75. 自定义异常

内置的 FormatException、ArgumentNullException 已经能覆盖大多数场景。但当你有一套专属业务规则时——比如年龄越界、账户余额不足——用一个自己命名的异常，能让调用方一眼看懂出了什么错，也能顺手带上关键数据。

为什么需要自定义异常

内置异常表达的是”通用语义”：参数为空、格式不对、下标越界。但它们说不清”业务上到底怎么了”。想象一个电商系统，支付失败用 InvalidOperationException 也能抛，但调用方没法一眼区分”余额不足”还是”商品已下架”——而这两件事用户该看到完全不同的提示。

自定义异常的真正价值是给错误一个”可被精确识别的身份”。调用方可以用 catch (InsufficientBalanceException) 专门处理余额不足，用 catch (OutOfStockException) 处理缺货，互不干扰。它把”业务语义”写进了类型系统，而不是埋在消息字符串里。

继承 Exception，命名以 Exception 结尾

自定义异常就是一个普通类，继承自 System.Exception（也可以继承更具体的类型）。按约定，类名必须以 Exception 结尾，比如 AgeOutOfRangeException、InsufficientBalanceException。

namespace CSharpDemo;

class AgeOutOfRangeException : Exception
{
    public int Age { get; }
    public AgeOutOfRangeException(int age)
        : base($"年龄 {age} 不在合法范围")
    {
        Age = age;
    }
}

void CheckAge(int age)
{
    if (age < 0 || age > 150)
        throw new AgeOutOfRangeException(age);
}

try
{
    CheckAge(200);
}
catch (AgeOutOfRangeException ex)
{
    Console.WriteLine($"自定义异常：{ex.Message}，年龄值={ex.Age}");
}

提供标准构造函数

为了让你的异常能被框架和各种场景正确使用，建议提供三个构造函数：无参、带消息、带消息加内部异常。反序列化用的那个可以省略或从简。

namespace CSharpDemo;

class AgeOutOfRangeException : Exception
{
    public int Age { get; }

    public AgeOutOfRangeException()
    {
    }

    public AgeOutOfRangeException(string message) : base(message)
    {
    }

    public AgeOutOfRangeException(string message, Exception inner)
        : base(message, inner)
    {
    }

    public AgeOutOfRangeException(int age)
        : base($"年龄 {age} 不在合法范围")
    {
        Age = age;
    }
}

[Serializable] 是什么（简述）

你可能在老代码里见过 [Serializable] 标在异常上。它是给”异常需要被序列化”（比如跨进程、远程调用、写到日志文件再还原）用的。在纯内存、单进程的现代应用里，它通常可以省略；如果写的是可能被远程调用的库，可加上。

namespace CSharpDemo;

[Serializable]
class AgeOutOfRangeException : Exception
{
    public int Age { get; }
    public AgeOutOfRangeException(int age)
        : base($"年龄 {age} 不在合法范围") => Age = age;
}

自定义异常也能携带方法

除了字段，你还可以给异常加只读属性或辅助方法，让”错误信息”更结构化。比如附带”允许的最小/最大值”，调用方就能在提示里直接展示范围。

namespace CSharpDemo;

class AgeOutOfRangeException : Exception
{
    public int Age { get; }
    public int Min { get; }
    public int Max { get; }

    public AgeOutOfRangeException(int age, int min, int max)
        : base($"年龄 {age} 不在 {min}~{max} 之间")
    {
        Age = age;
        Min = min;
        Max = max;
    }
}

