Muster zur Vermeidung verschachtelter Try-Catch-Blöcke?

Stellen Sie sich eine Situation vor, in der ich drei (oder mehr) Möglichkeiten habe, eine Berechnung durchzuführen, von denen jede mit einer Ausnahme fehlschlagen kann. Um jede Berechnung zu versuchen, bis wir eine finden, die erfolgreich ist, habe ich Folgendes getan:

double val;

try { val = calc1(); }
catch (Calc1Exception e1)
{ 
    try { val = calc2(); }
    catch (Calc2Exception e2)
    {
        try { val = calc3(); }
        catch (Calc3Exception e3)
        {
            throw new NoCalcsWorkedException();
        }
    }
}

Gibt es ein akzeptiertes Muster, das dies auf schönere Weise erreicht? Natürlich könnte ich jede Berechnung in eine Hilfsmethode einschließen, die bei einem Fehler null zurückgibt, und dann einfach den ??Operator verwenden, aber es gibt eine Möglichkeit, dies allgemeiner zu tun (dh ohne für jede Methode, die ich verwenden möchte, eine Hilfsmethode schreiben zu müssen )? Ich habe darüber nachgedacht, eine statische Methode mit Generika zu schreiben, die eine bestimmte Methode in einen Versuch / Fang einschließt und bei einem Fehler null zurückgibt, bin mir aber nicht sicher, wie ich vorgehen soll. Irgendwelche Ideen?

Verwenden Sie nach Möglichkeit keine Ausnahmen für den Kontrollfluss oder außergewöhnliche Umstände.

Aber um Ihre Frage direkt zu beantworten (vorausgesetzt, alle Ausnahmetypen sind gleich):

Func<double>[] calcs = { calc1, calc2, calc3 };

foreach(var calc in calcs)
{
   try { return calc(); }
   catch (CalcException){  }
} 

throw new NoCalcsWorkedException();

Nur um eine "außerhalb der Box" -Alternative anzubieten, wie wäre es mit einer rekursiven Funktion ...

//Calling Code
double result = DoCalc();

double DoCalc(int c = 1)
{
   try{
      switch(c){
         case 1: return Calc1();
         case 2: return Calc2();
         case 3: return Calc3();
         default: return CalcDefault();  //default should not be one of the Calcs - infinite loop
      }
   }
   catch{
      return DoCalc(++c);
   }
}

HINWEIS: Ich sage keineswegs, dass dies der beste Weg ist, um die Arbeit zu erledigen, nur ein anderer Weg

Sie können die Verschachtelung reduzieren, indem Sie sie in eine Methode wie die folgende einfügen:

private double calcStuff()
{
  try { return calc1(); }
  catch (Calc1Exception e1)
  {
    // Continue on to the code below
  }

  try { return calc2(); }
  catch (Calc2Exception e1)
  {
    // Continue on to the code below
  }

  try { return calc3(); }
  catch (Calc3Exception e1)
  {
    // Continue on to the code below
  }

  throw new NoCalcsWorkedException();
}

Ich vermute jedoch, dass das eigentliche Designproblem darin besteht, dass drei verschiedene Methoden existieren, die im Wesentlichen dasselbe tun (aus Sicht des Anrufers), aber unterschiedliche, nicht verwandte Ausnahmen auslösen.

Dies setzt voraus, dass die drei Ausnahmen nichts miteinander zu tun haben. Wenn alle eine gemeinsame Basisklasse haben, ist es besser, eine Schleife mit einem einzelnen catch-Block zu verwenden, wie Ani vorgeschlagen hat.

Versuchen Sie, die Logik nicht anhand von Ausnahmen zu steuern. Beachten Sie auch, dass Ausnahmen nur in Ausnahmefällen ausgelöst werden sollten. Berechnungen sollten in den meisten Fällen keine Ausnahmen auslösen, es sei denn, sie greifen auf externe Ressourcen zu oder analysieren Zeichenfolgen oder ähnliches. Befolgen Sie im schlimmsten Fall den TryMethod-Stil (wie TryParse ()), um die Ausnahmelogik zu kapseln und Ihren Kontrollfluss wartbar und sauber zu machen:

bool TryCalculate(out double paramOut)
{
  try
  {
    // do some calculations
    return true;
  }
  catch(Exception e)
  { 
     // do some handling
    return false;
  }

