如何创建一个自定义的`ErrorHandlerMiddleware`方法

依乐祝

发布于 2020-03-17 10:07:57

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在本文中，我将讲解如何通过自定义ExceptionHandlerMiddleware，以便在中间件管道中发生错误时创建自定义响应，而不是提供一个“重新执行”管道的路径。

作者：依乐祝译文：https://cloud.tencent.com/developer/article/1599932 原文：https://andrewlock.net/creating-a-custom-error-handler-middleware-function/

Razor页面中的异常处理

所有的.NET应用程序都有可能会产生错误，并且不幸地引发异常，因此在ASP.NET中间件管道中处理这些异常显得非常重要。服务器端呈现的应用程序（如Razor Pages）通常希望捕获这些异常并重定向到一个错误页面。

例如，如果您创建一个使用Razor Pages（dotnet new webapp）的新Web应用程序，您将在Startup.Configure中看到如下的中间件配置：

public void Configure(IApplicationBuilder app, IWebHostEnvironment env)
{
    if (env.IsDevelopment())
    {
        app.UseDeveloperExceptionPage();
    }
    else
    {
        app.UseExceptionHandler("/Error");
    }

    // .. other middleware not shown
}

在Development环境中运行时，应用程序将捕获处理请求时引发的所有异常，并使用一个非常有用的DeveloperExceptionMiddleware方法将其以网页的形式进行显示：

这在本地开发期间非常有用，因为它使您可以快速检查堆栈跟踪，请求标头，路由详细信息以及其他内容。

当然，这些都是您不想在生产中公开的敏感信息。因此，当不在开发阶段时，我们将使用其他异常处理程序ExceptionHandlerMiddleware。此中间件允许您提供一个请求路径，默认情况下是"/Error"，并使用它“重新执行”中间件管道，以生成最终响应：

Razor Pages应用程序的最终结果是，每当生产中发生异常时，就会返回这个Error.cshtml 的Razor 页面：

这涵盖了razor 页面的异常处理，但是Web API呢？

Web API的异常处理

Web API模板（dotnet new webapi）中的默认异常处理类似于Razor Pages使用的异常处理，但有一个重要的区别：

public void Configure(IApplicationBuilder app, IWebHostEnvironment env)
{
    if (env.IsDevelopment())
    {
        app.UseDeveloperExceptionPage();
    }

    // .. other middleware not shown
}

如您所见DeveloperExceptionMiddleware，在Development环境中仍会添加，但是在生产中根本没有添加错误处理！这没有听起来那么糟糕：即使没有异常处理中间件，ASP.NET Core也会在其底层架构中捕获该异常，将其记录下来，并向客户端返回一个空白的500响应：

如果您正在使用该[ApiController]属性（你可能应该这样使用），并且该错误来自您的Web API控制器，那么ProblemDetails默认情况下会得到一个结果，或者您可以进一步对其进行自定义。

对于Web API客户端来说，这实际上还不错。您的API使用者应能够处理错误响应，因此最终用户将不会看到上面的“中断”页面。但是，它通常不是那么简单。

例如，也许您使用的是错误的标准格式，例如ProblemDetails格式。如果您的客户期望所有错误都具有该格式，那么在某些情况下生成的空响应很可能导致客户端中断。同样，在Development环境中，当客户端期望返回JSON时而你返回一个HTML开发人员异常页面，这可能会导致问题！

官方文档中描述了一种解决方案，建议您创建ErrorController并具有两个终结点的：

[ApiController]
public class ErrorController : ControllerBase
{
    [Route("/error-local-development")]
    public IActionResult ErrorLocalDevelopment() => Problem(); // Add extra details here

    [Route("/error")]
    public IActionResult Error() => Problem();
}

然后使用Razor Pages应用程序中使用的相同“重新执行”功能来生成响应：

public void Configure(IApplicationBuilder app, IWebHostEnvironment env)
{
    if (env.IsDevelopment())
    {
        app.UseExceptionHandler("/error-local-development");
    }
    else
    {
        app.UseExceptionHandler("/error");
    }

    // .. other middleware
}

这可以正常工作，但是对于使用生成异常的同一基础结构（例如Razor Pages或MVC）来生成异常消息，总有一些困扰我。由于被第二次抛出异常，我多次被失败的错误响应所困扰！因此，我喜欢采取稍微不同的方法。

使用ExceptionHandler代替ExceptionHandlingPath

当我第一次开始使用ASP.NET Core时，解决此问题的方法是编写自己的自定义ExceptionHandler中间件来直接生成响应。“处理异常不是那么难，对吧”？

事实证明，这要复杂得多（我知道，令人震惊）。您需要处理各种边缘情况，例如：

如果在发生异常时响应已经开始发送，则您将无法拦截它。
如果在EndpointMiddleware发生异常时已执行，则需要对选定的端点进行一些处理
您不想缓存错误响应

