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JavaScript中的一些处理方式,你用对了吗?

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:
 
try {
  return fn();
} catch (e) {
  throw new Error(e.message);
}
 
一旦重新启动了错误备份,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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