关于 JavaScript 错误处理的最完整指南(上半部)

什么是编程中的错误

我们的开发过程中并不总是一帆风顺。特别是在某些情况下，我们可能希望停止程序或在发生不良情况时通知用户。

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例如：

• 程序试图打开一个不存在的文件、
• 网络连接断开
• 用户输入了无效字符

在类似这些情况下，我们可以自己写个自定义的错误来管理，或者直接让引擎为我们去定义这些错误。有了错误定义后，我们可以用消息通知用户，或者停止执行程序的运行。

JavaScript 中的错误是什么

JavaScript中的错误是一个对象。要在 JS 创建一个错误，可以使用 Error 对象，如下所示：

const err = new Error('霍霍，好像哪里出问题了！') 

也可以省略new关键字：

const err = Error('霍霍，好像哪里出问题了！') 

创建，错误对象有三个属性：

• message:带有错误消息的字符串
• name：错误的类型
• stack：函数执行的堆栈跟踪

例如，我们使用 TypeError 对象创建一个错误，对应的 message 是创建的传入的字符号，name 是 "TypeError"

const wrongType = TypeError("霍霍，好像哪里出问题了！") 
wrongType.message // "霍霍，好像哪里出问题了！" 
wrongType.name // "TypeError" 

JavaScript中的许多类型的错误

JavaScript 中有很多类型的错误 ,如：

• Error
• EvalError
• InternalError
• RangeError
• ReferenceError
• SyntaxError
• TypeError
• URIError

记住，所有这些错误类型都是实际的构造函数，意味着返回一个新的错误对象。

在我们的代码中，主要还是使用Error和TypeError这两种最常见的类型来创建自己的错误对象 。

大多数时候，大多数错误将直接来自JavaScript引擎，例如InternalError或SyntaxError。

如果你重新赋值给 const 声明的变量时，就会引发 TypeError 错误。

const name = "前端小智" 
name = "王大冶" 
// // TypeError: Assignment to constant variable. 

SyntaxError 错误一般是关键字打错了，如下所示：

va x = '33'; 
// SyntaxError: Unexpected identifier 

或者，当在错误的地方使关键字时，例如await 和 async 的使用：

function wrong(){ 
    await 99; 
}wrong();// SyntaxError: await is only valid in async function 

另一个TypeError的例子是，在页面操作不存在的 DOM 元素。

Uncaught TypeError: button is null 

除了这些内置错误外，在浏览器中还有：

• DOMException
• DOMError，现在已经废弃，不再使用了。

DOMException是与 Web API 相关的一系列错误。当我们在浏览器中执行愚蠢的操作时，它们会被抛出，例如：

document.body.appendChild(document.cloneNode(true)); 

结果：

Uncaught DOMException: Node.appendChild: May not add a Document as a child 

什么是异常?

大多数开发人员认为错误和异常是一回事。实际上，错误对象只有在抛出时才会变成异常。

要在JavaScript中引发异常，我们使用throw 关键字把错误抛出去：

const wrongType = TypeError("霍霍，好像哪里出问题了！") 
throw wrongType; 

简写形式：

throw TypeError("霍霍，好像哪里出问题了！") 

或者

throw new TypeError("霍霍，好像哪里出问题了！") 

在函数体或者条件之外抛出异步的可能性不大，考虑下面的例子：

function toUppercase(string) { 
  if (typeof string !== "string") { 
    throw TypeError("霍霍，好像哪里出问题了！"); 
  }  return string.toUpperCase(); 
} 

这里我们检查函数参数是否为字符串。如果不是，我们抛出一个异常。从技术上讲，JavaScript中可以抛出任何东西，而不仅仅是错误对象

throw Symbol(); 
throw 33; 
throw "Error!"; 
throw null; 

但是，最好避免这些事情：始终抛出正确的错误对象，而不是一些基本类型。

这样有助于在代码中，错误处理的一致性。其他成员可以期望在错误对象上访问error.message或error.stack 来知道错误的源头。

当我们抛出异常时会发生什么?

异常就像一个上升的电梯:一旦你抛出一个，它就会在程序堆栈中冒泡，除非它在某个地方被捕获。

考虑以下代码：

function toUppercase(string) { 
  if (typeof string !== "string") { 
    throw TypeError("参数类型需要是 string 的"); 
  }  return string.toUpperCase(); 
}toUppercase(4); 

运行代码会在控制台看到：

Uncaught TypeError: Wrong type given, expected a string 
    toUppercase http://localhost:5000/index.js:3 
    <anonymous> http://localhost:5000/index.js:9 

可以看到发生错误的确切行。

这个报告是一个堆栈跟踪，它有助于跟踪代码中的问题。堆栈跟踪从下至上：

toUppercase http://localhost:5000/index.js:3 
   <anonymous> http://localhost:5000/index.js:9 

除了在浏览器的控制台中看到此堆栈跟踪外，还可以通过错误对象的stack属性进行查看。

如果异常未被捕获，也就是说，程序员不采取任何措施来捕获它，程序将崩溃。

何时何地捕获代码中的异常取决于特定的用例。

例如，我们可能想在堆栈中传递一个异常，以使程序完全崩溃。这种情况发生在， 让错误停止程序比处理无效数据来得更安全。

接下来，我们来看看 JavaScript 同步和异步中的错误和异常处理。

同步中的错误处理

同步代码在大多数情况下都很简单，因此它的错误处理也很简单。

常规函数的错误处理

同步代码的执行顺序与写入顺序相同。我们再看一下前面的例子：

function toUppercase(string) { 
  if (typeof string !== "string") { 
    throw TypeError("参数类型需要是 string 的"); 
  }  return string.toUpperCase(); 
}toUppercase(4); 

