一、引言：程序也会 “闹脾气”

家人们，咱就是说，有没有这样的经历：满心欢喜打开一个桌面应用程序，准备大干一场，结果操作没几下，突然弹出一个 “程序已停止工作” 的窗口 ，瞬间让人心态崩了！这其实就是程序在运行过程中遇到了未处理的异常，直接 “撂挑子” 不干啦。

对于咱们开发 Winform 程序的小伙伴来说，这种情况更是不能容忍。一个小小的异常，可能就会让用户对我们的软件失去信心。所以，今天就来和大家好好唠唠 Winform 程序中的全局异常捕获处理，让程序变得更 “坚强”，不再轻易 “闹脾气”！

二、认识异常：程序中的 “小怪兽”

（一）什么是异常

在程序的世界里，异常就像是突然冒出来的 “小怪兽” ，阻挡程序顺利运行。简单来说，异常就是程序在执行过程中出现的错误情况。当程序遇到一些不符合预期的条件，比如找不到文件、无法进行类型转换，或者内存不足时，就会抛出异常。这些异常如果不加以处理，就会导致程序的运行中断，就像汽车在行驶过程中突然爆胎，不得不停下来一样。

（二）异常的类型和危害

在 Winform 开发中，常见的异常类型有很多。比如，空引用异常（NullReferenceException），这是最常见的异常之一。当你试图访问一个值为 null 的对象的属性或方法时，就会抛出这个异常。想象一下，你手里拿着一个空盒子，却想从里面拿出东西，肯定是拿不到的，程序就会抛出异常来提醒你。又比如类型转换异常（InvalidCastException），当你尝试将一个对象转换为不兼容的类型时，就会出现这个问题。就好比你把苹果当成橙子，强行要把苹果榨成橙汁，这显然是不行的 。

这些异常如果不处理，危害可不小。最直接的就是导致程序崩溃，用户正在使用软件，突然程序就关闭了，这体验感简直太差了。还可能导致数据丢失，比如用户正在输入重要信息，结果因为异常程序崩溃，之前输入的数据没保存下来，用户肯定会很生气。所以，为了让程序稳定运行，给用户提供良好的体验，我们必须要处理这些异常。

三、全局异常捕获：给程序穿上 “防护服”

（一）什么是全局异常捕获

在 Winform 程序中，全局异常捕获就像是给程序安装了一个 “超级护盾” ，它可以捕获整个应用程序中未处理的异常。简单来说，就是不管程序的哪个部分出现了异常，只要没有被局部的 try - catch 块捕获，全局异常捕获机制就会发挥作用，把这些 “漏网之鱼” 异常给抓住。

（二）为什么要使用全局异常捕获

1. 提高程序稳定性
   ：当程序遇到异常时，如果没有全局异常捕获，很可能就会直接崩溃。而有了全局异常捕获，就可以避免程序因为一些意外的异常而突然终止，让程序更加稳定地运行。就好比给房子加固了地基，房子就不容易因为一点小震动而倒塌。

1. 增强用户体验
   ：想象一下，用户在使用我们开发的 Winform 程序时，如果频繁遇到程序崩溃的情况，肯定会对这个程序失去信心。通过全局异常捕获，我们可以在程序出现异常时，给用户一个友好的提示，比如 “很抱歉，程序出现了一点小问题，请稍后再试” ，而不是让用户看到一个莫名其妙的错误窗口，这样可以大大提升用户体验。

1. 方便错误排查
   ：全局异常捕获不仅可以捕获异常，还可以记录异常的详细信息，比如异常发生的时间、异常类型、异常信息以及堆栈调用等。这些信息对于我们开发人员来说，就像是破案的线索，可以帮助我们快速定位和解决问题。当程序出现问题时，我们可以根据这些记录的异常信息，迅速找到问题所在，提高开发效率。

四、实战演练：打造异常捕获 “神器”

（一）前期准备

在开始实战之前，先确保我们的开发环境已准备就绪。这里我使用的是 Visual Studio 2022 ，它功能强大，能为我们的开发工作提供很多便利。.NET Framework 版本为 4.8，这个版本兼容性较好，能满足大多数 Winform 项目的需求。如果你还没有安装这些工具，可以前往微软官方网站进行下载安装。

（二）关键代码实现

1. UI 线程异常捕获

在 Winform 中，UI 线程负责处理用户界面的交互和更新。为了捕获 UI 线程中的异常，我们可以使用 Application.ThreadException 事件。下面是一段示例代码：

