System.Object
  └── System.Exception (抽象基類)
       ├── System.SystemException (CLR 拋出的異常)
       │    ├── NullReferenceException
       │    ├── IndexOutOfRangeException
       │    └── ...
       ├── System.ApplicationException (應(yīng)用程序異常 - 已過(guò)時(shí))
       └── 自定義異常 (繼承自 Exception)

public class Exception : ISerializable
{
    // 核心屬性
    public string Message { get; }           // 異常說(shuō)明
    public Exception InnerException { get; }  // 內(nèi)部異常（鏈?zhǔn)剑?
    public string StackTrace { get; }         // 調(diào)用堆棧
    public MethodBase TargetSite { get; }     // 拋出異常的方法
    public IDictionary Data { get; }          // 額外鍵值對(duì)數(shù)據(jù)
    // 核心方法
    public virtual void GetObjectData(SerializationContext context);
    public Exception GetBaseException();       // 獲取最內(nèi)部異常
}

// 1. 基礎(chǔ)自定義異常（抽象基類）
public abstract class OrderProcessingException : Exception
{
    public string OrderId { get; }
    protected OrderProcessingException(string message, string orderId) 
        : base(message)
    {
        OrderId = orderId;
    }
    protected OrderProcessingException(string message, string orderId, Exception inner)
        : base(message, inner)
    {
        OrderId = orderId;
    }
    // 支持序列化（用于跨 AppDomain 傳遞）
    protected OrderProcessingException(
        SerializationInfo info, StreamingContext context) 
        : base(info, context)
    {
        OrderId = info.GetString("OrderId");
    }
    public override void GetObjectData(SerializationInfo info, StreamingContext context)
    {
        base.GetObjectData(info, context);
        info.AddValue("OrderId", OrderId);
    }
}
// 2. 具體業(yè)務(wù)異常 - 訂單驗(yàn)證失敗
public sealed class OrderValidationException : OrderProcessingException
{
    public List<string> ValidationErrors { get; }
    public OrderValidationException(string orderId, List<string> errors)
        : base($"訂單 {orderId} 驗(yàn)證失敗: {string.Join(", ", errors)}", orderId)
    {
        ValidationErrors = errors;
    }
}
// 3. 庫(kù)存不足異常
public sealed class InsufficientInventoryException : OrderProcessingException
{
    public string ProductId { get; }
    public int RequestedQuantity { get; }
    public int AvailableQuantity { get; }
    public InsufficientInventoryException(string orderId, string productId, 
        int requested, int available)
        : base($"產(chǎn)品 {productId} 庫(kù)存不足 (需要: {requested}, 可用: {available})", 
               orderId)
    {
        ProductId = productId;
        RequestedQuantity = requested;
        AvailableQuantity = available;
    }
}
// 4. 支付失敗異常
public sealed class PaymentFailedException : OrderProcessingException
{
    public string PaymentTransactionId { get; }
    public decimal Amount { get; }
    public string FailureReason { get; }
    public PaymentFailedException(string orderId, string transactionId, 
        decimal amount, string reason)
        : base($"訂單 {orderId} 支付失敗: {reason}", orderId)
    {
        PaymentTransactionId = transactionId;
        Amount = amount;
        FailureReason = reason;
    }
}

public class OrderService
{
    private readonly IOrderRepository _repository;
    private readonly IInventoryService _inventory;
    private readonly IPaymentGateway _payment;
    public async Task ProcessOrderAsync(string orderId)
    {
        try
        {
            // 1. 驗(yàn)證訂單
            var order = await _repository.GetOrderAsync(orderId);
            ValidateOrder(order);
            // 2. 檢查庫(kù)存
            await ReserveInventoryAsync(order);
            // 3. 處理支付
            await ProcessPaymentAsync(order);
            // 4. 更新訂單狀態(tài)
            await _repository.UpdateOrderStatusAsync(orderId, "Completed");
        }
        catch (OrderValidationException ex)
        {
            // 業(yè)務(wù)層處理：記錄驗(yàn)證失敗，通知用戶修改訂單
            _logger.LogWarning(ex, "訂單驗(yàn)證失敗");
            throw; // 重新拋出，讓上層 UI 處理
        }
        catch (InsufficientInventoryException ex)
        {
            // 嘗試自動(dòng)替換供應(yīng)商或部分發(fā)貨
            await HandleInventoryShortage(ex);
            throw; // 仍需要通知調(diào)用方
        }
        catch (PaymentFailedException ex)
        {
            // 記錄支付失敗，嘗試其他支付方式
            await TryAlternativePayment(ex);
            throw;
        }
        catch (Exception ex)
        {
            // 捕獲未知異常，包裝為業(yè)務(wù)異常
            throw new OrderProcessingException(
                $"處理訂單 {orderId} 時(shí)發(fā)生未知錯(cuò)誤", orderId, ex);
        }
    }
    private void ValidateOrder(Order order)
    {
        var errors = new List<string>();
        if (string.IsNullOrEmpty(order.CustomerId))
            errors.Add("客戶ID不能為空");
        if (order.TotalAmount <= 0)
            errors.Add("訂單金額必須大于0");
        if (errors.Any())
            throw new OrderValidationException(order.Id, errors);
    }
}

