Шаблон, чтобы избежать вложенных блоков catch catch?

Рассмотрим ситуацию, когда у меня есть три (или более) способа выполнения вычисления, каждый из которых может сбой с исключением. Чтобы выполнить каждый расчет до тех пор, пока мы не найдем тот, который преуспевает, я делаю следующее:

double val;

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

Есть ли какой-либо приемлемый шаблон, который лучше всего подходит для этого? Конечно, я мог бы обернуть каждый расчет в вспомогательном методе, который возвращает null при ошибке, а затем просто использует оператор ??, но есть ли способ сделать это в более общем плане (т.е. без необходимости писать вспомогательный метод для каждого метода я хотите использовать)? Я думал о написании статического метода с использованием дженериков, который обертывает какой-либо данный метод в try/catch и возвращает null при ошибке, но я не уверен, как бы я это сделал. Любые идеи?

ОТВЕТЫ

Ответ 1

Насколько это возможно, не используйте исключения для потока управления или непредвиденных обстоятельств.

Но ответ на ваш вопрос напрямую (если все типы исключений совпадают):

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

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

throw new NoCalcsWorkedException();

Ответ 2

Вы можете сгладить вложенность, поместив его в такой метод:

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();
}

Но я подозреваю, что проблема с реальным дизайном заключается в существовании трех разных методов, которые делают практически одно и то же (с точки зрения вызывающего абонента), но создают разные, не связанные с ними исключения.

Это предполагает, что три исключения не связаны. Если все они имеют общий базовый класс, было бы лучше использовать цикл с одним блоком catch, как предположил Ани.

Ответ 3

Просто, чтобы предложить альтернативу "вне коробки", как насчет рекурсивной функции...

//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);
   }
}

ПРИМЕЧАНИЕ. Я ни в коем случае не говорю, что это лучший способ выполнить работу, просто по-другому.

Ответ 4

Попытайтесь не управлять логикой на основе исключений; обратите внимание также, что исключения следует бросать только в исключительных случаях. Вычисления в большинстве случаев не должны генерировать исключения, если они не обращаются к внешним ресурсам или синтаксическим строкам или чем-то еще. В любом случае в худшем случае следуйте стилю TryMethod (например, TryParse()), чтобы инкапсулировать логику исключений и сделать ваш поток управления удобным и понятным:

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);

Другая вариация с использованием шаблона Try и объединение списка методов вместо вложенных, если:

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;

и если foreach немного сложнее, вы можете сделать это простым:

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

Ответ 5

Создайте список делегатов для ваших функций вычисления, а затем запустите цикл while:

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?

Это должно дать вам общее представление о том, как это сделать (т.е. это не точное решение).

Ответ 6

Это похоже на работу для... MONADS! В частности, возможно монада. Начните с монады Maybe как описано здесь. Затем добавьте некоторые методы расширения. Я написал эти методы расширения специально для проблемы, как вы ее описали. Хорошая вещь о монадах - вы можете написать точные методы расширения, необходимые для вашей ситуации.

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 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;
}

Используйте его так:

[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));
}

Если вы часто делаете подобные вычисления, возможно, монада должна уменьшить количество кода шаблона, который вы должны писать, одновременно повышая читабельность вашего кода.

Ответ 7

Другая версия метода метода try. Это позволяет вводить исключения, поскольку для каждого расчета существует тип исключения:

    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();
    }

Ответ 8

Учитывая, что методы расчета имеют одинаковую безпараметрическую подпись, вы можете зарегистрировать их в списке и выполнить итерацию по этому списку и выполнить методы. Вероятно, для вас было бы лучше использовать Func<double> значение "функция, возвращающая результат типа double".

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);
   }
}

Ответ 9

В Perl вы можете сделать foo() or bar(), который выполнит bar(), если foo() завершится сбой. В С# мы не видим этого "if fail, then" construct, но есть оператор, который мы можем использовать для этой цели: оператор null-coalesce ??, который продолжается только в том случае, если первая часть равна null.

Если вы можете изменить подпись своих вычислений и если вы либо завершите их исключения (как показано в предыдущих сообщениях), либо перепишите их для возврата null, ваша кодовая цепочка становится все более кратким и все еще легко читаемым:

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

Я использовал следующие замены для ваших функций, что приводит к значению 40.40 в 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! */}

Я понимаю, что это решение не всегда применимо, но вы задали очень интересный вопрос, и я считаю, что хотя поток относительно старый, это шаблон, который стоит рассмотреть, когда вы можете внести исправления.

Ответ 10

Вы можете использовать Task/ContinueWith и проверить исключение. Вот хороший метод расширения, который поможет сделать его довольно:

    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);
    }
}

Ответ 11

Если фактический тип брошенного исключения не имеет значения, вы можете просто использовать безликий блок catch:

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();

Ответ 12

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;
        }
    }
}

И используйте его так:

using Utility;

...

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

Ответ 13

Вы правы в том, чтобы обернуть каждый расчет, но вы должны обернуть по принципу tell-don't-ask.

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();
    }
}

Операции просты и могут изменять свое поведение независимо. И не имеет значения, почему они по умолчанию. В качестве доказательства вы можете реализовать calc1DefaultingToCalc2 как:

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

Ответ 14

Похоже, ваши расчеты возвращают более достоверную информацию, чем просто расчет. Возможно, для них было бы более целесообразно выполнять собственную обработку исключений и возвращать класс "результатов", содержащий информацию об ошибках, информацию о значении и т.д. Подумайте, как класс AsyncResult выполняет асинхронный шаблон. Затем вы можете оценить реальный результат расчета. Вы можете рационализировать это, думая в терминах, что если расчет не удастся, это так же информативно, как если бы оно прошло. Поэтому исключение представляет собой часть информации, а не "ошибку".

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

...

Конечно, мне интересно узнать больше об общей архитектуре, которую вы используете, чтобы выполнить эти вычисления.

Ответ 15

Как насчет отслеживания действий, которые вы делаете...

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 );
}