在这里，引擎调用并执行toUppercase。所有这些都是同步发生的。要捕获同步函数引发的异常，我们可以使用try/catch/finally：

try { 
  toUppercase(4); 
} catch (error) { 
  console.error(error.message); 
} finally { 
} 

try/catch/finally是一个同步结构，但它也可以捕获异步出现的异常。

使用 generator 函数来处理错误

JavaScript中的生成器函数是一种特殊的函数。除了在其内部作用域和使用者之间提供双向通信通道之外，还可以随意暂停和恢复。

要创建一个生成器函数，我们在function关键字后面放一个*：

function* generate() { 
  // 
} 

在函数内可以使用yield返回值：

function* generate() { 
  yield 33; 
  yield 99; 
} 

生成器函数的返回值是一个迭代器对象(iterator object)。要从生成器中提取值，我们可以使用两种方法：

• 使用 next() 方法
• 通过 for...of 遍历

如下所示，要想在生成器中获取值，我们可以这样做：

function* generate() { 
  yield 33; 
  yield 99; 
}const go = generate(); 
const firstStep = go.next().value; // 33 
const secondStep = go.next().value; // 99 

成器也可以采用其他方法工作：它们可以接收调用者返回的值和异常。

除了next()之外，从生成器返回的迭代器对象还具有throw()方法。使用这种方法，我们可以通过向生成器中注入一个异常来停止程序：

function* generate() { 
  yield 33; 
  yield 99; 
}const go = generate(); 
const firstStep = go.next().value; // 33 
go.throw(Error("我要结束你!")); 
const secondStep = go.next().value; // 这里会抛出异常 

要获取此错误，可以在生成器函数中使用 try/catch/finally：

function* generate() { 
  try { 
    yield 33; 
    yield 99; 
  } catch (error) { 
    console.error(error.message); 
  }} 

下面这个事例是使用 for...of 来获取 生成器函数中的值：

function* generate() { 
  yield 33; 
  yield 99; 
    throw Error("我要结束你!") 
}try { 
  for (const value of generate()) { 
    console.log(value) 
  }} catch (error) { 
  console.log(error.message) 
}/* 输出： 
  33 
  99 
  我要结束你! 
*/ 

异步中的错误处理

JavaScript本质上是同步的，是一种单线程语言。

诸如浏览器引擎之类的宿主环境使用许多Web API， 增强了 JS 以与外部系统进行交互并处理与 I/O 绑定的操作。

浏览器中异步操作有：定时器相关的函数、事件和 Promise。

异步中的错误处理不同于同步的错误处理。我们来看一些例子。

定时器的错误处理

考虑下面的代码片段：

function failAfterOneSecond() { 
  setTimeout(() => { 
    throw Error("Something went wrong!"); 
  }, 1000); 
} 

这个函数大约在1秒后抛出异常，处理这个异常的正确方法是什么?

下面的方法不起作用：

function failAfterOneSecond() { 
  setTimeout(() => { 
    throw Error("Something went wrong!"); 
  }, 1000); 
}try { 
  failAfterOneSecond();} catch (error) { 
  console.error(error.message); 
} 

我们知道 try/catch 是同步，而 setTimeout 是异步的。当执行到 setTimeout回调时，try/catch 早已跑完了，所以异常就无法捕获到。

它们在两务不同的轨道上：

Track A: --> try/catch 
Track B: --> setTimeout --> callback --> throw 

如果能让程序跑下去，把 try/catch 移动到 setTimeout 里面。但这种做法意义不大，后面我们会使用 Promise 来解决这类的问题。

事件中错误处理

DOM 的事件操作(监听和触发)，都定义在EventTarget接口。Element节点、document节点和window对象，都部署了这个接口。此外，XMLHttpRequest、AudioNode、AudioContext等浏览器内置对象，也部署了这个接口。该接口就是三个方法，addEventListener和removeEventListener用于绑定和移除监听函数，dispatchEvent用于触发事件。

DOM 事件的错误处理机制遵循任何异步Web API的相同方案。

考虑下面示例：

const button = document.querySelector("button"); 
button.addEventListener("click", function() { 
  throw Error("Can't touch this button!"); 
}); 

在这里，单击按钮后立即引发异常。我们如何抓住它?下面这种方式没啥作用，也不会阻止程序崩溃：

const button = document.querySelector("button"); 
try { 
  button.addEventListener("click", function() { 
    throw Error("Can't touch this button!"); 
  });} catch (error) { 
  console.error(error.message); 
} 

与 setTimeout 一样，addEventListener 也是异步执行的。

Track A: --> try/catch 
Track B: --> addEventListener --> callback --> throw 

如果能让程序跑下去，把 try/catch 移动到 addEventListener 里面。但这种做法意义不大，后面我们会使用 Promise 来解决这类的问题。

onerror 怎么样

HTML元素具有许多事件处理程序，例如onclick，onmouseenter，onchange等，当然还有 onerror。

当 img 标签或 script 标签遇到不存在的资源时，onerror事件处理程序都会触发。

考虑下面示例：

... 
<body> 
  <img src="nowhere-to-be-found.png" alt="So empty!"> 
</body> 
... 

当文件不存在时，控制台就会报如下的错误：

GET http://localhost:5000/nowhere-to-be-found.png 
[HTTP/1.1 404 Not Found 3ms] 

在 JS 中，我们可以通过 onerror 来捕获这个错误：

const image = document.querySelector("img"); 
image.onerror = function(event) { 
  console.log(event); 
}; 

更好的方式：

const image = document.querySelector("img"); 
image.addEventListener("error", function(event) { 
  console.log(event); 
}); 

这种方式对于一些请求资源丢失的情况很有用，但 onerror 与 throw 与 try/cathc 无关。

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