ASP.NET Core自定义IExceptionHandler为何无法捕获所有异常？

我正在开发ASP.NET Core应用，已通过IExceptionHandler接口实现自定义全局异常处理器GlobalExceptionHandler，目标是捕获并处理应用内所有未处理异常，返回ProblemDetails响应。代码如下：

public class GlobalExceptionHandler : IExceptionHandler {     

    private readonly ILogger _logger = Log.ForContext(typeof(GlobalExceptionHandler));      
    
    public async ValueTask<bool> TryHandleAsync(HttpContext httpContext, Exception exception, CancellationToken cancellationToken)     
    {         
        _logger.Error(exception, "Global Exception Handler");          
        var problemDetails = new ProblemDetails{             
            Status = (int)HttpStatusCode.InternalServerError,             
            Title = "An exception occurred",             
            Detail = exception.Message         };          

        httpContext.Response.StatusCode = problemDetails.Status.Value;         
        httpContext.Response.ContentType = "application/problem+json";          
        await httpContext.Response.WriteAsJsonAsync(problemDetails, cancellationToken);          
        return true;    
    } 
} 

但发现该处理器仅能捕获显式抛出的异常（如throw new Exception("...")），无法捕获空引用异常等自然发生的运行时错误。现咨询：

1. 为何我的IExceptionHandler实现无法捕获应用内所有异常？
2. 若IExceptionHandler不适用于此场景，无需编写自定义中间件的全局未处理异常处理推荐方式是什么？

1. IExceptionHandler无法捕获所有异常的原因 #

IExceptionHandler是ASP.NET Core 7+引入的接口，它的作用范围仅限框架或应用代码显式抛出、且流经请求处理管道的异步异常，存在以下覆盖盲区：

• 同步代码未捕获异常：控制器动作、过滤器或中间件中的同步未处理异常，默认会被框架顶层捕获逻辑处理，不会进入IExceptionHandler流程。
• 非请求上下文异常：后台服务、定时器等脱离HTTP请求线程的任务异常，不会触发该处理器。
• 框架预处理错误：路由匹配失败、模型绑定错误这类场景，框架会直接生成ProblemDetails，不会抛出未处理异常，因此也不会被捕获。
• 注册问题：如果未在DI容器中正确注册IExceptionHandler，或注册顺序在其他异常捕获中间件之后，也会导致部分异常无法被处理。正确注册方式应为：

  builder.Services.AddExceptionHandler<GlobalExceptionHandler>();
  app.UseExceptionHandler();
  

2. 无需自定义中间件的全局异常处理方案 #

方案一：使用UseExceptionHandler内置委托配置 #

直接通过UseExceptionHandler的委托实现全局处理，可覆盖请求管道内的绝大多数未处理异常（包括同步代码抛出的空引用异常）：

app.UseExceptionHandler(errorApp =>
{
    errorApp.Run(async context =>
    {
        var exceptionFeature = context.Features.Get<IExceptionHandlerPathFeature>();
        var exception = exceptionFeature?.Error;

        var logger = context.RequestServices.GetRequiredService<ILogger<Program>>();
        logger.LogError(exception, "Unhandled exception occurred");

        var problemDetails = new ProblemDetails
        {
            Status = (int)HttpStatusCode.InternalServerError,
            Title = "An unexpected error occurred",
            Detail = exception?.Message,
            Instance = exceptionFeature?.Path
        };

        context.Response.StatusCode = problemDetails.Status.Value;
        context.Response.ContentType = "application/problem+json";
        await context.Response.WriteAsJsonAsync(problemDetails);
    });
});

方案二：后台任务异常处理 #

针对后台服务、定时器等非请求场景的异常，需在服务实现中手动捕获处理：

builder.Services.AddHostedService<MyBackgroundService>();

public class MyBackgroundService : BackgroundService
{
    private readonly ILogger _logger;

    public MyBackgroundService(ILogger<MyBackgroundService> logger)
    {
        _logger = logger;
    }

    protected override async Task ExecuteAsync(CancellationToken stoppingToken)
    {
        while (!stoppingToken.IsCancellationRequested)
        {
            try
            {
                // 后台任务逻辑
                await Task.Delay(1000, stoppingToken);
            }
            catch (Exception ex)
            {
                _logger.LogError(ex, "Background service encountered an error");
                // 可添加重试、告警等扩展逻辑
            }
        }
    }
}

内容的提问来源于stack exchange，提问作者aim