Обработка и создание исключений
Приложения должны одинаково обрабатывать ошибки, возникающие при исполнении. Среда CLR предоставляет модель для единообразного уведомления приложений об ошибках. Все операции среды .NET Framework информируют о сбое посредством порождения исключений.
В этом разделе содержатся следующие подразделы.
Исключения в платформе .NET Framework
Исключения и традиционные методы обработки ошибок
Управление исключениями средой выполнения
Фильтрация исключений среды выполнения
Связанные разделы
Ссылки
Исключения в платформе .NET Framework
Исключение — это любое ошибочное условие или непредвиденное поведение, с которым сталкивается программа в процессе выполнения. Исключения могут возникать вследствие сбоя в вашем коде или в вызванном коде (таком как общая библиотека), недоступности ресурсов операционной системы, неожиданных условий, с которыми сталкивается общеязыковая среда выполнения (такими как код, который не может быть проверен), и т. д. При возникновении некоторых из этих условий приложение пользователя может выполнить восстановление самостоятельно, однако это возможно не всегда. Восстановление возможно для большинства случаев исключений приложений, но оно невозможно для подавляющей части исключений среды выполнения.
В платформе .NET Framework исключение — это объект, наследуемый от класса System.Exception. Исключение посылается из области кода, где возникла проблема. Исключение передается в стек до тех пор, пока его не обработает приложение или не завершится выполнение программы.
К началу
Исключения итрадиционные методы обработки ошибок
Традиционно модели обработки ошибок разных языков программирования основываются либо на уникальном для языка способе обнаружения ошибок и отыскании для них обработчиков, либо на механизме обработки ошибок, предоставляемом операционной системой. Среда выполнения реализует обработку исключений с использованием следующих возможностей:
Обработка исключений без учета языка, на котором сгенерировано или обрабатывается данное исключение.
Отсутствие необходимости в использовании определенного синтаксиса для обработки исключений — для каждого языка может применяться свой собственный синтаксис.
Возможность порождения исключений между процессам и даже между компьютерами.
Исключения предоставляют ряд преимуществ по сравнению с другими методами уведомлений об ошибках, такими как коды возврата. Сбои не проходят незамеченными. Недопустимые значения не продолжают распространяться в системе. Нет необходимости в проверке кодов возврата. Код обработки исключений можно очень легко добавить для увеличения надежности программы. Наконец, обработка исключений производится средой выполнения быстрее, чем обработка ошибок C++ на базе Windows.
Поскольку потоки исключений очень просто проходят по блокам как управляемых, так и неуправляемых кодов, среда выполнения может создавать и перехватывать исключения и в управляемом, и в неуправляемом коде. Неуправляемый код может включать и исключения SEH в стиле С++, и HRESULTS из COM.
Управление исключениями средой выполнения
Среда выполнения использует модель обработки исключений, основанную на объектах исключения и защищенных блоках кода. Объект Exception создается для представления исключения при его возникновении.
Для каждого выполняемого кода среда выполнения создает таблицу сведений об исключениях. Для каждого метода выполнения имеется связанный с ним массив информации по обработке исключений (который может быть и пустым) в таблице сведений об исключениях. Каждая запись массива описывает защищенный блок кода, все фильтры исключений, связанные с этим кодом, и все обработчики исключений (операторы catch). Применение этой таблицы исключений весьма результативно, так как при отсутствии исключения не происходит снижения производительности процессора или неэффективного использования памяти. Ресурсы используются только при возникновении исключения.
Таблица сведений об исключении отображает четыре типа обработчиков исключений для защищенных блоков.
Обработчик finally выполняется всегда, когда происходит выход из блока, вне зависимости от того, возникло ли исключение при нормальном потоке управления или это необработанное исключение.
Обработчик сбоев, который должен выполняться при возникновении исключения, но не выполняется по завершении нормального потока управления.
Обработчик с фильтрацией по типу обрабатывает любое исключение заданного класса или любого из производных этого класса.
Обработчик с пользовательской фильтрацией запускает заданный пользователем код, чтобы определить, должно ли данное исключение обрабатываться связанным обработчиком или его следует передать в следующий защищенный блок.
Каждый язык реализует такие обработчики исключений в соответствии с его спецификациями. Например, Visual Basic предоставляет доступ к обработчику с пользовательской фильтрацией посредством сравнения переменных (с использованием ключевого слова When) в операторе catch; C# не реализует обработчик с пользовательской фильтрацией.
При возникновении исключения среда выполнения начинает выполнение процесса, состоящего из двух шагов:
Среда выполнения производит поиск массива для первого защищенного блока, в котором:
защищена область, включающая выполняемую в данный момент инструкцию;
содержится обработчик исключения или фильтр для обработки этого исключения.
Если массив найден, среда выполнения создает объект Exception, описывающий данное исключение. Затем среда выполнения выполняет все операторы finally или сбойные операторы, находящиеся между оператором, в котором возникло исключение, и оператором обработки этого исключения. Обратите внимание, что важен порядок обработчиков исключений — первым определяется внутренний обработчик. Обратите внимание, что обработчики исключений могут получать доступ к локальным переменным и локальной памяти программы, перехватывающей исключение, но любые промежуточные значения на момент инициации исключения теряются.
Если в текущем методе согласований не найдено, среда выполнения проводит поиск каждого вызывающего оператора текущего метода и продолжает этот процесс, перемещаясь вверх по стеку. Если не найден ни один соответствующий оператор, то среда выполнения предоставляет отладчику доступ к исключению. Если отладчик не подключается к исключению, то среда выполнения создает событие AppDomain.UnhandledException. Если нет слушателей для этого события, то среда выполнения делает дамп трассировки стека и завершает приложение.
К началу
Фильтрация исключений среды выполнения
Перехватываемые и обрабатываемые исключения можно отфильтровать либо по типу, либо по некоторым критериям, определяемым пользователем.
Обработчики с фильтрацией по типу управляют определенным типом исключения (или производные из этого типа классы). В следующем примере показан обработчик с фильтрацией по типу, позволяющий перехватить определенное исключение, в данном случае исключение FileNotFoundException.
Catch e As FileNotFoundException
Console.WriteLine("[Data File Missing] {0}", e)
catch (FileNotFoundException e)
{
Console.WriteLine("[Data File Missing] {0}", e);
}
catch (FileNotFoundException^ e)
{
Console::WriteLine("[Data File Missing] {0}", e);
}
Обработчики с пользовательской фильтрацией перехватывают и обрабатывают исключения на основе требований к исключению, определяемых пользователем. Дополнительные сведения о фильтрации исключений подобным образом содержатся в разделе Использование определенных исключений в блоке Catch.
К началу
Связанные разделы
Заголовок |
Описание |
|---|---|
Описаны элементы объекта исключения. |
|
Описаны исключения, от которых наследуется большинство исключений. |
|
Описаны методы обработки исключений с использованием операторов catch, throw и finally. |
|
Описаны предлагаемые методы обработки исключений. |
|
Описаны методы обработки исключений, создаваемых и перехватываемых неуправляемым кодом. |
|
Практическое руководство. Сопоставление значений HRESULT и исключений |
Описано сопоставление исключений между управляемым и неуправляемым кодом. |
К началу