// 设置应用程序处理异常方式：ThreadException处理
Application.SetUnhandledExceptionMode(UnhandledExceptionMode.CatchException);
// 处理UI线程异常
Application.ThreadException += new System.Threading.ThreadExceptionEventHandler(Application_ThreadException);

在这段代码中，Application.SetUnhandledExceptionMode(UnhandledExceptionMode.CatchException) 这行代码设置了应用程序处理未处理异常的模式，这里设置为捕获异常。Application.ThreadException += new System.Threading.ThreadExceptionEventHandler(Application_ThreadException) 则是为Application.ThreadException事件添加了一个处理程序，当 UI 线程中出现未处理的异常时，就会调用Application_ThreadException方法。

下面是Application_ThreadException方法的具体实现：

static void Application_ThreadException(object sender, System.Threading.ThreadExceptionEventArgs e)
{
string str = "";
string strDateInfo = "出现应用程序未处理的异常：" + DateTime.Now.ToString() + "\r\n";
Exception error = e.Exception as Exception;
if (error!= null)
{
str = string.Format(strDateInfo + "异常类型：{0}\r\n异常消息：{1}\r\n异常信息：{2}\r\n",
error.GetType().Name, error.Message, error.StackTrace);
}
else
{
str = string.Format("应用程序线程错误:{0}", e);
}
// 写日志
WriteLog.WriteErrLog(str);
MessageBox.Show("发生致命错误，请及时联系作者！", "系统错误", MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Error);
}

在这个方法中，首先获取当前时间，构建异常信息的开头部分。然后通过e.Exception获取异常对象，进一步获取异常类型、消息和堆栈跟踪信息，并将这些信息格式化为一个字符串。接着调用WriteLog.WriteErrLog(str)方法将异常信息写入日志文件，方便后续排查问题。最后使用MessageBox.Show方法弹出一个提示框，告知用户程序出现了错误。

1. 非 UI 线程异常捕获

对于非 UI 线程中的异常，我们可以使用 AppDomain.CurrentDomain.UnhandledException 事件来捕获。代码如下：

// 处理非UI线程异常
AppDomain.CurrentDomain.UnhandledException += new UnhandledExceptionEventHandler(CurrentDomain_UnhandledException);

同样，这里为AppDomain.CurrentDomain.UnhandledException事件添加了一个处理程序CurrentDomain_UnhandledException。下面是该方法的实现：

static void CurrentDomain_UnhandledException(object sender, UnhandledExceptionEventArgs e)
{
string str = "";
Exception error = e.ExceptionObject as Exception;
string strDateInfo = "出现应用程序未处理的异常：" + DateTime.Now.ToString() + "\r\n";
if (error!= null)
{
str = string.Format(strDateInfo + "Application UnhandledException:{0};\\n\\r堆栈信息:{1}", error.Message, error.StackTrace);
}
else
{
str = string.Format("Application UnhandledError:{0}", e);
}
// 写日志
WriteLog.WriteErrLog(str);
MessageBox.Show("发生致命错误，请停止当前操作并及时联系作者！", "系统错误", MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Error);
}

这个方法和 UI 线程异常捕获的方法类似，也是获取异常信息，记录日志并弹出提示框。不同的是，这里通过e.ExceptionObject获取异常对象，因为非 UI 线程的异常处理方式和 UI 线程略有不同。

1. 异常信息处理

在捕获到异常后，对异常信息进行整理是很重要的一步。我们可以获取异常的类型、消息、堆栈跟踪等信息。例如，在前面的代码中，通过error.GetType().Name获取异常类型的名称，error.Message获取异常的具体消息，error.StackTrace获取异常发生时的堆栈跟踪信息。这些信息可以帮助我们快速定位问题所在，比如异常是在哪个类、哪个方法中发生的 。通过将这些信息记录到日志文件中，我们可以在程序出现问题后，通过查看日志来分析问题，从而更好地解决问题。

