JavaScript 錯誤處理機(jī)制

JavaScript 解析或運(yùn)行時，一旦發(fā)生錯誤，引擎就會拋出一個錯誤對象。JavaScript 原生提供Error構(gòu)造函數(shù)，所有拋出的錯誤都是這個構(gòu)造函數(shù)的實(shí)例。

var err = new Error('出錯了');
err.message // "出錯了"

上面代碼中，我們調(diào)用Error()構(gòu)造函數(shù)，生成一個實(shí)例對象err。Error()構(gòu)造函數(shù)接受一個參數(shù)，表示錯誤提示，可以從實(shí)例的message屬性讀到這個參數(shù)。拋出Error實(shí)例對象以后，整個程序就中斷在發(fā)生錯誤的地方，不再往下執(zhí)行。

JavaScript 語言標(biāo)準(zhǔn)只提到，Error實(shí)例對象必須有message屬性，表示出錯時的提示信息，沒有提到其他屬性。大多數(shù) JavaScript 引擎，對Error實(shí)例還提供name和stack屬性，分別表示錯誤的名稱和錯誤的堆棧，但它們是非標(biāo)準(zhǔn)的，不是每種實(shí)現(xiàn)都有。

• message：錯誤提示信息
• name：錯誤名稱（非標(biāo)準(zhǔn)屬性）
• stack：錯誤的堆棧（非標(biāo)準(zhǔn)屬性）

使用name和message這兩個屬性，可以對發(fā)生什么錯誤有一個大概的了解。

if (error.name) {
  console.log(error.name + ': ' + error.message);
}

stack屬性用來查看錯誤發(fā)生時的堆棧。

function throwit() {
  throw new Error('');
}

function catchit() {
  try {
    throwit();
  } catch(e) {
    console.log(e.stack); // print stack trace
  }
}

catchit()
// Error
//    at throwit (~/examples/throwcatch.js:9:11)
//    at catchit (~/examples/throwcatch.js:3:9)
//    at repl:1:5

上面代碼中，錯誤堆棧的最內(nèi)層是throwit函數(shù)，然后是catchit函數(shù)，最后是函數(shù)的運(yùn)行環(huán)境。

原生錯誤類型

Error實(shí)例對象是最一般的錯誤類型，在它的基礎(chǔ)上，JavaScript 還定義了其他6種錯誤對象。也就是說，存在Error的6個派生對象。

SyntaxError 對象

SyntaxError對象是解析代碼時發(fā)生的語法錯誤。

// 變量名錯誤
var 1a;
// Uncaught SyntaxError: Invalid or unexpected token

// 缺少括號
console.log 'hello');
// Uncaught SyntaxError: Unexpected string

上面代碼的錯誤，都是在語法解析階段就可以發(fā)現(xiàn)，所以會拋出SyntaxError。第一個錯誤提示是“token 非法”，第二個錯誤提示是“字符串不符合要求”。

ReferenceError 對象

ReferenceError對象是引用一個不存在的變量時發(fā)生的錯誤。

// 使用一個不存在的變量
unknownVariable
// Uncaught ReferenceError: unknownVariable is not defined

另一種觸發(fā)場景是，將一個值分配給無法分配的對象，比如對函數(shù)的運(yùn)行結(jié)果賦值。

// 等號左側(cè)不是變量
console.log() = 1
// Uncaught ReferenceError: Invalid left-hand side in assignment

上面代碼對函數(shù)console.log的運(yùn)行結(jié)果賦值，結(jié)果引發(fā)了ReferenceError錯誤。

RangeError 對象

RangeError對象是一個值超出有效范圍時發(fā)生的錯誤。主要有幾種情況，一是數(shù)組長度為負(fù)數(shù)，二是Number對象的方法參數(shù)超出范圍，以及函數(shù)堆棧超過最大值。

// 數(shù)組長度不得為負(fù)數(shù)
new Array(-1)
// Uncaught RangeError: Invalid array length