何时才值得自定义

自定义异常有成本（多一个类型、多套构造函数），不是越多越好。出现下面信号再考虑：

1. 同一个错误会在多处抛出，且含义统一。
2. 调用方需要按”你的错误类型”专门 catch 做不同处理。
3. 想携带内置异常容纳不下的业务信息。

普通参数校验用 ArgumentNullException、ArgumentException 就够了，不必硬造新类型。

一个完整的端到端例子

把”定义—抛出—捕获—读字段”走通，体会自定义异常携带业务数据的价值：

namespace CSharpDemo;

class AgeOutOfRangeException : Exception
{
    public int Age { get; }
    public AgeOutOfRangeException(int age)
        : base($"年龄 {age} 不在 0~150 之间") => Age = age;
}

void CheckAge(int age)
{
    if (age < 0 || age > 150)
        throw new AgeOutOfRangeException(age);
}

try
{
    CheckAge(200);
}
catch (AgeOutOfRangeException ex)
{
    Console.WriteLine($"拒绝：{ex.Message}，问题值={ex.Age}");
    // 这里能直接用 ex.Age 做进一步处理或上报
}

继承更具体的内置异常

自定义异常不必都直接继承 Exception。如果语义上它就是某种”参数错误”，可以继承 ArgumentException，这样既有了你的专属类型，又天然是 ArgumentException 的子类，调用方写 catch (ArgumentException) 也能接住。

namespace CSharpDemo;

class AgeOutOfRangeException : ArgumentException
{
    public int Age { get; }
    public AgeOutOfRangeException(int age)
        : base($"年龄 {age} 不在合法范围") => Age = age;
}

异常消息怎么写

好的消息要”说清错 + 指条路”：不要只写”错误”，要写”什么错了、该怎么改”。例如 年龄 200 不在 0~150 之间 就比 参数非法 有用得多。

把携带字段设为只读

异常一旦抛出就不应被改。把 Age 这类业务字段设为只读（{ get; } 且只在构造里赋值），避免被误改，也符合”异常是不可变快照”的直觉。

内置异常也能带根因

自定义异常同样可以接收 innerException，把底层异常包起来一起抛出，排错时顺着 InnerException 一路挖到根。

namespace CSharpDemo;

try
{
    try { int.Parse("x"); }
    catch (FormatException fe) { throw new AgeOutOfRangeException(200, fe); }
}
catch (AgeOutOfRangeException ex)
{
    Console.WriteLine($"外层：{ex.Message}");
    Console.WriteLine($"根因：{ex.InnerException?.Message}");
}

class AgeOutOfRangeException : Exception
{
    public AgeOutOfRangeException(int age, Exception? inner)
        : base($"年龄 {age} 非法", inner) { }
}

与其它方案对比

方案	适合场景
复用内置异常	通用错误（空参、格式错），无需特别区分
自定义异常	需按业务类型精确 catch、携带业务字段
返回错误码 / 结果对象	高频、可预期的业务失败，不想用异常表达

一句话：异常类型稀少而精准，比”满地都是自定义异常”更可维护。

常见疑问解答

问：自定义异常一定要写满四个构造函数吗？ 不一定。最小可用只需”带业务字段”那一个。若要序列化或框架反射创建实例，再补标准三件套。先用得起来更重要。

问：自定义异常应该用中文还是英文命名？ 类名按 C# 惯例用 PascalCase 英文（如 InsufficientBalanceException）。消息文字可以用中文，面向中文用户更友好——消息是给人读的，类名是给编译器与代码读的。

问：能同时自定义多个异常表示”同一类错误的不同原因”吗？ 能，且推荐：不同的原因用不同的子类，调用方就能分别 catch。前提是这些子类确实有”被分别处理”的必要，否则合并成一个带 Reason 字段的异常更省事。

最佳实践速记

• 类名以 Exception 结尾，语义清晰。
• 需要被精确 catch 或携带业务数据时再自定义，别滥用。
• 业务字段设只读，保持异常不可变。
• 标准构造函数尽量补全，便于框架与序列化。
• 继承最贴切的内置基类，让类型体系有层次。
• 消息写清”错在哪、怎么改”。

小结

自定义异常从 Exception 派生，类名以 Exception 收尾，带上业务字段并准备好标准构造函数；[Serializable] 仅在需要序列化时加上。别滥用——能复用内置异常就先用内置的。下一章我们转向资源管理：using 如何让对象自动”善后”。