（三）完整代码示例

下面是一个完整的包含全局异常捕获处理的 Winform 程序代码示例：

using System;
using System.Windows.Forms;
using System.IO;
using System.Text;
namespace WinFormExceptionHandling
{
static class Program
{
/// <summary>
/// 应用程序的主入口点。
/// </summary>
[STAThread]
static void Main()
{
try
{
// 设置应用程序处理异常方式：ThreadException处理
Application.SetUnhandledExceptionMode(UnhandledExceptionMode.CatchException);
// 处理UI线程异常
Application.ThreadException += new System.Threading.ThreadExceptionEventHandler(Application_ThreadException);
// 处理非UI线程异常
AppDomain.CurrentDomain.UnhandledException += new UnhandledExceptionEventHandler(CurrentDomain_UnhandledException);
Application.EnableVisualStyles();
Application.SetCompatibleTextRenderingDefault(false);
Application.Run(new Form1());
}
catch (Exception ex)
{
string str = "";
string strDateInfo = "出现应用程序未处理的异常：" + DateTime.Now.ToString() + "\r\n";
if (ex!= null)
{
str = string.Format(strDateInfo + "异常类型：{0}\r\n异常消息：{1}\r\n异常信息：{2}\r\n",
ex.GetType().Name, ex.Message, ex.StackTrace);
}
else
{
str = string.Format("应用程序线程错误:{0}", ex);
}
// 写日志
WriteLog.WriteErrLog(str);
MessageBox.Show("发生致命错误，请及时联系作者！", "系统错误", MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Error);
}
}
static void Application_ThreadException(object sender, System.Threading.ThreadExceptionEventArgs e)
{
string str = "";
string strDateInfo = "出现应用程序未处理的异常：" + DateTime.Now.ToString() + "\r\n";
Exception error = e.Exception as Exception;
if (error!= null)
{
str = string.Format(strDateInfo + "异常类型：{0}\r\n异常消息：{1}\r\n异常信息：{2}\r\n",
error.GetType().Name, error.Message, error.StackTrace);
}
else
{
str = string.Format("应用程序线程错误:{0}", e);
}
// 写日志
WriteLog.WriteErrLog(str);
MessageBox.Show("发生致命错误，请及时联系作者！", "系统错误", MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Error);
}
static void CurrentDomain_UnhandledException(object sender, UnhandledExceptionEventArgs e)
{
string str = "";
Exception error = e.ExceptionObject as Exception;
string strDateInfo = "出现应用程序未处理的异常：" + DateTime.Now.ToString() + "\r\n";
if (error!= null)
{
str = string.Format(strDateInfo + "Application UnhandledException:{0};\\n\\r堆栈信息:{1}", error.Message, error.StackTrace);
}
else
{
str = string.Format("Application UnhandledError:{0}", e);
}
// 写日志
WriteLog.WriteErrLog(str);
MessageBox.Show("发生致命错误，请停止当前操作并及时联系作者！", "系统错误", MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Error);
}
}
public class WriteLog
{
public static void WriteErrLog(string str)
{
string path = Application.StartupPath + @"\ErrorLog.txt";
using (StreamWriter sw = new StreamWriter(path, true, Encoding.UTF8))
{
sw.WriteLine(DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss") + " " + str);
sw.Close();
}
}
}
}

在这个示例中，Program类是程序的入口点。在Main方法中，首先设置了异常处理模式，然后分别为 UI 线程和非 UI 线程的异常添加了处理程序。接着启用可视化样式，设置文本渲染默认值，并运行主窗体Form1。如果在Main方法中发生了异常，也会进行相应的处理，记录日志并弹出提示框。WriteLog类负责将异常信息写入日志文件，日志文件名为ErrorLog.txt，保存在应用程序的启动目录下。每写入一条日志，都会包含当前时间和具体的异常信息 。通过这个完整的示例，希望大家能更好地理解和掌握 Winform 全局异常捕获处理的实现。

五、优化与拓展：让 “神器” 更强大

（一）异常日志记录

在前面的代码中，我们已经简单实现了将异常信息写入日志文件的功能。但在实际应用中，我们还可以对异常日志记录进行进一步优化。比如，使用专业的日志记录框架，像 Log4net，它功能更强大，配置更灵活。

使用 Log4net，首先要在项目中添加对它的引用。然后在配置文件（如 App.config）中进行配置，示例如下：

<configuration>
<configSections>
<section name="log4net" type="log4net.Config.Log4NetConfigurationSectionHandler, log4net" />
</configSections>
<log4net>
<appender name="FileAppender" type="log4net.Appender.FileAppender">
<file value="ErrorLog.log" />
<appendToFile value="true" />
<layout type="log4net.Layout.PatternLayout">
<conversionPattern value="%date [%thread] %-5level %logger - %message%newline" />
</layout>
</appender>
<root>
<level value="ALL" />
<appender-ref ref="FileAppender" />
</root>
</log4net>
</configuration>

在这段配置中，我们定义了一个名为FileAppender的日志输出器，它将日志输出到ErrorLog.log文件中。appendToFile属性设置为true，表示每次记录日志时，会追加到文件末尾，而不是覆盖原有内容。layout部分定义了日志的格式，包括时间、线程、日志级别、记录器名称和消息内容。