ExceptionHandlerMiddleware处理所有这些情况，所以重新写你自己的版本不是一条要走的路。幸运的是，尽管通常显示的方法是为中间件提供重新执行的路径，但还有另一种选择-直接提供处理函数。

在ExceptionHandlerMiddleware中有一个ExceptionHandlerOptions参数。该选项对象具有两个属性：

public class ExceptionHandlerOptions
{
    public PathString ExceptionHandlingPath { get; set; }
    public RequestDelegate ExceptionHandler { get; set; }
}

当你向UseExceptionHandler(path)方法提供重新执行的路径时，实际上是在options对象上设置ExceptionHandlingPath。同样的，如果需要的话，您可以设置ExceptionHandler属性，并使用UseExceptionHandler()将ExceptionHandlerOptions的实例直接传递给中间件：

public void Configure(IApplicationBuilder app, IWebHostEnvironment env)
{
    app.UseExceptionHandler(new ExceptionHandlerOptions
    {
        ExceptionHandler = // .. to implement
    });

    // .. othe middleware
}

另外，您可以使用UseExceptionHandler()的另一个重载方法并配置一个迷你中间件管道来生成响应：

public void Configure(IApplicationBuilder app, IWebHostEnvironment env)
{
    app.UseExceptionHandler(err => err.UseCustomErrors(env)); // .. to implement

    // .. othe middleware
}

两种方法都是等效的，因此更多是关于喜好的问题。在本文中，我将使用第二种方法并实现该UseCustomErrors()功能。

创建自定义异常处理函数

对于此示例，我将假设我们在中间件管道中遇到异常时需要生成一个ProblemDetails的对象。我还要假设我们的API仅支持JSON。这就避免了我们不必担心XML内容协商等问题。在开发环境中，ProblemDetails响应将包含完整的异常堆栈跟踪，而在生产环境中，它将仅显示一般错误消息。

ProblemDetails是返回HTTP响应中错误的机器可读详细信息的行业标准方法。这是从ASP.NET Core 3.x（在某种程度上在2.2版中）的Web API返回错误消息的普遍支持的方法。

我们将从在静态帮助器类中定义UseCustomErrors函数开始。该帮助类将一个生成响应的中间件添加到IApplicationBuilder方法扩展中。在开发环境中，它最终会调用WriteResponse方法，并且设置includeDetails: true。在其他环境中，includeDetails`设置为false。

using System;
using System.Diagnostics;
using System.Text.Json;
using System.Threading.Tasks;
using Microsoft.AspNetCore.Builder;
using Microsoft.AspNetCore.Diagnostics;
using Microsoft.AspNetCore.Hosting;
using Microsoft.AspNetCore.Http;
using Microsoft.AspNetCore.Mvc;
using Microsoft.Extensions.Hosting;

public static class CustomErrorHandlerHelper
{
    public static void UseCustomErrors(this IApplicationBuilder app, IHostEnvironment environment)
    {
        if (environment.IsDevelopment())
        {
            app.Use(WriteDevelopmentResponse);
        }
        else
        {
            app.Use(WriteProductionResponse);
        }
    }

    private static Task WriteDevelopmentResponse(HttpContext httpContext, Func<Task> next)
        => WriteResponse(httpContext, includeDetails: true);

    private static Task WriteProductionResponse(HttpContext httpContext, Func<Task> next)
        => WriteResponse(httpContext, includeDetails: false);

    private static async Task WriteResponse(HttpContext httpContext, bool includeDetails)
    {
        // .. to implement
    }
}

剩下的就是实现WriteResponse方法来生成我们的响应的功能。这将从ExceptionHandlerMiddleware（通过IExceptionHandlerFeature）中检索异常，并构建一个包含要显示的详细信息的ProblemDetails对象。然后，它使用System.Text.Json序列化程序将对象写入Response流。

private static async Task WriteResponse(HttpContext httpContext, bool includeDetails)
{
    // Try and retrieve the error from the ExceptionHandler middleware
    var exceptionDetails = httpContext.Features.Get<IExceptionHandlerFeature>();
    var ex = exceptionDetails?.Error;

    // Should always exist, but best to be safe!
    if (ex != null)
    {
        // ProblemDetails has it's own content type
        httpContext.Response.ContentType = "application/problem+json";

        // Get the details to display, depending on whether we want to expose the raw exception
        var title = includeDetails ? "An error occured: " + ex.Message : "An error occured";
        var details = includeDetails ? ex.ToString() : null;

        var problem = new ProblemDetails
        {
            Status = 500,
            Title = title,
            Detail = details
        };

        // This is often very handy information for tracing the specific request
        var traceId = Activity.Current?.Id ?? httpContext?.TraceIdentifier;
        if (traceId != null)
        {
            problem.Extensions["traceId"] = traceId;
        }

        //Serialize the problem details object to the Response as JSON (using System.Text.Json)
        var stream = httpContext.Response.Body;
        await JsonSerializer.SerializeAsync(stream, problem);
    }
}