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Asp.NetCore依赖注入和管道方式的异常处理及日志记录

前言

    在业务系统,异常处理是所有开发人员必须面对的问题,在一定程度上,异常处理的能力反映出开发者对业务的驾驭水平;本章将着重介绍如何在 WebApi 程序中对异常进行捕获,然后利用 Nlog 组件进行记录;同时,还将介绍两种不同的异常捕获方式:管道捕获/服务过滤;通过本练习,将学习到如何捕获异常、处理异常跳转、记录异常信息。

搭建框架

    首先,创建一个 WebApi 项目,选择 Asp.Net Core Web 应用程序;

进一步选择 Api 模板,这里使用的 .netcore 版本为 2.1取消勾选 “启用 Docker 支持(E)” 和 “为 Https 配置(C)”,点击确定,得到一个完整的 WebApi 项目框架,如图直接按 F5 运行项目,一切正常,程序启动后进入默认路由调用,并输出结果

异常路由

一切看起来都非常正常和美好,但,祸之福所倚;接下来我们在 接口 Get() 中人为的制造一点麻烦。

[HttpGet] public ActionResult<IEnumerable<string>> Get() { throw new Exception("出错了....."); return new string[] { "value1", "value2" }; }这是由于项目配置了运行环境变量 ASPNETCORE_ENVIRONMENT=Development 后,Startup.cs 中配置了开发环境下,使用系统默认页,所以我们才可以看到上面的异常信息如果你把环境变量设置为 ASPNETCORE_ENVIRONMENT=Production ,你会发现,在异常发生的时候,你得到了一个空白页。

异常处理方式一:服务过滤

    在传统的 Asp.Net MVC 应用程序中,我们一般都使用服务过滤的方式去捕获和处理异常,这种方式非常常见,而且可用性来说,体验也不错,幸运的是 Asp.Net Core 也完整的支持该方式,接下来创建一个全局异常处理类 CustomerExceptionFilter

public class CustomerExceptionFilter : Attribute, IExceptionFilter{ private readonly ILogger logger = null; private readonly IHostingEnvironment environment = null; public CustomerExceptionFilter(ILogger<CustomerExceptionFilter> logger, IHostingEnvironment environment) { this.logger = logger; this.environment = environment; } public void OnException(ExceptionContext context) { Exception exception = context.Exception; string error = string.Empty; void ReadException(Exception ex) { error += string.Format("{0} | {1} | {2}", ex.Message, ex.StackTrace, ex.InnerException); if (ex.InnerException != null) { ReadException(ex.InnerException); } } ReadException(context.Exception); logger.LogError(error); ContentResult result = new ContentResult { StatusCode = 500, ContentType = "text/json;charset=utf-8;" }; if (environment.IsDevelopment()) { var json = new { message = exception.Message, detail = error }; result.Content = JsonConvert.SerializeObject(json); } else { result.Content = "抱歉,出错了"; } context.Result = result; context.ExceptionHandled = true; }}CustomerExceptionFilter 继承自 IExceptionFilter 接口,并实现 void OnException(ExceptionContext context) 方法,在 CustomerExceptionFilter构造方法中,定义了两个参数,用于记录异常日志和获取程序运行环境变量

private readonly ILogger logger = null; private readonly IHostingEnvironment environment = null; public CustomerExceptionFilter(ILogger<CustomerExceptionFilter> logger, IHostingEnvironment environment) { this.logger = logger; this.environment = environment; }在接下来的 OnException 方法中,利用 environment 进行产品环境的判断,并使用 logger 将日志写入硬盘文件中,为了将日志写入硬盘,需要引用 Nuget 包 NLog.Extensions.Logging/NLog.Web.AspNetCore ,并在 Startup.cs 文件的 Configure 方法中添加扩展

public void Configure(IApplicationBuilder app, IHostingEnvironment env, ILoggerFactory factory) { // 将 NLog factory.AddConsole(Configuration.GetSection("Logging")) .AddNLog() .AddDebug(); var nlogFile = System.IO.Path.Combine(env.ContentRootPath, "nlog.config"); env.ConfigureNLog(nlogFile); if (env.IsDevelopment()) { app.UseDeveloperExceptionPage(); } app.UseMvc(); }上面的代码读取了配置文件 nlog.config 并设置为 NLog 的配置,该文件定义如下

