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SQL Server异常代码处理的深入讲解

前言

SQL Server使用TRY…CATCH 结构实现TSQL语句的错误处理,TRY命令负责监控语句执行的情况,如果有TSQL语句发生异常,并且严重级别(Severity Level)大于10,并且小于20,那么CATCH命令会捕获到异常的错误。

BEGIN TRY 
   { sql_statement | statement_block } 
END TRY 
BEGIN CATCH 
   [ { sql_statement | statement_block } ] 
END CATCH

数据库开发工程师需要把一条或多条语句写入到TRY代码块中,如果TRY代码块中的代码在执行过程中发生错误,那么在错误发生的点之后的代码不再执行,程序的控制权转移到CATCH代码块块中。如果TRY代码块没有发生错误,那么不会执行CATCH代码块,程序的控制权转移到END CATCH之后的语句。

注意,在CATCH代码块中捕获的异常不会返回给调用程序,如果需要把错误消息返回给调用程序,需要在CATCH代码块中使用THROW(或RAISERROR,不推荐使用)命令显式抛出错误。

一,获取异常消息

在TSQL中,使用TRY和 CATCH编写异常处理代码块,在CATCH子句中,使用以下函数,能够获取异常发生时的信息。

--返回发生错误的代码行号(LineNumber)
ERROR_LINE ( ) 
--返回错误号(ErrorNumber)
ERROR_NUMBER ( ) 
@@ERROR 
--返回错误消息(ErrorMessage)
ERROR_MESSAGE ( ) 
--返回发生错误的SP Name
ERROR_PROCEDURE ( ) 
--返回错误的严重度(Error Severity)
ERROR_SEVERITY ( ) 
--返回错误的状态(Error State)
ERROR_STATE()

SQL Server抛出的一个错误,通常包括错误代码(Error Number)、严重级别(Severity Level)、错误状态(Error State)和错误消息(Error Message)等信息。

1,错误代码

错误代码,可以由变量@@ERROR 和函数ERROR_NUMBER()获得,用于返回上一条语句的错误代码,该代码唯一标识该错误。

2,错误的严重级别

错误的严重程序(Severity Level)共有24个级别,表明SQL Sever遇到问题的类型,Severity Level是一个int类型,可以由函数ERROR_SEVERITY() 返回,数值越大,说明问题越严重。

按照错误对系统的影响程序,把严重级别分为四组:

  • 0-10:信息,可以认为是warning
  • 11-16:错误,是用户代码导致的
  • 17-19:非常严重的错误,只能由系统管理员来修复
  • 20-24:致命的错误,可能导致整个系统无法正常使用

SQL Server异常代码处理的深入讲解

从17-19,错误不能被用户修正,只能由系统管理员来修复问题。

SQL Server异常代码处理的深入讲解

从20-24,这个级别的错误遇到的情况比较少,一旦遇到,那么基本上表明整个数据库系统遇到了非常严重的错误:

SQL Server异常代码处理的深入讲解

3,错误状态

错误状态(Error State)是用户自定义的编码,用于使开发者能够轻易识别引起异常的确切位置。

4,错误消息

错误消息,是关于错误的描述性文本,可以是SQL Server系统预定义的错误信息,也可以是THROW命令抛出的用户自定义的文本。

二,抛出异常消息

在SQL Server 2012及之后的版本中,使用 Throw 关键字代替RAISERROR,用于抛出异常,并将执行控制权转移到Catch 代码块。

THROW [error_number, error_message, error_state];

参数注释:

  • error_number:错误代码,是一个int类型,数值必须大于5000,小于 2147483647,这是用户自定义的错误代码。
  • error_message:错误消息,类型是nvarchar(2048)
  • state:跟错误相关联的一个state,类型是tinyint,取值范围是:0-255

注意:在THROW语句之前的语句,必须以分号; 结尾。

当THROW语句用于抛出自定义的异常时,severty level 常常被设置为默认的16;当THROW用于re-throw,此时THROW 没有任何参数,处于CATCH代码块中,仅仅用于把CATCH捕获的异常重新抛出,severty level,state,错误消息跟原始异常相同。

例子1,抛出自定义的异常:

BEGIN TRY 
  SELECT 1/0
END TRY 
BEGIN CATCH 
  ;THROW 51000, 'Divide by zero error encountered', 1;  
END CATCH;

SQL Server抛出的异常消息是,自定义的错误代码是51000,严重级别(Severity Level)是16,错误状态是1,错误行是5:

Msg 51000, Level 16, State 1, Line 5
Divide by zero error encountered

例子2,重抛异常,把系统检测到的错误从Catch代码块中抛出:

BEGIN TRY 
  SELECT 1/0
END TRY 
BEGIN CATCH 
  ;THROW;  
END CATCH;

SQL Server抛出的异常消息是,错误代码是8134,严重级别(Severity Level)是16,错误状态是1,错误行是2:

Msg 8134, Level 16, State 1, Line 2
Divide by zero error encountered.

三,不受TRY…CATCH结构影响的错误

TRY…CATCH 只捕获严重级别从11到19的错误,不会捕获严重级别是1-10,20-24的错误。

如果session会系统管理员使用KILL命令杀掉,那么TRY…CATCH结构不会捕获。

四,在事务中处理异常

如果在TRY代码块生成的错误,导致当前事务的状态变成无效,那么该事务就是不可提交的事务(uncommittable transaction)。一个不可提交的事务,只能执行read操作,或者回滚(ROLLBACK TRANSACTION),不能执行TSQL语句来执行写操作,该事务也不能提交。函数XACT_STATE() 返回-1表示,当前的事务是不可提交的事务;返回1表示当前的事务是可以提交的。数据库开发人员需要通过XACT_STATE() 来对事务执行提交或回滚的操作。

例如,在事务中处理异常,可以参考以下代码,在实际应用程序,可以把异常信息记录在数据表中,便于进行故障排除:

-- SET XACT_ABORT ON will render the transaction uncommittable when the constraint violation occurs.
SET XACT_ABORT ON; 
 
BEGIN TRY 
  BEGIN TRANSACTION; 
    -- A FOREIGN KEY constraint exists on this table. This statement will generate a constraint violation error.
    DELETE FROM Production.Product 
    WHERE ProductID = 980; 
  -- If the delete operation succeeds, commit the transaction. The CATCH block will not execute.
  COMMIT TRANSACTION; 
END TRY 
BEGIN CATCH 
  -- Test XACT_STATE for 0, 1, or -1. 
  -- If 1, the transaction is committable. 
  -- If -1, the transaction is uncommittable and should be rolled back.
  -- XACT_STATE = 0 means there is no transaction and a commit or rollback operation would generate an error.
 
  -- Test whether the transaction is uncommittable.
  IF (XACT_STATE()) = -1 
  BEGIN 
    --Logging Exception info, as the transaction is in an uncommittable state. Rolling back transaction.
    SELECT 
      ERROR_NUMBER() AS ErrorNumber, 
      ERROR_SEVERITY() AS ErrorSeverity, 
      ERROR_STATE() AS ErrorState, 
      ERROR_PROCEDURE() AS ErrorProcedure, 
      ERROR_LINE() AS ErrorLine, 
      ERROR_MESSAGE() AS ErrorMessage;  
    ROLLBACK TRANSACTION; 
  END; 
  -- Test whether the transaction is active and valid. 
  IF (XACT_STATE()) = 1 
  BEGIN 
    --'The transaction is committable. Committing transaction.' 
    COMMIT TRANSACTION;   
  END; 
END CATCH;

总结

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