在 C# Asp.net Core 中，中间件（middleware）是一个非常重要的概念，它可以在请求处理管道（request pipeline）中的不同阶段添加、修改或删除请求和响应。使用中间件可以轻松实现很多常见的场景，例如认证、授权、缓存等等。
然而，在使用中间件时，有时候会出现错误，例如异常、超时、未能正确解析请求等等。这些错误如果不加处理，会导致应用程序崩溃或出现不可预期的错误状态。因此，正确处理中间件错误非常重要。
下面就来详细介绍一下如何处理中间件错误。
1. 了解异常处理机制
在 Asp.net Core 中，异常处理是通过异常中间件来实现的。当一个异常没有被捕获时，异常中间件会自动捕获它，并提供一个处理异常的机会。通过异常处理机制，我们可以将不可预期的异常转换为可控的错误状态，从而更好地处理错误。
1.1 异常中间件的原理
异常中间件的原理其实很简单。它会在请求处理管道的末尾注册一个委托，负责捕获所有未被处理的异常。当一个异常被捕获时，异常中间件会将异常信息封装到一个对象中，并将请求状态码设置为 500。然后，异常中间件会调用注册的异常处理器（exception handler）来处理异常。
下面是一个简单的异常中间件示例：
public class ExceptionMiddleware
{
private readonly RequestDelegate _next;
private readonly ILogger _logger;
private readonly IExceptionHandler _exceptionHandler;
public ExceptionMiddleware(RequestDelegate next, ILogger logger, IExceptionHandler exceptionHandler)
{
_next = next;
_logger = logger;
_exceptionHandler = exceptionHandler;
}
public async Task InvokeAsync(HttpContext context)
{
try
{
await _next(context);
}
catch (Exception ex)
{
_logger.LogError(ex, "An unhandled exception occurred.");
var errorResponse = _exceptionHandler.HandleException(ex);
context.Response.StatusCode = errorResponse.StatusCode;
context.Response.ContentType = "application/json";
await context.Response.WriteAsync(JsonSerializer.Serialize(errorResponse));
}
}
}
异常中间件的 InvokeAsync 方法将所有请求交给下一个中间件进行处理。如果下一个中间件抛出了异常，InvokeAsync 方法就会捕获它，并调用异常处理器来生成错误响应。错误响应的格式可以通过 IExceptionHandler 接口来定义。
2. 编写异常处理器
异常处理器是一个接口，定义了如何将异常转换为错误响应。在实际应用中，通常会根据不同的异常类型生成不同的错误响应。例如，对于身份验证失败的异常，可以返回一个带有状态码 401 的错误响应；对于资源不存在的异常，可以返回一个带有状态码 404 的错误响应等等。
下面是一个简单的异常处理器示例：
public interface IExceptionHandler
{
ErrorResponse HandleException(Exception ex);
}
public class DefaultExceptionHandler : IExceptionHandler
{
public ErrorResponse HandleException(Exception ex)
{
return new ErrorResponse
{
StatusCode = 500,
Message = "An internal server error occurred."
};
}
}
public class AuthenticationExceptionHandler : IExceptionHandler
{
public ErrorResponse HandleException(Exception ex)
{
return new ErrorResponse
{
StatusCode = 401,
Message = "Authentication failed."
};
}
}
public class ResourceNotFoundExceptionHandler : IExceptionHandler
{
public ErrorResponse HandleException(Exception ex)
{
return new ErrorResponse
{
StatusCode = 404,
Message = "Resource not found."
};
}
}
这里定义了三个不同的异常处理器，分别用于处理默认异常、身份验证异常和资源不存在异常。它们实现了 IExceptionHandler 接口，并分别实现了 HandleException 方法。在 HandleException 方法中，可以根据异常类型生成不同的错误响应。在编写异常处理器时，应该尽可能详细地描述错误信息，以便用户能够轻松地理解错误原因。
3. 注册异常中间件
注册异常中间件非常简单，只需要在 Startup.cs 中的 Configure 方法中调用 app.UseMiddleware
下面是一个示例：
public void Configure(IApplicationBuilder app, IWebHostEnvironment env)
{
app.UseRouting();
// 将异常中间件放在请求管道的末尾
app.UseMiddleware();
app.UseEndpoints(endpoints =>
{
endpoints.MapControllers();
});
}
4. 测试异常处理
为了测试异常处理是否正常工作，可以编写一个简单的控制器，用于模拟抛出异常的情况。例如，可以编写一个类似下面的控制器：
[ApiController]
[Route("[controller]")]
public class TestController : ControllerBase
{
[HttpGet]
public string Get()
{
throw new Exception("Something went wrong!");
}
}
这个控制器会在 Get 方法中抛出一个异常。当浏览器访问这个控制器时，应该会看到一个包含错误信息的 JSON 响应。
5. 总结
通过本文的介绍，读者应该已经了解了如何处理中间件中的错误。在实际应用中，应该根据具体的业务场景编写异常处理器，以便生成更加恰当的错误响应。异常处理应该成为每个 Asp.net Core 程序员熟练掌握的技能之一。