}

double calcOutput;
if(!TryCalc1(inputParam, out calcOutput))
  TryCalc2(inputParam, out calcOutput);

Eine weitere Variante, die das Try-Muster verwendet und eine Liste von Methoden anstelle von verschachtelten kombiniert, wenn:

internal delegate bool TryCalculation(out double output);

TryCalculation[] tryCalcs = { calc1, calc2, calc3 };

double calcOutput;
foreach (var tryCalc in tryCalcs.Where(tryCalc => tryCalc(out calcOutput)))
  break;

und wenn der foreach ein wenig kompliziert ist, können Sie es klar machen:

        foreach (var tryCalc in tryCalcs)
        {
            if (tryCalc(out calcOutput)) break;
        }

Erstellen Sie eine Liste der Delegaten für Ihre Berechnungsfunktionen und führen Sie anschließend eine while-Schleife durch:

List<Func<double>> calcMethods = new List<Func<double>>();

// Note: I haven't done this in a while, so I'm not sure if
// this is the correct syntax for Func delegates, but it should
// give you an idea of how to do this.
calcMethods.Add(new Func<double>(calc1));
calcMethods.Add(new Func<double>(calc2));
calcMethods.Add(new Func<double>(calc3));

double val;
for(CalcMethod calc in calcMethods)
{
    try
    {
        val = calc();
        // If you didn't catch an exception, then break out of the loop
        break;
    }
    catch(GenericCalcException e)
    {
        // Not sure what your exception would be, but catch it and continue
    }

}

return val; // are you returning the value?

Das sollte Ihnen eine allgemeine Vorstellung davon geben, wie es geht (dh es ist keine exakte Lösung).

Das sieht nach einem Job für ... MONADS aus! Insbesondere die Vielleicht-Monade. Beginnen Sie mit der hier beschriebenen Vielleicht-Monade . Fügen Sie dann einige Erweiterungsmethoden hinzu. Ich habe diese Erweiterungsmethoden speziell für das von Ihnen beschriebene Problem geschrieben. Das Schöne an Monaden ist, dass Sie die genauen Erweiterungsmethoden schreiben können, die für Ihre Situation erforderlich sind.

public static Maybe<T> TryGet<T>(this Maybe<T> m, Func<T> getFunction)
{
    // If m has a value, just return m - we want to return the value
    // of the *first* successful TryGet.
    if (m.HasValue)
    {
        return m;
    }

    try
    {
        var value = getFunction();

        // We were able to successfully get a value. Wrap it in a Maybe
        // so that we can continue to chain.
        return value.ToMaybe();
    }
    catch
    {
        // We were unable to get a value. There's nothing else we can do.
        // Hopefully, another TryGet or ThrowIfNone will handle the None.
        return Maybe<T>.None;
    }
}

public static Maybe<T> ThrowIfNone<T>(
    this Maybe<T> m,
    Func<Exception> throwFunction)
{
    if (!m.HasValue)
    {
        // If m does not have a value by now, give up and throw.
        throw throwFunction();
    }

    // Otherwise, pass it on - someone else should unwrap the Maybe and
    // use its value.
    return m;
}

Verwenden Sie es so:

[Test]
public void ThrowIfNone_ThrowsTheSpecifiedException_GivenNoSuccessfulTryGet()
{
    Assert.That(() =>
        Maybe<double>.None
            .TryGet(() => { throw new Exception(); })
            .TryGet(() => { throw new Exception(); })
            .TryGet(() => { throw new Exception(); })
            .ThrowIfNone(() => new NoCalcsWorkedException())
            .Value,
        Throws.TypeOf<NoCalcsWorkedException>());
}

[Test]
public void Value_ReturnsTheValueOfTheFirstSuccessfulTryGet()
{
    Assert.That(
        Maybe<double>.None
            .TryGet(() => { throw new Exception(); })
            .TryGet(() => 0)
            .TryGet(() => 1)
            .ThrowIfNone(() => new NoCalcsWorkedException())
            .Value,
        Is.EqualTo(0));
}

Wenn Sie diese Art von Berechnungen häufig durchführen, sollte die Monade möglicherweise die Menge an Boilerplate-Code reduzieren, die Sie schreiben müssen, und gleichzeitig die Lesbarkeit Ihres Codes verbessern.

