有時(shí)我們會(huì)忽略錯(cuò)誤處理和堆棧追蹤的一些細(xì)節(jié), 但是這些細(xì)節(jié)對(duì)于寫(xiě)與測(cè)試或錯(cuò)誤處理相關(guān)的庫(kù)來(lái)說(shuō)是非常有用的. 例如這周, 對(duì)于 Chai 就有一個(gè)非常棒的PR, 該P(yáng)R極大地改善了我們處理堆棧的方式, 當(dāng)用戶的斷言失敗的時(shí)候, 我們會(huì)給予更多的提示信息(幫助用戶進(jìn)行定位).
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合理地處理堆棧信息能使你清除無(wú)用的數(shù)據(jù), 而只專注于有用的數(shù)據(jù). 同時(shí), 當(dāng)更好地理解 Errors 對(duì)象及其相關(guān)屬性之后, 能有助于你更充分地利用 Errors.
(函數(shù)的)調(diào)用棧是怎么工作的
在談?wù)撳e(cuò)誤之前, 先要了解下(函數(shù)的)調(diào)用棧的原理:
當(dāng)有一個(gè)函數(shù)被調(diào)用的時(shí)候, 它就被壓入到堆棧的頂部, 該函數(shù)運(yùn)行完成之后, 又會(huì)從堆棧的頂部被移除.
堆棧的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)就是后進(jìn)先出, 以 LIFO (last in, first out) 著稱.
例如:
function c() { console.log('c'); } function b() { console.log('b'); c(); } function a() { console.log('a'); b(); } a();
在上述的示例中, 當(dāng)函數(shù) a 運(yùn)行時(shí), 其會(huì)被添加到堆棧的頂部. 然后, 當(dāng)函數(shù) b 在函數(shù) a 的內(nèi)部被調(diào)用時(shí), 函數(shù) b 會(huì)被壓入到堆棧的頂部. 當(dāng)函數(shù) c 在函數(shù) b 的內(nèi)部被調(diào)用時(shí)也會(huì)被壓入到堆棧的頂部.
當(dāng)函數(shù) c 運(yùn)行時(shí), 堆棧中就包含了 a, b 和 c(按此順序).
當(dāng)函數(shù) c 運(yùn)行完畢之后, 就會(huì)從堆棧的頂部被移除, 然后函數(shù)調(diào)用的控制流就回到函數(shù) b. 函數(shù) b 運(yùn)行完之后, 也會(huì)從堆棧的頂部被移除, 然后函數(shù)調(diào)用的控制流就回到函數(shù) a. 最后, 函數(shù) a 運(yùn)行完成之后也會(huì)從堆棧的頂部被移除.
為了更好地在demo中演示堆棧的行為, 可以使用 console.trace() 在控制臺(tái)輸出當(dāng)前的堆棧數(shù)據(jù). 同時(shí), 你要以從上至下的順序閱讀輸出的堆棧數(shù)據(jù).
function c() { console.log('c'); console.trace(); } function b() { console.log('b'); c(); } function a() { console.log('a'); b(); } a();
在 Node 的 REPL 模式中運(yùn)行上述代碼會(huì)得到如下輸出:
Trace at c (repl:3:9) at b (repl:3:1) at a (repl:3:1) at repl:1:1 // <-- For now feel free to ignore anything below this point, these are Node's internals at realRunInThisContextScript (vm.js:22:35) at sigintHandlersWrap (vm.js:98:12) at ContextifyScript.Script.runInThisContext (vm.js:24:12) at REPLServer.defaultEval (repl.js:313:29) at bound (domain.js:280:14) at REPLServer.runBound [as eval] (domain.js:293:12)
正如所看到的, 當(dāng)從函數(shù) c 中輸出時(shí), 堆棧中包含了函數(shù) a, b 以及c.
如果在函數(shù) c 運(yùn)行完成之后, 在函數(shù) b 中輸出當(dāng)前的堆棧數(shù)據(jù), 就會(huì)看到函數(shù) c 已經(jīng)從堆棧的頂部被移除, 此時(shí)堆棧中僅包括函數(shù) a 和 b.
function c() { console.log('c'); } function b() { console.log('b'); c(); console.trace(); } function a() { console.log('a'); b(); }
正如所看到的, 函數(shù) c 運(yùn)行完成之后, 已經(jīng)從堆棧的頂部被移除.
Trace at b (repl:4:9) at a (repl:3:1) at repl:1:1 // <-- For now feel free to ignore anything below this point, these are Node's internals at realRunInThisContextScript (vm.js:22:35) at sigintHandlersWrap (vm.js:98:12) at ContextifyScript.Script.runInThisContext (vm.js:24:12) at REPLServer.defaultEval (repl.js:313:29) at bound (domain.js:280:14) at REPLServer.runBound [as eval] (domain.js:293:12) at REPLServer.onLine (repl.js:513:10)
Error對(duì)象和錯(cuò)誤處理
當(dāng)程序運(yùn)行出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí), 通常會(huì)拋出一個(gè) Error 對(duì)象. Error 對(duì)象可以作為用戶自定義錯(cuò)誤對(duì)象繼承的原型.
