在C#开发中，异常处理是保证程序健壮性的核心机制。合理的异常处理策略能够有效隔离错误传播路径，同时为问题诊断提供清晰的上下文信息。本文将从异常捕获策略、资源释放、异常传播、自定义异常设计等方面展开，结合典型代码示例，阐述符合现代C#规范的最佳实践。

异常捕获的精确性原则

异常处理的首要原则是精确捕获可处理的异常类型。开发者应当避免直接捕获基类Exception的宽泛模式，而应针对具体的异常类型进行处理。例如，在进行文件操作时，明确捕获FileNotFoundException或IOException，而非统一捕获所有异常类型。这种策略既能避免掩盖未预期的系统级错误，又能提升代码的可读性和可维护性。以下示例演示了如何针对文件操作进行精确异常处理：

try
{
    var content = File.ReadAllText("config.json");
}
catch (FileNotFoundException ex)
{
    Logger.LogWarning(#34;配置文件缺失: {ex.FileName}");
    CreateDefaultConfig();
}
catch (IOException ex) when (ex.HResult == -2147024864)
{
    Logger.LogError(#34;文件被其他进程占用: {ex.Message}");
    throw; // 重新抛出原始异常
}

此处的when关键字实现了异常过滤器，允许在捕获IOException时附加额外条件判断。这种机制可以在不破坏异常调用栈的前提下，实现更细粒度的异常分类处理。

资源管理的确定性释放

对于实现IDisposable接口的资源对象，推荐使用using语句进行包裹，而非依赖finally块手动释放。using语句通过编译器生成的try/finally结构保证资源确定性释放，即使发生异常也能正确执行清理操作。对于异步资源操作，应优先使用await using语法：

await using (var dbConnection = new SqlConnection(connString))
{
    await dbConnection.OpenAsync();
    // 数据库操作代码
}

该方法在异步上下文中仍能确保资源正确释放，避免因异常导致数据库连接泄漏。对于需要手动管理的非托管资源，应在类型中正确实现IDisposable模式，包含终结器(finalizer)和释放标志位，防止重复释放导致的异常。

异常传播与封装策略

在多层架构系统中，底层组件应当将原生异常封装为领域相关的自定义异常类型，同时保留原始异常信息。这种封装策略既保护了系统实现细节，又为调用方提供了清晰的语义。以下示例展示了如何封装数据库异常：

public Customer LoadCustomer(int id)
{
    try
    {
        return _repository.GetCustomer(id);
    }
    catch (SqlException ex)
    {
        throw new DataAccessException("数据库访问失败", ex)
        {
            Operation = "GetCustomer",
            EntityId = id
        };
    }
}

调用方捕获DataAccessException后，既能获取业务相关的错误信息，又可通过InnerException属性追溯底层数据库错误细节。这种封装方式遵循了"Throw Early, Catch Late"原则，将异常处理责任推送到具备完整上下文的应用层。

自定义异常设计规范

创建领域特定的异常类型时，应继承自
System.ApplicationException基类（尽管当前实践更倾向直接继承Exception），并遵循以下设计规范：

1. 类型名称以"Exception"结尾，明确表达异常性质
2. 提供包含错误消息的基本构造函数
3. 实现支持内部异常的构造函数重载
4. 添加序列化支持的构造函数
5. 包含扩展异常上下文的属性字段

以下示例定义了一个参数验证异常类型：

[Serializable]
public class ValidationException : ApplicationException
{
    public string FieldName { get; }
    public string ErrorCode { get; }

    public ValidationException(string fieldName, string errorCode) 
        : base(#34;字段 {fieldName} 验证失败: {errorCode}")
    {
        FieldName = fieldName;
        ErrorCode = errorCode;
    }

    protected ValidationException(SerializationInfo info, StreamingContext context)
        : base(info, context)
    {
        FieldName = info.GetString(nameof(FieldName));
        ErrorCode = info.GetString(nameof(ErrorCode));
    }

    public override void GetObjectData(SerializationInfo info, StreamingContext context)
    {
        base.GetObjectData(info, context);
        info.AddValue(nameof(FieldName), FieldName);
        info.AddValue(nameof(ErrorCode), ErrorCode);
    }
}

该异常类型携带了验证失败的字段名称和错误代码，调用方可通过编程方式解析这些信息，实现动态错误处理逻辑。

日志记录与全局处理

应当在异常捕获的第一现场记录完整的错误信息，包括调用栈、环境参数和业务上下文。推荐使用结构化日志框架（如Serilog或
Microsoft.Extensions.Logging），通过模板语法记录关键信息：

catch (NetworkException ex)
{
    logger.LogError(ex, "网络通信失败，终端: {Endpoint}, 操作ID: {OperationId}", 
        endpoint, activity.Current?.Id);
    throw;
}

对于未处理异常的全局捕获，ASP.NET Core应用可通过中间件实现统一处理：

app.UseExceptionHandler(exceptionHandlerApp =>
{
    exceptionHandlerApp.Run(async context =>
    {
        var exceptionHandler = context.Features.Get<IExceptionHandlerPathFeature>();
        var exception = exceptionHandler?.Error;

        context.Response.StatusCode = exception switch
        {
            ValidationException => StatusCodes.Status400BadRequest,
            AuthenticationException => StatusCodes.Status401Unauthorized,
            _ => StatusCodes.Status500InternalServerError
        };

        await context.Response.WriteAsJsonAsync(new
        {
            Error = exception?.Message,
            TraceId = Activity.Current?.Id
        });
    });
});

该中间件根据异常类型返回对应的HTTP状态码，同时通过JSON格式封装错误详情，避免敏感信息泄露。生产环境应配置不同的异常处理策略，开发环境可返回完整调用栈辅助调试。

性能优化注意事项

异常处理机制存在性能开销，应避免在正常业务流程中频繁抛出异常。对于可预见的错误条件（如用户输入验证），建议采用返回代码或结果对象模式。以下示例展示了验证结果的返回方式：

public ValidationResult ValidateOrder(Order order)
{
    var result = new ValidationResult();
    
    if (order.Items.Count == 0)
        result.AddError("Items", "EMPTY_CART");
    
    if (order.TotalAmount <= 0)
        result.AddError("TotalAmount", "INVALID_AMOUNT");

    return result;
}

这种方式将业务规则验证与异常处理解耦，仅在发生不可恢复的错误时抛出异常。对于高频执行的代码路径，建议进行性能分析，确保异常处理不会成为系统瓶颈。

通过遵循这些最佳实践，开发者可以构建出健壮性强、可维护性高的异常处理体系。异常处理策略应当作为系统设计阶段的重要考量，而非事后补充的补救措施。正确的异常处理模式能够显著提升系统的故障恢复能力，同时为运维监控提供可靠的诊断依据。