[ApiController]
public class OrderController : ControllerBase
{
    [HttpPost("{orderId}/process")]
    public IActionResult ProcessOrder(string orderId)
    {
        try
        {
            await _orderService.ProcessOrderAsync(orderId);
            return Ok(new { message = "訂單處理成功" });
        }
        catch (OrderValidationException ex)
        {
            // 返回 400 并附帶驗(yàn)證詳情
            return BadRequest(new 
            { 
                error = ex.Message,
                validationErrors = ex.ValidationErrors,
                orderId = ex.OrderId 
            });
        }
        catch (InsufficientInventoryException ex)
        {
            // 返回 409 Conflict，提示用戶調(diào)整數(shù)量
            return Conflict(new
            {
                error = ex.Message,
                productId = ex.ProductId,
                available = ex.AvailableQuantity
            });
        }
        catch (PaymentFailedException ex)
        {
            // 返回 402 Payment Required
            return StatusCode(402, new { error = ex.Message });
        }
        catch (OrderProcessingException ex)
        {
            // 通用業(yè)務(wù)異常
            return StatusCode(500, new { error = ex.Message });
        }
    }
}

// 反模式 - 不應(yīng)該這樣做
public class DatabaseException : Exception { }
// 有人繼承了它，改變了語(yǔ)義
public class SqlConnectionException : DatabaseException { }
public class SqlQueryException : DatabaseException { }
// 問(wèn)題：catch(DatabaseException ex) 會(huì)捕獲所有子類
// 導(dǎo)致無(wú)法精確處理特定錯(cuò)誤

// 正確做法：獨(dú)立的不相關(guān)異常
public sealed class SqlConnectionException : Exception { }
public sealed class SqlQueryException : Exception { }

// 未密封的異常
public class FileOperationException : Exception 
{
    public string FilePath { get; set; }
}
// 派生類可能修改重要屬性
public class SpecialFileException : FileOperationException
{
    // 可能覆蓋 FilePath 的語(yǔ)義，導(dǎo)致基類邏輯錯(cuò)誤
    public new string FilePath { get; set; }
}
// 問(wèn)題：基類的異常處理代碼可能被破壞

// 未密封的異常在跨 AppDomain 或跨進(jìn)程序列化時(shí)
// 需要完整的類型信息，派生類可能破壞序列化契約
[Serializable]
public class MyException : Exception 
{
    // 如果沒(méi)有正確實(shí)現(xiàn)序列化構(gòu)造函數(shù)，派生類會(huì)失敗
    protected MyException(SerializationInfo info, StreamingContext context)
        : base(info, context) { }
}
// 派生類可能忘記實(shí)現(xiàn)序列化構(gòu)造函數(shù)
public class DerivedException : MyException { } // 危險(xiǎn)！

// JIT 編譯器能對(duì) sealed 類進(jìn)行更好的優(yōu)化
// 調(diào)用虛方法時(shí)無(wú)需檢查派生類
public sealed class FastException : Exception 
{
    public override string Message => "Optimized";
}
// vs 未密封版本
public class VirtualException : Exception 
{
    public override string Message => "Needs vtable lookup";
}

// 1. 抽象基類模式（本身不直接拋出）
public abstract class PluginException : Exception 
{
    protected PluginException(string message) : base(message) { }
}
// 2. 框架級(jí)別的公共異常基類（如 Prism 的 CompositePresentationException）
// 但這通常被認(rèn)為是反模式
// 3. 測(cè)試 Mock 時(shí)需要（但測(cè)試應(yīng)避免 Mock 異常）

// ? 推薦：密封的完整異常
public sealed class ApiException : Exception
{
    public int StatusCode { get; }
    public string ApiPath { get; }
    public ApiException(string message, int statusCode, string apiPath)
        : base(message) => (StatusCode, ApiPath) = (statusCode, apiPath);
    private ApiException(SerializationInfo info, StreamingContext context)
        : base(info, context)
    {
        StatusCode = info.GetInt32(nameof(StatusCode));
        ApiPath = info.GetString(nameof(ApiPath));
    }
    public override void GetObjectData(SerializationInfo info, StreamingContext context)
    {
        base.GetObjectData(info, context);
        info.AddValue(nameof(StatusCode), StatusCode);
        info.AddValue(nameof(ApiPath), ApiPath);
    }
}
// 使用：清晰、安全、高性能
try { /* ... */ }
catch (ApiException ex) when (ex.StatusCode == 404)
{
    // 精確匹配，無(wú)需擔(dān)心子類干擾
}

public sealed class MyException : Exception
{
    // 1. 無(wú)參構(gòu)造函數(shù)（可選）
    public MyException() { }
    // 2. 帶消息的構(gòu)造函數(shù)
    public MyException(string message) : base(message) { }
    // 3. 帶內(nèi)部異常的構(gòu)造函數(shù)
    public MyException(string message, Exception inner) : base(message, inner) { }
    // 4. 序列化構(gòu)造函數(shù)（必須）
    private MyException(SerializationInfo info, StreamingContext context)
        : base(info, context) { }
}

// ? 避免：用返回碼表示錯(cuò)誤
public enum Result { Success, NotFound, ValidationError }
public Result ProcessOrder(string id) { /* ... */ }
// ? 推薦：使用異常
public void ProcessOrder(string id)
{
    if (string.IsNullOrEmpty(id))
        throw new ArgumentNullException(nameof(id));
    // ...
}
// ? 邊界情況：預(yù)期內(nèi)的失敗用 Result 模式
public (bool Success, string ErrorMessage) TryParseOrder(string input) { /* ... */ }

// 異常很昂貴：堆棧跟蹤收集 + 序列化 + CLR 內(nèi)部處理
// 100,000 次異常拋出 ≈ 2-3 秒
// 100,000 次條件判斷 ≈ 0.01 秒
// ? 高頻路徑避免異常
public bool TryGetValue(string key, out string value)
{
    if (_cache.ContainsKey(key))
    {
        value = _cache[key];
        return true;
    }
    value = null;
    return false;
}
// 而不是
public string GetValue(string key)
{
    if (!_cache.ContainsKey(key))
        throw new KeyNotFoundException(); // 如果頻繁發(fā)生，性能災(zāi)難
    return _cache[key];
}