<?xml version="1.0" encoding="utf-8" ?><nlog xmlns="http://www.nlog-project.org/schemas/NLog.xsd" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" autoReload="true" internalLogLevel="info"> <!-- Load the ASP.NET Core plugin --> <extensions> <add assembly="NLog.Web.AspNetCore"/> </extensions> <!-- Layout: https://github.com/NLog/NLog/wiki/Layout%20Renderers --> <targets> <target xsi:type="File" name="errorfile" fileName="/data/logs/logfilter/error-${shortdate}.log" layout="${longdate}|${logger}|${uppercase:${level}}| ${message} ${exception}|${aspnet-Request-Url}" /> <target xsi:type="Null" name="blackhole" /> </targets> <rules> <logger name="Microsoft.*" minlevel="Error" writeTo="blackhole" final="true" /> <logger name="*" minlevel="Error" writeTo="errorfile" /> </rules></nlog>为了在 WebApi 控制器中使用 CustomerExceptionFilter 过滤器,我们还需要在 Startup.cs 将 CustomerExceptionFilter 注入到容器中

// This method gets called by the runtime. Use this method to add services to the container. public void ConfigureServices(IServiceCollection services) { // 将异常过滤器注入到容器中 services.AddScoped<CustomerExceptionFilter>(); services.AddMvc() .SetCompatibilityVersion(CompatibilityVersion.Version_2_1); }最后,在控制器 ValuesController 中应用该异常过滤器

[ServiceFilter(typeof(CustomerExceptionFilter))] [Route("api/[controller]"), ApiController] public class ValuesController : ControllerBase { // GET api/values [HttpGet] public ActionResult<IEnumerable<string>> Get() { throw new Exception("出错了....."); return new string[] { "value1", "value2" }; } }现在,按 F5 启动程序,如预期所料,报错信息被 CustomerExceptionFilter 捕获,并转换为 json 格式输出同时,NLog 组件也将日志信息记录到了硬盘中

异常处理方式二:中间件捕获

    接下来利用 .NetCore 的管道模式,在中间件中对异常进行捕获,首先,创建一个中间件

public class ExceptionMiddleware{ private readonly RequestDelegate next; private readonly ILogger logger; private IHostingEnvironment environment; public ExceptionMiddleware(RequestDelegate next, ILogger<ExceptionMiddleware> logger, IHostingEnvironment environment) { this.next = next; this.logger = logger; this.environment = environment; } public async Task Invoke(HttpContext context) { try { await next.Invoke(context); var features = context.Features; } catch (Exception e) { await HandleException(context, e); } } private async Task HandleException(HttpContext context, Exception e) { context.Response.StatusCode = 500; context.Response.ContentType = "text/json;charset=utf-8;"; string error = ""; void ReadException(Exception ex) { error += string.Format("{0} | {1} | {2}", ex.Message, ex.StackTrace, ex.InnerException); if (ex.InnerException != null) { ReadException(ex.InnerException); } } ReadException(e); if (environment.IsDevelopment()) { var json = new { message = e.Message, detail = error }; error = JsonConvert.SerializeObject(json); } else error = "抱歉,出错了"; await context.Response.WriteAsync(error); }}代码比较简单,在管道中使用 try/catch 进行捕获异常,创建 HandleException(HttpContext context, Exception e) 处理异常,判断是 Development 环境下,输出详细的错误信息,非 Development 环境仅提示调用者“抱歉,出错了”,同时使用 NLog 组件将日志写入硬盘;同样,在 Startup.cs 中将 ExceptionMiddleware 加入管道中

// This method gets called by the runtime. Use this method to configure the HTTP request pipeline. public void Configure(IApplicationBuilder app, IHostingEnvironment env, ILoggerFactory factory) { // 将 NLog factory.AddConsole(Configuration.GetSection("Logging")) .AddNLog() .AddDebug(); var nlogFile = System.IO.Path.Combine(env.ContentRootPath, "nlog.config"); env.ConfigureNLog(nlogFile); // ExceptionMiddleware 加入管道 app.UseMiddleware<ExceptionMiddleware>(); //if (env.IsDevelopment()) //{ // app.UseDeveloperExceptionPage(); //} app.UseMvc(); }一切就绪,按 F5 运行程序,网页中输出了期望中的 json 格式错误信息,同时 NLog 组件也将日志写入了硬盘

结语

    在本例中,通过依赖注入和管道中间件的方式,演示了两种不同的全局捕获异常处理的过程;值得注意到是,两种方式对于 NLog 的使用,都是一样的,没有任何差别,代码无需改动;实际项目中,也是应当区分不同的业务场景,输出不同的日志信息,不管是从安全或者是用户体验友好性上面来说,都是非常值得推荐的方式,全局异常捕获处理,完全和业务剥离。

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欢迎阅读本文章: 袁学云

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