建立和擲回例外狀況 (C# 程式設計手冊)

發行項
06/10/2015

例外狀況可用於指出程式執行時所發生的錯誤。會建立描述錯誤的例外狀況物件，然後使用 throw 關鍵字「擲回」(Thrown)。然後執行階段會搜尋最適合的例外狀況處理常式。

程式設計人員應該設計在下列一個或多個條件為 True 時擲回例外狀況：

方法無法完成本身定義的功能。

例如，方法的參數值無效：

static void CopyObject(SampleClass original)
{
    if (original == null)
    {
        throw new System.ArgumentException("Parameter cannot be null", "original");
    }

}

在物件某種狀態下，對物件進行不當的呼叫。

例如可能會嘗試寫入唯讀檔案的範例。在物件狀態不允許作業的狀況下，會擲回 InvalidOperationException 的執行個體或依據此類別衍生的物件。這是擲回 InvalidOperationException 物件的方法範例：

class ProgramLog
{
    System.IO.FileStream logFile = null;
    void OpenLog(System.IO.FileInfo fileName, System.IO.FileMode mode) {}

    void WriteLog()
    {
        if (!this.logFile.CanWrite)
        {
            throw new System.InvalidOperationException("Logfile cannot be read-only");
        }
        // Else write data to the log and return.
    }
}

當方法引數會造成例外狀況時。

在這種情況下，應攔截原始的例外狀況，並應建立 ArgumentException 執行個體。原始的例外狀況應該做為 InnerException 參數傳遞至 ArgumentException 的建構函式 (Constructor)：

static int GetValueFromArray(int[] array, int index)
{
    try
    {
        return array[index];
    }
    catch (System.IndexOutOfRangeException ex)
    {
        System.ArgumentException argEx = new System.ArgumentException("Index is out of range", "index", ex);
        throw argEx;
    }
}

例外狀況會包含名為 StackTrace 的屬性。這個字串包含目前呼叫堆疊上方法的名稱，以及針對每個方法擲回例外狀況所在的檔案名稱及行號。 Common Language Runtime (CLR) 會在出現 throw 陳述式 (Statement) 的位置自動建立 StackTrace 物件，因此例外狀況必須從堆疊追蹤應有的起始點擲回。

所有的例外狀況都包含名為 Message 的屬性。這個字串應該設定為說明例外狀況的原因。請注意，訊息文字中不應該放入安全性的敏感資訊。除了 Message 以外，ArgumentException 也包含名為 ParamName 的屬性，該屬性應設為引發例外狀況擲回的引數名稱。若為屬性 setter，則 ParamName 應設為 value。

每當公用和受保護方法成員無法完成預期的功能時，都應該擲回例外狀況。擲回的例外狀況類別，應該是符合錯誤狀況的最特定可用例外狀況。這些例外狀況應記載為類別功能的一部分，而且衍生類別 (Derived Class) 或更新後的類別也應該維持與原始類別相同的行為，以保有回溯相容性 (Backward Compatibility)。

擲回例外狀況時應該要避免的做法

下列清單會指出擲回例外狀況時應該要避免的做法：

例外狀況不應在一般執行時用來變更程式流程。例外狀況只應該用來報告和處理錯誤狀況。
例外狀況不應在擲回以外，做為傳回值或參數傳回。
請勿從自己的原始程式碼蓄意擲回 Exception、SystemException、NullReferenceException 或 IndexOutOfRangeException。
請勿建立可以在偵錯模式中擲回，但是不能在發行模式中擲回的例外狀況。若要在開發階段期間辨識執行階段錯誤，請改用 Debug Assert。

定義例外狀況類別

程式可以擲回 System 命名空間 (Namespace) 中的預先定義例外狀況類別 (除了之前所註明者)，或是從 Exception 衍生以建立其本身的例外狀況類別。衍生類別應至少定義四個建構函式：一個是預設建構函式、一個設定訊息屬性，一個則同時設定 Message 和 InnerException 屬性。第四個建構函式則是用來序列化例外狀況。新的例外狀況類別應該是可序列化的。例如：

[Serializable()]
public class InvalidDepartmentException : System.Exception
{
    public InvalidDepartmentException() : base() { }
    public InvalidDepartmentException(string message) : base(message) { }
    public InvalidDepartmentException(string message, System.Exception inner) : base(message, inner) { }

    // A constructor is needed for serialization when an 
    // exception propagates from a remoting server to the client.  
    protected InvalidDepartmentException(System.Runtime.Serialization.SerializationInfo info,
        System.Runtime.Serialization.StreamingContext context) { }
}

除非新屬性提供的資料有助於解析例外狀況，否則不應隨意將新屬性加入至例外狀況類別。如果您將新屬性加入到衍生的例外狀況類別中，則應覆寫 ToString() 以傳回新增的資訊。