Effective C#原则45：选择强异常来保护程序

Effective C#原则45：选择强异常来保护程序2010-12-13 博客园 Wu.Country@侠缘译当你抛出异常时，你就在应用程序中引入了一个中断事件。而且危机到程序的控制流程。使得期望的行为不能发生。更糟糕的是，你还要把清理工作留给最终写代码捕获了异常的程序员。而当一个异常发生时，如果你可以从你所管理的程序状态中直接捕获，那么你还可以采取一些有效的方法。谢天谢地，C#社区不须要创建自己的异常安全策略，C++社区里的人已经为我们完成了所有的艰巨的工作。以Tom Cargill的文章开头：“异常处理：一种错误的安全感觉， ” 而且Herb Sutter，Scott Meyers，Matt Austern，Greg Colvin和Dave Abrahams也在后继写到这些。C++社区里的大量已经成熟的实践可以应用在C#应用程序中。关于异常处理的讨论，一直持续了6年，从1994年到2000年。他们讨论，争论，以及验证很多解决困难问题的方法。我们应该在C#里利用所有这些艰难的工作。

Dave Abrahams定义了三种安全异常来保证程序：基本保护，强保证，以及无抛出保证。Herb Sutter在他的Exceptional C++（Addison- Wesley, 2000）一书讨论了这些保证。基本保证状态是指没有资源泄漏，而且所有的对象在你的应用程序抛出异常后是可用的。强异常保证是创建在基本保证之上的，而且添加了一个条件，就是在异常抛出后，程序的状态不发生改变。无抛出保证状态是操作决对不发生失败，也就是从在某个操作后决不会发生异常。强异常保证在从异常中恢复和最简单异常之间最平衡的一个。基本保证一般在是.Net和C#里以默认形式发生。运行环境处理托管内存。只有在一种情况下，你可能会有资源泄漏，那就是在异常抛出时，你的程序占有一个实现了 IDisposable接口的资源对象。原则18解释了如何在对面异常时避免资源泄漏。

强异常保证状态是指，如果一个操作因为某个异常中断，程序维持原状态不改变。不管操作是否完成，都不修改程序的状态，这里没有折衷。强异常保证的好处是，你可以在捕获异常后更简单的继续执行程序，当然也是在你遵守了强异常保证情况下。任何时候你捕获了一个异常，不管操作意图是否已经发生，它都不应该开始了，而且也不应该做任何修改。这个状态就像是你还没有开始这个操作行为一样。

很多我所推荐的方法，可以更简单的帮助你来确保进行强异常保证。你程序使用的数据元素应该存为一个恒定的类型（参见原则6和原则7）。如果你组并这两个原则，对程序状态进行的任何修改都可以在任何可能引发异常的操作完成后简单的发生。常规的原则是让任何数据的修改都遵守下面的原则：

1、对可能要修改的数据进行被动式的拷贝。

2、在拷贝的数据上完成修改操作。这包括任何可能异常异常的操作。

3、把临时的拷贝数据与源数据进行交换。这个操作决不能发生任何异常。

做为一个例子，下面的代码用被动的拷贝方式更新了一个雇员的标题和工资：

public void PhysicalMove（ string title, decimal newPay ） 
{
 // Payroll data is a struct:
 // ctor will throw an exception if fields aren"t valid.
 PayrollData d = new PayrollData（ title, newPay,
  this.payrollData.DateOfHire ）;
 // if d was constructed properly, swap:
 this.payrollData = d;
}

有些时候，这种强保证只是效率很低而不被支持，而且有些时候，你不能支持不发生潜在BUG的强保证。开始的那个也是最简单的那个例子是一个循环构造。当上面的代码在一个循环里，而这个循环里有可能引发程序异常的修改，这时你就面临一个困难的选择：你要么对循环里的所有对象进行拷贝，或者降低异常保证，只对基本保证提供支持。这里没有固定的或者更好的规则，但在托管环境里拷贝堆上分配的对象，并不是像在本地环境上那开销昂贵。在.Net里，大量的时间都花在了内存优化上。我喜欢选择支持强异常保证，即使这意味要拷贝一个大的容器：获得从错误中恢复的能力，比避免拷贝获得小的性能要划算得多。在特殊情况下，不要做无意义的拷贝。如果某个异常在任何情况下都要终止程序，这就没有意义做强异常保证了。我们更关心的是交换引用类型数据会让程序产生错误。考虑这个例子：

private DataSet _data;
public IListSource MyCollection
{
 get
  {
  return _data;
 }
}
public void UpdateData（ ）
{
 // make the defensive copy:
 DataSet tmp = _data.Clone（ ） as DataSet;
 using （ SqlConnection myConnection =
  new SqlConnection（ connString ））
 {
   myConnection.Open（）;
  SqlDataAdapter ad = new SqlDataAdapter（ commandString,
   myConnection ）;
  // Store data in the copy
  ad.Fill（ tmp ）;
  // it worked, make the swap:
  _data = tmp;
 }
}