在代码中使用 Log4net 记录异常日志也很简单，示例如下：

using log4net;
using System.Reflection;
public class Program
{
private static readonly ILog log = LogManager.GetLogger(MethodBase.GetCurrentMethod().DeclaringType);
static void Main()
{
try
{
// 其他代码
}
catch (Exception ex)
{
log.Error("发生未处理的异常", ex);
MessageBox.Show("发生致命错误，请及时联系作者！", "系统错误", MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Error);
}
}
}

在这个示例中，首先通过LogManager.GetLogger方法获取一个日志记录器，然后在捕获到异常时，使用log.Error方法记录异常信息，第一个参数是自定义的错误描述，第二个参数是异常对象。这样，异常信息就会按照我们在配置文件中定义的格式记录到日志文件中，方便我们后续查看和分析问题。

（二）自定义异常处理界面

默认的异常提示框（如MessageBox.Show弹出的框）虽然能简单地告知用户程序出现了错误，但不够美观和个性化。我们可以创建一个自定义的异常处理界面，让程序在捕获到异常时，以更友好、更专业的方式向用户展示错误信息。

首先，创建一个新的 Winform 窗体，命名为ExceptionForm.cs。在这个窗体上，我们可以添加一些控件，如一个显示错误信息的文本框，一个用于关闭窗体的按钮，以及一些美化界面的图片或标签等。

示例代码如下：

public partial class ExceptionForm : Form
{
public ExceptionForm(string errorMessage)
{
InitializeComponent();
txtErrorMessage.Text = errorMessage;
}
private void btnClose_Click(object sender, EventArgs e)
{
this.Close();
}
}

在这段代码中，ExceptionForm类的构造函数接收一个errorMessage参数，用于显示具体的异常信息。在构造函数中，将errorMessage赋值给文本框txtErrorMessage。当用户点击关闭按钮btnClose时，调用this.Close()方法关闭窗体。

然后，在捕获异常的地方，修改代码，使用自定义的异常处理界面，而不是原来的MessageBox.Show。例如，在Application_ThreadException方法和CurrentDomain_UnhandledException方法中，将MessageBox.Show替换为：

ExceptionForm exceptionForm = new ExceptionForm(str);
exceptionForm.ShowDialog();

这样，当程序捕获到异常时，就会弹出我们自定义的异常处理界面，向用户展示详细的错误信息，让用户感受到我们对程序的用心，提升用户对程序的好感度。

六、注意事项：避开异常捕获的 “陷阱”

（一）避免过度捕获

在设置全局异常捕获时，一定要注意避免过度捕获异常。虽然全局异常捕获很强大，但如果捕获得太宽泛，把所有异常都一股脑儿地抓进来，可能会隐藏真正的问题。比如说，在一个数据处理的方法中，可能会出现多种类型的异常，像数据格式错误、数据库连接失败等。如果我们在全局异常捕获中没有对这些异常进行区分，只是简单地记录一条 “发生异常” 的日志，那么当程序出现问题时，我们很难从这条简单的日志中判断出到底是哪里出了问题，这会给程序的调试带来很大的困难 。所以，在捕获异常时，要尽量做到精准捕获，针对不同类型的异常进行不同的处理，这样才能更好地定位和解决问题。

（二）合理处理异常

捕获到异常后，如何处理异常也是很关键的。不能简单地捕获了异常，然后就什么都不做，或者只是简单地显示一个错误信息，这是远远不够的。我们要根据具体的异常情况，进行合理的处理。比如，如果是因为网络连接问题导致的异常，可以尝试重新连接网络；如果是文件读写错误，可以提示用户检查文件路径是否正确，或者尝试创建一个新的文件。在处理异常时，要保证程序的健壮性，不能因为一个异常的出现，就影响到整个程序的其他功能。要尽量让程序在出现异常后，能够继续稳定地运行，或者至少给用户提供一个友好的提示，让用户知道该如何操作，这样才能提升程序的质量和用户体验 。

七、总结与展望：让程序更稳定

通过今天的分享，家人们应该已经深刻认识到全局异常捕获处理在 Winform 开发中的重要性啦！它就像是程序的 “保护神”，能够大大提高程序的稳定性，让我们的程序在面对各种异常情况时，都能保持良好的运行状态，给用户带来更好的体验。

从认识异常这个程序中的 “小怪兽”，到学会使用全局异常捕获给程序穿上 “防护服”，再到一步步实现全局异常捕获处理的代码，以及对它进行优化和拓展，我们一起走过了一段充实的学习之旅。在这个过程中，我们掌握了 UI 线程和非 UI 线程异常捕获的方法，学会了如何处理异常信息，还了解了如何优化异常日志记录和创建自定义异常处理界面 。

阅读原文：原文链接