JavaScript中出现的错误处理方式

JavaScript的事件驱动范式增添了丰富的语言，也是让使用JavaScript编程变得更加多样化。如果将浏览器设想为JavaScript的事件驱动工具，那么当错误发生时，某个事件就会被抛出。理论上可以认为这些发生的错误只是JavaScript中的简单事件。

本文将会讨论客户端JavaScript中的错误处理。主要介绍JavaScript中的易犯错误、错误处理、异步代码编写等内容。

下面就让我们一起看看如何正确处理JavaScript中的错误。

Demo演示

本文中使用的demo可以在GitHub上找到，运行之后会是这样的页面：

每个按钮都会引发一个“错误（Exception）”，同时这个错误会模拟出一个被抛出的异常TypeError。下面是模块的定义：

// scripts/error.js
function error() {
 var foo = {};
 return foo.bar();
}

首先，这个函数声明了一个空对象foo。需要注意的是，bar( )未在任何地方定义。接下来验证这个单元测试是否会引发“错误”：

// tests/scripts/errorTest.js
it('throws a TypeError', function () {
 should.throws(error, TypeError);
});

这个单元测试在Mocha中，同时在 Should.js中有测试声明。Mocha是测试运行工具，而Should.js是断言库。这个单元测试运行在Node上，不需要使用浏览器。

error( )定义一个空对象，然后尝试访问一个方法。因为bar( )在对象内不存在，所以就会引发异常。这种发生在像JavaScript这样的动态语言上的错误，每个人可能都会遇到！

错误处理（一）

通过以下代码，对上述错误进行处理：

// scripts/badHandler.js
function badHandler(fn) {
 try {
  return fn();
 } catch (e) { }
 return null;
}

该处理程序将fn作为输入参数，然后fn在处理函数内部会被调用。单元测试会体现出以上错误处理程序的作用：

// tests/scripts/badHandlerTest.js
it('returns a value without errors', function() {
 var fn = function() {
  return 1;
 };
 var result = badHandler(fn);
 result.should.equal(1);
});

it('returns a null with errors', function() {
 var fn = function() {
  throw new Error('random error');
 };
 var result = badHandler(fn);
 should(result).equal(null);
});

如果出现问题，错误处理程序就会返回null。fn( )回调函数可以指向一个合法的方法或错误。

以下的点击事件会继续进行事件处理：

// scripts/badHandlerDom.js
(function (handler, bomb) {
 var badButton = document.getElementById('bad');
 if (badButton) {
  badButton.addEventListener('click', function () {
   handler(bomb);
   console.log('Imagine, getting promoted for hiding mistakes');
  });
 }
}(badHandler, error));

这种处理方式在代码中隐藏了一个错误，并且很难发现。隐藏的错误可能会花费好几个小时的调试时间。尤其是在具有深度调用堆栈的多层解决方案中，这个错误会更难发现。所以这是一种很差的错误处理方式。

错误处理（二）

下面是另一个错误处理方式。

// scripts/uglyHandler.js
function uglyHandler(fn) {
 try {
  return fn();
 } catch (e) {
  throw new Error('a new error');
 }
}

处理异常的方式如下所示：

// tests/scripts/uglyHandlerTest.js
it('returns a new error with errors', function () {
 var fn = function () {
  throw new TypeError('type error');
 };
 should.throws(function () {
  uglyHandler(fn);
 }, Error);
});

以上对错误的处理程序有明显的改进。在这里异常会调用堆栈进行冒泡。同时错误会展开堆栈，这对调试非常有帮助。除了抛出异常，解释器还会沿着栈寻找另外的处理。这也带来了可以从堆栈顶部处理错误的可能。但这还是一种较差的错误处理，需要我们从堆栈中一步步追溯原始的异常。

可以采用一种替代方案，用自定义的错误方式来结束这种较差的错误处理。当你向错误中添加更多详细信息时，会让这种方法变得很有帮助。

例如：

// scripts/specifiedError.js
// Create a custom error
var SpecifiedError = function SpecifiedError(message) {
 this.name = 'SpecifiedError';
 this.message = message || '';
 this.stack = (new Error()).stack;
};
SpecifiedError.prototype = new Error();
SpecifiedError.prototype.constructor = SpecifiedError;
// scripts/uglyHandlerImproved.js
function uglyHandlerImproved(fn) {
 try {
  return fn();
 } catch (e) {
  throw new SpecifiedError(e.message);
 }
}
// tests/scripts/uglyHandlerImprovedTest.js
it('returns a specified error with errors', function () {
 var fn = function () {
  throw new TypeError('type error');
 };
 should.throws(function () {
  uglyHandlerImproved(fn);
 }, SpecifiedError);
});