Error.prototype 對(duì)象包含如下屬性:
constructor–指向?qū)嵗臉?gòu)造函數(shù)
message–錯(cuò)誤信息
name–錯(cuò)誤的名字(類型)
上述是 Error.prototype 的標(biāo)準(zhǔn)屬性, 此外, 不同的運(yùn)行環(huán)境都有其特定的屬性. 在例如 Node, Firefox, Chrome, Edge, IE 10+, Opera 以及 Safari 6+ 這樣的環(huán)境中, Error 對(duì)象具備 stack 屬性, 該屬性包含了錯(cuò)誤的堆棧軌跡. 一個(gè)錯(cuò)誤實(shí)例的堆棧軌跡包含了自構(gòu)造函數(shù)之后的所有堆棧結(jié)構(gòu).
如果想了解更多關(guān)于 Error 對(duì)象的特定屬性, 可以閱讀 MDN 上的這篇文章.
為了拋出一個(gè)錯(cuò)誤, 必須使用 throw 關(guān)鍵字. 為了 catch 一個(gè)拋出的錯(cuò)誤, 必須使用 try…catch 包含可能跑出錯(cuò)誤的代碼. Catch的參數(shù)是被跑出的錯(cuò)誤實(shí)例.
如 Java 一樣, JavaScript 也允許在 try/catch 之后使用 finally 關(guān)鍵字. 在處理完錯(cuò)誤之后, 可以在 finally 語(yǔ)句塊作一些清除工作.
在語(yǔ)法上, 你可以使用 try 語(yǔ)句塊而其后不必跟著 catch 語(yǔ)句塊, 但必須跟著 finally 語(yǔ)句塊. 這意味著有三種不同的 try 語(yǔ)句形式:
try…catch
try…finally
try…catch…finally
Try語(yǔ)句內(nèi)還可以在嵌入 try 語(yǔ)句:
try { try { throw new Error('Nested error.'); // The error thrown here will be caught by its own `catch` clause } catch (nestedErr) { console.log('Nested catch'); // This runs } } catch (err) { console.log('This will not run.'); }
也可以在 catch 或 finally 中嵌入 try 語(yǔ)句:
try { throw new Error('First error'); } catch (err) { console.log('First catch running'); try { throw new Error('Second error'); } catch (nestedErr) { console.log('Second catch running.'); } } try { console.log('The try block is running...'); } finally { try { throw new Error('Error inside finally.'); } catch (err) { console.log('Caught an error inside the finally block.'); } }
需要重點(diǎn)說(shuō)明一下的是在拋出錯(cuò)誤時(shí), 可以只拋出一個(gè)簡(jiǎn)單值而不是 Error 對(duì)象. 盡管這看起來(lái)看酷并且是允許的, 但這并不是一個(gè)推薦的做法, 尤其是對(duì)于一些需要處理他人代碼的庫(kù)和框架的開(kāi)發(fā)者, 因?yàn)闆](méi)有標(biāo)準(zhǔn)可以參考, 也無(wú)法得知會(huì)從用戶那里得到什么. 你不能信任用戶會(huì)拋出 Error 對(duì)象, 因?yàn)樗麄兛赡懿粫?huì)這么做, 而是簡(jiǎn)單的拋出一個(gè)字符串或者數(shù)值. 這也意味著很難去處理堆棧信息和其它元信息.
例如:
function runWithoutThrowing(func) { try { func(); } catch (e) { console.log('There was an error, but I will not throw it.'); console.log('The error\'s message was: ' + e.message) } } function funcThatThrowsError() { throw new TypeError('I am a TypeError.'); } runWithoutThrowing(funcThatThrowsError);
如果用戶傳遞給函數(shù) runWithoutThrowing 的參數(shù)拋出了一個(gè)錯(cuò)誤對(duì)象, 上面的代碼能正常捕獲錯(cuò)誤. 然后, 如果是拋出一個(gè)字符串, 就會(huì)碰到一些問(wèn)題了:
function runWithoutThrowing(func) { try { func(); } catch (e) { console.log('There was an error, but I will not throw it.'); console.log('The error\'s message was: ' + e.message) } } function funcThatThrowsString() { throw 'I am a String.'; } runWithoutThrowing(funcThatThrowsString);
現(xiàn)在第二個(gè) console.log 會(huì)輸出undefined. 這看起來(lái)不是很重要, 但如果你需要確保 Error 對(duì)象有一個(gè)特定的屬性或者用另一種方式來(lái)處理 Error 對(duì)象的特定屬性(例如 Chai的throws斷言的做法), 你就得做大量的工作來(lái)確保程序的正確運(yùn)行.
同時(shí), 如果拋出的不是 Error 對(duì)象, 也就獲取不到 stack 屬性.