Eine andere Version des Ansatzes der try- Methode. Dieser erlaubt typisierte Ausnahmen, da es für jede Berechnung einen Ausnahmetyp gibt:

    public bool Try<T>(Func<double> func, out double d) where T : Exception
    {
      try
      {
        d = func();
        return true;
      }
      catch (T)
      {
        d = 0;
        return false;
      }
    }

    // usage:
    double d;
    if (!Try<Calc1Exception>(() = calc1(), out d) && 
        !Try<Calc2Exception>(() = calc2(), out d) && 
        !Try<Calc3Exception>(() = calc3(), out d))

      throw new NoCalcsWorkedException();
    }

In Perl können Sie tun foo() or bar(), was ausgeführt wird, bar()wenn foo()fehlschlägt. In C # sehen wir dieses Konstrukt "if fail, then" nicht, aber es gibt einen Operator, den wir für diesen Zweck verwenden können: den Null-Coalesce-Operator?? , der nur fortgesetzt wird, wenn der erste Teil null ist.

Wenn Sie die Signatur Ihrer Berechnungen ändern können und wenn Sie entweder die Ausnahmen (wie in den vorherigen Beiträgen gezeigt) umbrechen oder sie neu schreiben, um sie zurückzugeben null, wird Ihre Codekette immer kürzer und dennoch leicht zu lesen:

double? val = Calc1() ?? Calc2() ?? Calc3() ?? Calc4();
if(!val.HasValue) 
    throw new NoCalcsWorkedException();

Ich habe die folgenden Ersetzungen für Ihre Funktionen verwendet, was zu dem Wert 40.40in führt val.

static double? Calc1() { return null; /* failed */}
static double? Calc2() { return null; /* failed */}
static double? Calc3() { return null; /* failed */}
static double? Calc4() { return 40.40; /* success! */}

Mir ist klar, dass diese Lösung nicht immer anwendbar ist, aber Sie haben eine sehr interessante Frage gestellt, und ich glaube, obwohl der Thread relativ alt ist, ist dies ein Muster, das es wert ist, in Betracht gezogen zu werden, wenn Sie die Änderungen vornehmen können.

Da die Berechnungsmethoden dieselbe parameterlose Signatur haben, können Sie sie in einer Liste registrieren, diese Liste durchlaufen und die Methoden ausführen. Wahrscheinlich ist es für Sie sogar noch besser, die Func<double>Bedeutung "eine Funktion, die ein Ergebnis vom Typ zurückgibt double" zu verwenden.

using System;
using System.Collections.Generic;

namespace ConsoleApplication1
{
  class CalculationException : Exception { }
  class Program
  {
    static double Calc1() { throw new CalculationException(); }
    static double Calc2() { throw new CalculationException(); }
    static double Calc3() { return 42.0; }

    static void Main(string[] args)
    {
      var methods = new List<Func<double>> {
        new Func<double>(Calc1),
        new Func<double>(Calc2),
        new Func<double>(Calc3)
    };

    double? result = null;
    foreach (var method in methods)
    {
      try {
        result = method();
        break;
      }
      catch (CalculationException ex) {
        // handle exception
      }
     }
     Console.WriteLine(result.Value);
   }
}

Sie können eine Aufgabe / ContinueWith verwenden und nach der Ausnahme suchen. Hier ist eine nette Erweiterungsmethode, um es hübsch zu machen:

    static void Main() {
        var task = Task<double>.Factory.StartNew(Calc1)
            .OrIfException(Calc2)
            .OrIfException(Calc3)
            .OrIfException(Calc4);
        Console.WriteLine(task.Result); // shows "3" (the first one that passed)
    }

    static double Calc1() {
        throw new InvalidOperationException();
    }

    static double Calc2() {
        throw new InvalidOperationException();
    }

    static double Calc3() {
        return 3;
    }

    static double Calc4() {
        return 4;
    }
}

static class A {
    public static Task<T> OrIfException<T>(this Task<T> task, Func<T> nextOption) {
        return task.ContinueWith(t => t.Exception == null ? t.Result : nextOption(), TaskContinuationOptions.ExecuteSynchronously);
    }
}

