解决 ASP.NET Core 自定义错误页面对 Middleware 异常无效的问题

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我们基于 Razor Class Library 实现了自定义错误页面的公用类库（详见之前的随笔），但是在实际使用时发现如果在 middleware 中发生了异常，则不能显示自定义错误页面，而是返回默认的 500 空白页面。

public static IApplicationBuilder UseCustomErrorPages(this IApplicationBuilder app)
{
    app.UseExceptionHandler("/errors/500");
    app.UseStatusCodePagesWithReExecute("/errors/{0}");
    return app;
}

自定义错误页面使用的是上面的配置，当发生异常时，会走路由 /errors/500 到达对应的自定义错误页面的 mvc action 。如果是 mvc 中产生异常，能正常到达；但是当 middleware 中产生异常时，在去往自定义错误页面的途中，又途径异常 middleware ，从而让自定义错误页面也产生了异常。这就是自定义错误页面不能显示的原因。

问题的原因想明白了，接下来通过集成测试重现这个问题。

public class ErrorPageTests : IClassFixture<WebApplicationFactory<Startup>>
{  
    [Fact]
    public async Task ErrorPageForMiddleWareException()
    {
        var client = _factory.WithWebHostBuilder(builder =>
        {
            builder.ConfigureServices(services => services.AddMvc());
            builder.Configure(app =>
            {
                app.UseCustomErrorPages();
                app.Use(next => context => throw new Exception("Failed in middleware"));
                app.UseMvcWithDefaultRoute();                    
            });
        }).CreateClient();

        var response = await client.GetAsync("/");
        Assert.Equal(HttpStatusCode.InternalServerError, response.StatusCode);
        var content = await response.Content.ReadAsStringAsync();
        Assert.Contains($"请求失败：500", content);
    }
}

先写好测试的好处之一是在尝试解决方法时可以快速得到反馈，虽然写测试代码会花去更多时间，但仅这一点好处就得远大于失。

有了测试代码的保驾护航，这时就可以放心大胆的动手尝试解决问题了。

既然问题的根源是“在去往自定义错误页面的途中，又途径异常 middleware”，那我们只要抄近路绕过这些 middlewares ，直接奔向 asp.net core mvc 的 middleware ，问题不就解决了吗？

那怎么绕过去呢？不用 app.UseExceptionHandler ，自己写个 middleware ？先别做这个啥事，先搞清楚 app.UseExceptionHandler 究竟干了些啥？如果能通过 app.UseExceptionHandler 解决这个问题，岂不更好？

打开 app.UseExceptionHandler 所在的 github 仓库 Microsoft.AspNetCore.Diagnostics ，找到对应的中间件实现源码 ExceptionHandlerMiddleware ，下面的删减后的源码：

public class ExceptionHandlerMiddleware
{
    //... 
    public async Task Invoke(HttpContext context)
    {
        try
        {
            await _next(context);
        }
        catch (Exception ex)
        {
            //...
            PathString originalPath = context.Request.Path;
            if (_options.ExceptionHandlingPath.HasValue)
            {
                context.Request.Path = _options.ExceptionHandlingPath;
            }

            try
            {
                //...
                await _options.ExceptionHandler(context);                    
                //...
            }
            //...
        }
    }
}

原来在 ExceptionHandlerMiddleware 中只是将请求路径修改为 "/errors/500" 然后调用 ExceptionHandler ，但是我们在 app.UseExceptionHandler 只设置了请求路径，并没有设置 ExceptionHandler ，那就是默认 ExceptionHandler ，默认的 ExceptionHandler 是什么？

在 ExceptionHandlerMiddleware 的构造函数中找到了答案 —— 请求管线中的下一个中间件

if (_options.ExceptionHandler == null)
{
    //...
    _options.ExceptionHandler = _next;    
}

只要将这里的 ExceptionHandler 修改为返回自定义错误页面的 handler ，问题就能解决。

ExceptionHandler 的类型是 RequestDelegate ，现在问题变成了如何在 RequestDelegate 中执行 mvc action 并返回响应内容？

在这个地方走了一些弯路，开始想通过 IActionResultExecutor 实现，但没成功。

后来想到最简单的方法就是利用已有的 mvc 中间件，基于 app.UseMvcWithDefaultRoute() 构建出 RequestDelegate 。基于这个思路，在 ExceptionHandlerExtensions 中以 Action<IApplicationBuilder> 为参数的扩展方法中学到一招：

var subAppBuilder = app.New();
configure(subAppBuilder);
var exceptionHandlerPipeline = subAppBuilder.Build();

return app.UseExceptionHandler(new ExceptionHandlerOptions
{
    ExceptionHandler = exceptionHandlerPipeline
});

原来可以如此简单地通过 IApplicationBuilder 构建出 RequestDelegate 。

通过学习的这一招完美地解决了问题！

public static IApplicationBuilder UseCustomErrorPages(this IApplicationBuilder app)
{
    var options = new ExceptionHandlerOptions
    {
        ExceptionHandlingPath = "/errors/500",
        ExceptionHandler = app.New().UseMvcWithDefaultRoute().Build()
    };
    app.UseExceptionHandler(options);
    app.UseStatusCodePagesWithReExecute("/errors/{0}");
    return app;
}