled = true;
            return Task.CompletedTask;
        }
    }
}

上面的代碼很簡(jiǎn)單，我們新建了一個(gè)自定義的異常過濾器，然后在OnExceptionAsync方法中定義自己的處理邏輯，報(bào)錯(cuò)之后依然讓http返回狀態(tài)碼為200，并且將錯(cuò)誤信息返回到客戶端。

然后添加一個(gè)控制器，命名為ExceptionFilter，在控制器中模擬發(fā)生異常的情況：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Threading.Tasks;
using ExceptionDemo.Model;
using Microsoft.AspNetCore.Http;
using Microsoft.AspNetCore.Mvc;

namespace ExceptionDemo.Controllers
{
    [Route("api/[controller]")]
    [ApiController]
    public class ExceptionFilterController : ControllerBase
    {
        [HttpGet]
        public async Task<ResultModel<int>> Get()
        {
            int i = 0;
            int k = 10;
            // 這里會(huì)發(fā)生異常
            int j = await Task.Run<int>(() => 
            {
                return k / i;
            });


            return new ResultModel<int>()
            {
                ResultCode=1,
                ResultMsg="Success",
                ResultData=j
            };
        }
    }
}

最后我們需要把自定義的異常過濾器進(jìn)行注入，這里選擇使用全局注入的方式，在Startup類的ConfigureServices方法中進(jìn)行注入：

services.AddControllers(options => 
{
      options.Filters.Add(new CustomerExceptionFilter());
});

然后運(yùn)行程序，查看結(jié)果：

如何我們沒有使用過濾器捕獲和處理異常，我們將得到Http狀態(tài)碼為500的內(nèi)部錯(cuò)誤，這種錯(cuò)誤不方便定位問題，而且給客戶端返回的信息也不夠友好。使用了過濾器處理異常，進(jìn)行特殊處理之后就會(huì)顯得很友好了。

在上面自定義過濾器的代碼中，有下面的一行代碼：

context.ExceptionHandled = true;

注意：這句代碼很關(guān)鍵，當(dāng)你處理完異常之后，一定要將此屬性更改為true，表示異常已經(jīng)處理過了，這樣其他地方就不會(huì)在處理這個(gè)異常了。

2、使用中間件處理異常

我們知道，AspNetCore的管道模型具有層層傳遞的特點(diǎn)，那么我們就可以在管道中實(shí)現(xiàn)全局異常捕獲。我們新創(chuàng)建一個(gè)自定義的異常中間件：

using Microsoft.AspNetCore.Http;
using Microsoft.AspNetCore.Mvc;
using System;
using System.Text.Json;
using System.Threading.Tasks;

namespace ExceptionDemo.Middleware
{
    /// <summary>
    /// 自定義異常中間件
    /// </summary>
    public class CustomerExceptionMiddleware
    {
        /// <summary>
        /// 委托
        /// </summary>
        private readonly RequestDelegate _next;

        public CustomerExceptionMiddleware(RequestDelegate next)
        {
            _next = next;
        }

        public async Task Invoke(HttpContext context)
        {
            try
            {
                await _next(context);
            }
            catch (Exception ex)
            {

                context.Response.ContentType = "application/problem+json";

                var title = "An error occured: " + ex.Message;
                var details = ex.ToString();

                var problem = new ProblemDetails
                {
                    Status = 200,
                    Title = title,
                    Detail = details
                };

                var stream = context.Response.Body;
                await JsonSerializer.SerializeAsync(stream, problem);
            }
        }
    }
}

然后在新建一個(gè)擴(kuò)展方法：

using Microsoft.AspNetCore.Builder;

namespace ExceptionDemo.Middleware
{
    /// <summary>
    /// 靜態(tài)類
    /// </summary>
    public static class ExceptionMiddlewareExtension
    {
        /// <summary>
        /// 靜態(tài)方法
        /// </summary>
        /// <param name="app">要進(jìn)行擴(kuò)展的類型</param>
        public static void UseExceptionMiddleware(this IApplicationBuilder app)
        {
            app.UseMiddleware(typeof(CustomerExceptionMiddleware));
        }
    }
}

最后在Startup類的Configure方法中使用自定義的異常中間件：

app.UseExceptionMiddleware();

然后我們注釋掉上面注冊(cè)的異常過濾器，運(yùn)行程序進(jìn)行訪問：

這樣也可以捕獲到異常。

3、使用框架自帶異常中間件

我們首先看下面一段代碼：

if (env.IsDevelopment())
{
       app.UseDeveloperExceptionPage();
}

這段代碼在我們使用AspNetCore創(chuàng)建一個(gè)WebApi項(xiàng)目時(shí)就會(huì)看到，如果是創(chuàng)建的MVC項(xiàng)目，是下面一段代碼：

if (env.IsDevelopment())
{
    app.UseDeveloperExceptionPage();
}
else
{
    app.UseExceptionHandler("/Error");
}

這兩段代碼的作用就是捕獲和處理異常，是第一個(gè)被添加到管道中的中間件。

UseDeveloperExceptionPage的意思很好理解：對(duì)于開發(fā)模式，一旦報(bào)錯(cuò)就跳轉(zhuǎn)到錯(cuò)誤堆棧頁面。而第二個(gè)UseExceptionHandler也很有意思，從它的名字中我們大致可以猜出它肯定是個(gè)錯(cuò)誤攔截程序。那么它和上面自定義的異常處理中間件有什么區(qū)別呢？