Wenn der tatsächliche Typ der ausgelösten Ausnahme keine Rolle spielt, können Sie einfach einen typenlosen Catch-Block verwenden:

var setters = new[] { calc1, calc2, calc3 };
bool succeeded = false;
foreach(var s in setters)
{
    try
    {
            val = s();
            succeeded = true;
            break;
    }
    catch { /* continue */ }
}
if (!suceeded) throw new NoCalcsWorkedException();

using System;

namespace Utility
{
    /// <summary>
    /// A helper class for try-catch-related functionality
    /// </summary>
    public static class TryHelper
    {
        /// <summary>
        /// Runs each function in sequence until one throws no exceptions;
        /// if every provided function fails, the exception thrown by
        /// the final one is left unhandled
        /// </summary>
        public static void TryUntilSuccessful( params Action[] functions )
        {
            Exception exception = null;

            foreach( Action function in functions )
            {
                try
                {
                    function();
                    return;
                }
                catch( Exception e )
                {
                    exception   = e;
                }
            }

            throw exception;
        }
    }
}

Und benutze es so:

using Utility;

...

TryHelper.TryUntilSuccessful(
    () =>
    {
        /* some code */
    },
    () =>
    {
        /* more code */
    },
    calc1,
    calc2,
    calc3,
    () =>
    {
        throw NotImplementedException();
    },
    ...
);

Es scheint, dass die Absicht des OP darin bestand, ein gutes Muster für die Lösung seines Problems und die Lösung des aktuellen Problems zu finden, mit dem er in diesem Moment zu kämpfen hatte.

OP: "Ich könnte jede Berechnung in eine Hilfsmethode einbinden, die bei einem Fehler null zurückgibt, und dann einfach den ??Operator verwenden. Es gibt jedoch eine Möglichkeit, dies allgemeiner zu tun (dh ohne für jede Methode, die ich möchte, eine Hilfsmethode schreiben zu müssen." Ich habe darüber nachgedacht, eine statische Methode mit Generika zu schreiben, die eine bestimmte Methode in einen Versuch / Fang einschließt und bei einem Fehler null zurückgibt, bin mir aber nicht sicher, wie ich vorgehen soll. Irgendwelche Ideen? "

Ich habe viele gute Muster gesehen, die verschachtelte Try-Catch-Blöcke vermeiden , die in diesem Feed veröffentlicht wurden, aber keine Lösung für das oben genannte Problem gefunden. Hier ist also die Lösung:

Wie oben erwähnt, wollte er ein Wrapper-Objekt erstellen, das nullbei einem Fehler zurückkehrt . Ich würde es einen Pod nennen ( ausnahmesicherer Pod ).

public static void Run()
{
    // The general case
    // var safePod1 = SafePod.CreateForValueTypeResult(() => CalcX(5, "abc", obj));
    // var safePod2 = SafePod.CreateForValueTypeResult(() => CalcY("abc", obj));
    // var safePod3 = SafePod.CreateForValueTypeResult(() => CalcZ());

    // If you have parameterless functions/methods, you could simplify it to:
    var safePod1 = SafePod.CreateForValueTypeResult(Calc1);
    var safePod2 = SafePod.CreateForValueTypeResult(Calc2);
    var safePod3 = SafePod.CreateForValueTypeResult(Calc3);

    var w = safePod1() ??
            safePod2() ??
            safePod3() ??
            throw new NoCalcsWorkedException(); // I've tested it on C# 7.2

    Console.Out.WriteLine($"result = {w}"); // w = 2.000001
}

private static double Calc1() => throw new Exception("Intentionally thrown exception");
private static double Calc2() => 2.000001;
private static double Calc3() => 3.000001;

Was aber, wenn Sie einen sicheren Pod für ein Referenztyp-Ergebnis erstellen möchten, das von CalcN () -Funktionen / -Methoden zurückgegeben wird?

public static void Run()
{
    var safePod1 = SafePod.CreateForReferenceTypeResult(Calc1);
    var safePod2 = SafePod.CreateForReferenceTypeResult(Calc2);
    var safePod3 = SafePod.CreateForReferenceTypeResult(Calc3);

    User w = safePod1() ?? safePod2() ?? safePod3();

    if (w == null) throw new NoCalcsWorkedException();

    Console.Out.WriteLine($"The user object is {{{w}}}"); // The user object is {Name: Mike}
}

private static User Calc1() => throw new Exception("Intentionally thrown exception");
private static User Calc2() => new User { Name = "Mike" };
private static User Calc3() => new User { Name = "Alex" };

class User
{
    public string Name { get; set; }
    public override string ToString() => $"{nameof(Name)}: {Name}";
}

Möglicherweise stellen Sie fest, dass "für jede Methode, die Sie verwenden möchten, keine Hilfsmethode geschrieben werden muss" .