指定的错误会添加更多详细信息并保留原始的错误消息。有了这个改进，以上的处理不再是较差的处理方式了，而是一个清晰有用的方式。

经过了上面的处理，我们还收到了一个未处理的异常。接下来让我们看看浏览器在处理错误时，有什么帮助。

展开堆栈

处理异常的一种方式是在调用堆栈的顶部加入try...catch。

比如说：

function main(bomb) {
 try {
  bomb();
 } catch (e) {
  // Handle all the error things
 }
}

但是，浏览器是事件驱动的, JavaScript中的异常也是一个事件。发生异常时，解释器会暂停执行并展开：

// scripts/errorHandlerDom.js
window.addEventListener('error', function (e) {
 var error = e.error;
 console.log(error);
});

此事件处理程序会捕获任何执行上下文中发生的错误。各个目标发生的错误事件会触发各种类型的错误。这种集中在代码中的错误处理是非常激进的。你可以使用菊花链处理方式来处理特定的错误。如果你遵循SOLID原则，就可以采用具有单一目的错误处理方式。这些处理程序可以随时进行注册，解释器会循环执行需要执行的处理程序。代码库可以从try...catch块中释放出来，这也使得调试变得容易。在JavaScript中，把错误处理当作事件处理很重要。

捕获堆栈

在解决问题时，调用堆栈会非常有用，同时浏览器正好可以提供这些信息。虽然堆栈属性不是标准的一部分，但是最新的浏览器已经可以查看这些信息了。

下面是在服务器上记录错误的示例：

// scripts/errorAjaxHandlerDom.js
window.addEventListener('error', function (e) {
 var stack = e.error.stack;
 var message = e.error.toString();
 if (stack) {
  message += '\n' + stack;
 }
 var xhr = new XMLHttpRequest();
 xhr.open('POST', '/log', true);
 // Fire an Ajax request with error details
 xhr.send(message);
});

每个错误处理都具有单个目的，这样可以保持代码的DRY原则（目的单一，不要重复自己原则）。

在浏览器中，需要将事件处理添加到DOM。这意味着如果你正在构建第三方库，那么你的事件会与客户端代码共存。window.addEventListener( )会帮你进行处理，同时也不会抹去现有的事件。

这是服务器上日志的截图：

可以通过命令提示符查看日志，但是Windows上，日志是非动态的。

通过日志可以清楚的看到，具体什么情况触发了什么错误。在调试时调用堆栈也会非常有用，所以不要低估调用堆栈的作用。

在JavaScript中，错误信息仅适用于单个域。因为在使用来自不用域的脚本时，将会看不到任何错误详细信息。

一种解决方案是重新抛出错误，同时保留错误消息：

一旦重新启动了错误备

try {
 return fn();
} catch (e) {
 throw new Error(e.message);
}

份，全局错误处理程序就会完成其余的工作。确保你的错误处理处在相同域中，这样会保留原始消息，堆栈和自定义错误对象。

异步处理

JavaScript在运行异步代码时，进行下面的异常处理，会产生一个问题：

// scripts/asyncHandler.js
function asyncHandler(fn) {
 try {
  // This rips the potential bomb from the current context
  setTimeout(function () {
   fn();
  }, 1);
 } catch (e) { }
}

通过单元测试来查看问题：

// tests/scripts/asyncHandlerTest.js
it('does not catch exceptions with errors', function () {
 // The bomb
 var fn = function () {
  throw new TypeError('type error');
 };
 // Check that the exception is not caught
 should.doesNotThrow(function () {
  asyncHandler(fn);
 });
});

这个异常没有被捕获，我们通过单元测试来验证。尽管代码包含了try...catch，但是try...catch语句只能在单个执行上下文中工作。当异常被抛出时，解释器已经脱离了try...catch，所以异常未被处理。Ajax调用也会发生同样的情况。

所以，一种解决方案是在异步回调中捕获异常：

setTimeout(function () {
 try {
  fn();
 } catch (e) {
  // Handle this async error
 }
}, 1);

这种做法会比较奏效，但仍有很大的改进空间。

首先，这些try...catch block在整个区域纠缠不清。事实上，V8浏览器引擎不鼓励在函数内使用try ... catch block。V8是Chrome浏览器和Node中使用的JavaScript引擎。一种做法是将try...catch block移动到调用堆栈的顶部，但这却不适用于异步代码编程。

由于全局错误处理可以在任何上下文中执行，所以如果为错误处理添加一个窗口对象，那么就能保证代码的DRY和SOLID原则。同时全局错误处理也能保证你的异步代码很干净。

以下是该异常处理在服务器上的报告内容。请注意，输出内容会根据浏览器的不同而不同。

从错误处理中可以看到，错误来自于异步代码的setTimeout( )功能。

结论

在进行错误处理时，不要隐藏问题，而应该及时发现问题，并采用各种方法追溯问题的根源以便解决问题。虽然编写代码时，时常难免会埋下错误，但是我们也无须为错误的发生过于感到羞愧，及时解决发现问题从而避免更大的问题发生，正是我们现在需要做的。

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