Errors 也可以被作為其它對(duì)象, 你也不必拋出它們, 這也是為什么大多數(shù)回調(diào)函數(shù)把 Errors 作為第一個(gè)參數(shù)的原因. 例如:
const fs = require('fs'); fs.readdir('/example/i-do-not-exist', function callback(err, dirs) { if (err instanceof Error) { // `readdir` will throw an error because that directory does not exist // We will now be able to use the error object passed by it in our callback function console.log('Error Message: ' + err.message); console.log('See? We can use Errors without using try statements.'); } else { console.log(dirs); } });
最后, Error 對(duì)象也可以用于 rejected promise, 這使得很容易處理 rejected promise:
new Promise(function(resolve, reject) { reject(new Error('The promise was rejected.')); }).then(function() { console.log('I am an error.'); }).catch(function(err) { if (err instanceof Error) { console.log('The promise was rejected with an error.'); console.log('Error Message: ' + err.message); } });
處理堆棧
這一節(jié)是針對(duì)支持 Error.captureStackTrace的運(yùn)行環(huán)境, 例如Nodejs.
Error.captureStackTrace 的第一個(gè)參數(shù)是 object, 第二個(gè)可選參數(shù)是一個(gè) function. Error.captureStackTrace 會(huì)捕獲堆棧信息, 并在第一個(gè)參數(shù)中創(chuàng)建 stack 屬性來(lái)存儲(chǔ)捕獲到的堆棧信息. 如果提供了第二個(gè)參數(shù), 該函數(shù)將作為堆棧調(diào)用的終點(diǎn). 因此, 捕獲到的堆棧信息將只顯示該函數(shù)調(diào)用之前的信息.
用下面的兩個(gè)demo來(lái)解釋一下. 第一個(gè), 僅將捕獲到的堆棧信息存于一個(gè)普通的對(duì)象之中:
const myObj = {}; function c() { } function b() { // Here we will store the current stack trace into myObj Error.captureStackTrace(myObj); c(); } function a() { b(); } // First we will call these functions a(); // Now let's see what is the stack trace stored into myObj.stack console.log(myObj.stack); // This will print the following stack to the console: // at b (repl:3:7) <-- Since it was called inside B, the B call is the last entry in the stack // at a (repl:2:1) // at repl:1:1 <-- Node internals below this line // at realRunInThisContextScript (vm.js:22:35) // at sigintHandlersWrap (vm.js:98:12) // at ContextifyScript.Script.runInThisContext (vm.js:24:12) // at REPLServer.defaultEval (repl.js:313:29) // at bound (domain.js:280:14) // at REPLServer.runBound [as eval] (domain.js:293:12) // at REPLServer.onLine (repl.js:513:10)
從上面的示例可以看出, 首先調(diào)用函數(shù) a(被壓入堆棧), 然后在 a 里面調(diào)用函數(shù) b(被壓入堆棧且在a之上), 然后在 b 中捕獲到當(dāng)前的堆棧信息, 并將其存儲(chǔ)到 myObj 中. 所以, 在控制臺(tái)輸出的堆棧信息中僅包含了 a 和 b 的調(diào)用信息.
現(xiàn)在, 我們給 Error.captureStackTrace 傳遞一個(gè)函數(shù)作為第二個(gè)參數(shù), 看下輸出信息:
const myObj = {}; function d() { // Here we will store the current stack trace into myObj // This time we will hide all the frames after `b` and `b` itself Error.captureStackTrace(myObj, b); } function c() { d(); } function b() { c(); } function a() { b(); } // First we will call these functions a(); // Now let's see what is the stack trace stored into myObj.stack console.log(myObj.stack); // This will print the following stack to the console: // at a (repl:2:1) <-- As you can see here we only get frames before `b` was called // at repl:1:1 <-- Node internals below this line // at realRunInThisContextScript (vm.js:22:35) // at sigintHandlersWrap (vm.js:98:12) // at ContextifyScript.Script.runInThisContext (vm.js:24:12) // at REPLServer.defaultEval (repl.js:313:29) // at bound (domain.js:280:14) // at REPLServer.runBound [as eval] (domain.js:293:12) // at REPLServer.onLine (repl.js:513:10) // at emitOne (events.js:101:20)
當(dāng)將函數(shù) b 作為第二個(gè)參數(shù)傳給 Error.captureStackTraceFunction 時(shí), 輸出的堆棧就只包含了函數(shù) b 調(diào)用之前的信息(盡管 Error.captureStackTraceFunction 是在函數(shù) d 中調(diào)用的), 這也就是為什么只在控制臺(tái)輸出了 a. 這樣處理方式的好處就是用來(lái)隱藏一些與用戶無(wú)關(guān)的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié).
以上就是本文的全部?jī)?nèi)容,希望對(duì)大家的學(xué)習(xí)有所幫助,也希望大家多多支持創(chuàng)新互聯(lián)。
文章標(biāo)題:JavaScript錯(cuò)誤處理和堆棧追蹤詳解
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