UseExceptionHandler其實(shí)就是默認(rèn)的錯(cuò)誤處理。它其實(shí)也是一個(gè)中間件，它的原名叫做ExceptionHandlerMiddleware。在使用UseExceptionHandler方法時(shí)，我們可以選填各種參數(shù)。比如上面的第二段代碼，填入了“/Error”參數(shù)，表示當(dāng)產(chǎn)生異常的時(shí)候，將定位到對(duì)應(yīng)的路徑，這里定位的頁面就是“http://localhost:5001/Error”。這是MVC中自帶的一個(gè)錯(cuò)誤頁面，當(dāng)然，你也可以指定自己定義的一個(gè)頁面。

UseExceptionHandler還有一個(gè)指定ExceptionHandlerOptions參數(shù)的擴(kuò)展方法，該參數(shù)是ExceptionHandlerMiddleware中間件的重要參數(shù)：

參數(shù)名	說明
ExceptionHandlingPath	重定向的路徑，比如剛才的 ""/Error"" 實(shí)際上就是指定的該參數(shù)
ExceptionHandler	錯(cuò)誤攔截處理程序

ExceptionHandler允許我們?cè)贓xceptionHandlerMiddleware內(nèi)部指定咱們自己的異常處理邏輯。而該參數(shù)的類型為RequestDelegate類型的委托。因此，UseExceptionHandler提供了一個(gè)簡(jiǎn)便的寫法，可以讓我們?cè)贓xceptionHandlerMiddleware中新建自定義的錯(cuò)誤攔截管道來處理異常：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text.Json;
using System.Threading.Tasks;
using ExceptionDemo.Filter;
using ExceptionDemo.Middleware;
using Microsoft.AspNetCore.Builder;
using Microsoft.AspNetCore.Diagnostics;
using Microsoft.AspNetCore.Hosting;
using Microsoft.AspNetCore.Http;
using Microsoft.AspNetCore.Mvc;
using Microsoft.Extensions.Configuration;
using Microsoft.Extensions.DependencyInjection;
using Microsoft.Extensions.Hosting;
using Microsoft.Extensions.Logging;

namespace ExceptionDemo
{
    public class Startup
    {
        public Startup(IConfiguration configuration)
        {
            Configuration = configuration;
        }

        public IConfiguration Configuration { get; }

        // This method gets called by the runtime. Use this method to add services to the container.
        public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
        {
            #region 注冊(cè)全局異常過濾器
            //services.AddControllers(options => 
            //{
            //    options.Filters.Add(new CustomerExceptionFilter());
            //});
            #endregion

            services.AddControllers();
        }

        // This method gets called by the runtime. Use this method to configure the HTTP request pipeline.
        public void Configure(IApplicationBuilder app, IWebHostEnvironment env)
        {
            if (env.IsDevelopment())
            {
                app.UseDeveloperExceptionPage();
            }
            else
            {
                app.UseExceptionHandler(builder => builder.Use(ExceptionHandlerDemo));
            }

            
            app.UseExceptionMiddleware();

            app.UseRouting();

            app.UseAuthorization();

            app.UseEndpoints(endpoints =>
            {
                endpoints.MapControllers();
            });
        }

        private async Task ExceptionHandlerDemo(HttpContext httpContext,Func<Task> next)
        {
            //該信息由ExceptionHandlerMiddleware中間件提供，里面包含了ExceptionHandlerMiddleware中間件捕獲到的異常信息。
            var exceptionDetails = httpContext.Features.Get<IExceptionHandlerFeature>();
            var ex = exceptionDetails?.Error;

            if (ex != null)
            {
                httpContext.Response.ContentType = "application/problem+json";

                var title = "An error occured: " + ex.Message;
                var details = ex.ToString();

                var problem = new ProblemDetails
                {
                    Status = 500,
                    Title = title,
                    Detail = details
                };

                var stream = httpContext.Response.Body;
                await JsonSerializer.SerializeAsync(stream, problem);
            }
        }
    }
}

三、中間件和過濾器的比較

在上面的例子中，我們分別使用了中間件和過濾器的方式來處理異常，那么中間件和過濾器有什么區(qū)別呢？?jī)烧叩膮^(qū)別：攔截范圍的不同。

IExceptionFilter作為一種過濾器，它需要在控制器發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤之后將錯(cuò)誤信息提交給它處理，因此它的異常處理范圍是控制器內(nèi)部。如果我們想捕獲進(jìn)入控制器之前的一些錯(cuò)誤，IExceptionFilter是捕獲不到的。而對(duì)于ExceptionHandlerMiddleware異常中間件來說就很容易了，它作為第一個(gè)中間件被添加到管道中，在它之后發(fā)生的任何異常都可以捕獲的到。

那么為什么要有兩種異常處理的方式呢？只使用ExceptionHandlerMiddleware中間件處理異常不可以嗎？它可以捕獲任何時(shí)候發(fā)生的異常，為什么還要有過濾器呢？如果你想在控制器發(fā)生異常時(shí)快速捕獲和處理異常，那么使用過濾器處理異常是非常不錯(cuò)的選擇。如果是控制器內(nèi)部發(fā)生了異常，首先是由過濾器捕獲到異常，最后才是中間件捕獲到異常。

我們?cè)谧远x過濾器的時(shí)候有這樣一段代碼：context.ExceptionHandled = true;如果在自定義過濾器中將異常標(biāo)記為已經(jīng)處理之后，則第一個(gè)異常處理中間件就認(rèn)為沒有錯(cuò)誤了，不會(huì)進(jìn)入到處理邏輯中了。所以，如果不把 ExceptionHandled屬性設(shè)置為true，可能出現(xiàn)異常處理結(jié)果被覆蓋的情況。

GitHub代碼：https://github.com/jxl1024/ExceptionDemo

到此這篇關(guān)于ASP.NET Core全局異常處理的文章就介紹到這了。希望對(duì)大家的學(xué)習(xí)有所幫助，也希望大家多多支持腳本之家。

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