Die zwei Arten von Pods (für ValueTypeResults und ReferenceTypeResults) sind ausreichend .

Hier ist der Code von SafePod. Es ist jedoch kein Container. Stattdessen wird ein ausnahmesicherer Delegate-Wrapper für ValueTypeResults und ReferenceTypeResults erstellt.

public static class SafePod
{
    public static Func<TResult?> CreateForValueTypeResult<TResult>(Func<TResult> jobUnit) where TResult : struct
    {
        Func<TResult?> wrapperFunc = () =>
        {
            try { return jobUnit.Invoke(); } catch { return null; }
        };

        return wrapperFunc;
    }

    public static Func<TResult> CreateForReferenceTypeResult<TResult>(Func<TResult> jobUnit) where TResult : class
    {
        Func<TResult> wrapperFunc = () =>
        {
            try { return jobUnit.Invoke(); } catch { return null; }
        };

        return wrapperFunc;
    }
}

So können Sie die Null-Koaleszenz nutzen Betreiber ??mit der Kraft des kombinierten Bürger erster Klasse Einheiten ( delegaten).

Sie haben Recht, jede Berechnung zu verpacken, aber Sie sollten nach dem Tell-Don't-Ask-Prinzip einbrechen.

double calc3WithConvertedException(){
    try { val = calc3(); }
    catch (Calc3Exception e3)
    {
        throw new NoCalcsWorkedException();
    }
}

double calc2DefaultingToCalc3WithConvertedException(){
    try { val = calc2(); }
    catch (Calc2Exception e2)
    {
        //defaulting to simpler method
        return calc3WithConvertedException();
    }
}


double calc1DefaultingToCalc2(){
    try { val = calc2(); }
    catch (Calc1Exception e1)
    {
        //defaulting to simpler method
        return calc2defaultingToCalc3WithConvertedException();
    }
}

Die Operationen sind einfach und können ihr Verhalten unabhängig ändern. Und es spielt keine Rolle, warum sie Standard sind. Als Beweis können Sie calc1DefaultingToCalc2 wie folgt implementieren:

double calc1DefaultingToCalc2(){
    try { 
        val = calc2(); 
        if(specialValue(val)){
            val = calc2DefaultingToCalc3WithConvertedException()
        }
    }
    catch (Calc1Exception e1)
    {
        //defaulting to simpler method
        return calc2defaultingToCalc3WithConvertedException();
    }
}

Es hört sich so an, als hätten Ihre Berechnungen mehr gültige Informationen als nur die Berechnung selbst. Vielleicht wäre es für sie sinnvoller, ihre eigene Ausnahmebehandlung durchzuführen und eine "Ergebnis" -Klasse zurückzugeben, die Fehlerinformationen, Wertinformationen usw. enthält. Denken Sie daran, dass die AsyncResult-Klasse dem asynchronen Muster folgt. Sie können dann das tatsächliche Ergebnis der Berechnung auswerten. Sie können dies rationalisieren, indem Sie sich vorstellen, dass eine fehlgeschlagene Berechnung genauso informativ ist, als ob sie bestanden würde. Daher ist eine Ausnahme eine Information, kein "Fehler".

internal class SomeCalculationResult 
{ 
     internal double? Result { get; private set; } 
     internal Exception Exception { get; private set; }
}

...

SomeCalculationResult calcResult = Calc1();
if (!calcResult.Result.HasValue) calcResult = Calc2();
if (!calcResult.Result.HasValue) calcResult = Calc3();
if (!calcResult.Result.HasValue) throw new NoCalcsWorkedException();

// do work with calcResult.Result.Value

...

Natürlich frage ich mich mehr über die Gesamtarchitektur, mit der Sie diese Berechnungen durchführen.

Was ist mit der Verfolgung der Aktionen, die Sie ausführen ...

double val;
string track = string.Empty;

try 
{ 
  track = "Calc1";
  val = calc1(); 

  track = "Calc2";
  val = calc2(); 

  track = "Calc3";
  val = calc3(); 
}
catch (Exception e3)
{
   throw new NoCalcsWorkedException( track );
}