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

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。

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：

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