TypeError 對象

TypeError對象是變量或參數(shù)不是預(yù)期類型時發(fā)生的錯誤。比如，對字符串、布爾值、數(shù)值等原始類型的值使用new命令，就會拋出這種錯誤，因為new命令的參數(shù)應(yīng)該是一個構(gòu)造函數(shù)。

new 123
// Uncaught TypeError: 123 is not a constructor

var obj = {};
obj.unknownMethod()
// Uncaught TypeError: obj.unknownMethod is not a function

上面代碼的第二種情況，調(diào)用對象不存在的方法，也會拋出TypeError錯誤，因為obj.unknownMethod的值是undefined，而不是一個函數(shù)。

URIError 對象

URIError對象是 URI 相關(guān)函數(shù)的參數(shù)不正確時拋出的錯誤，主要涉及encodeURI()、decodeURI()、encodeURIComponent()、decodeURIComponent()、escape()和unescape()這六個函數(shù)。

decodeURI('%2')
// URIError: URI malformed

EvalError 對象

eval函數(shù)沒有被正確執(zhí)行時，會拋出EvalError錯誤。該錯誤類型已經(jīng)不再使用了，只是為了保證與以前代碼兼容，才繼續(xù)保留。

總結(jié)

以上這6種派生錯誤，連同原始的Error對象，都是構(gòu)造函數(shù)。開發(fā)者可以使用它們，手動生成錯誤對象的實(shí)例。這些構(gòu)造函數(shù)都接受一個參數(shù)，代表錯誤提示信息（message）。

var err1 = new Error('出錯了！');
var err2 = new RangeError('出錯了，變量超出有效范圍！');
var err3 = new TypeError('出錯了，變量類型無效！');

err1.message // "出錯了！"
err2.message // "出錯了，變量超出有效范圍！"
err3.message // "出錯了，變量類型無效！"

自定義錯誤

除了 JavaScript 原生提供的七種錯誤對象，還可以定義自己的錯誤對象。

function UserError(message) {
  this.message = message || '默認(rèn)信息';
  this.name = 'UserError';
}

UserError.prototype = new Error();
UserError.prototype.constructor = UserError;

上面代碼自定義一個錯誤對象UserError，讓它繼承Error對象。然后，就可以生成這種自定義類型的錯誤了。

new UserError('這是自定義的錯誤！');

throw 語句

throw語句的作用是手動中斷程序執(zhí)行，拋出一個錯誤。

var x = -1;

if (x <= 0) {
  throw new Error('x 必須為正數(shù)');
}
// Uncaught Error: x 必須為正數(shù)

上面代碼中，如果變量x小于等于0，就手動拋出一個錯誤，告訴用戶x的值不正確，整個程序就會在這里中斷執(zhí)行?？梢钥吹剑?code>throw拋出的錯誤就是它的參數(shù)，這里是一個Error對象的實(shí)例。

throw也可以拋出自定義錯誤。

function UserError(message) {
  this.message = message || '默認(rèn)信息';
  this.name = 'UserError';
}

throw new UserError('出錯了！');
// Uncaught UserError {message: "出錯了！", name: "UserError"}

上面代碼中，throw拋出的是一個UserError實(shí)例。

實(shí)際上，throw可以拋出任何類型的值。也就是說，它的參數(shù)可以是任何值。

// 拋出一個字符串
throw 'Error！';
// Uncaught Error！

// 拋出一個數(shù)值
throw 42;
// Uncaught 42

// 拋出一個布爾值
throw true;
// Uncaught true

// 拋出一個對象
throw {
  toString: function () {
    return 'Error!';
  }
};
// Uncaught {toString: ?}

對于 JavaScript 引擎來說，遇到throw語句，程序就中止了。引擎會接收到throw拋出的信息，可能是一個錯誤實(shí)例，也可能是其他類型的值。

try...catch 結(jié)構(gòu)

一旦發(fā)生錯誤，程序就中止執(zhí)行了。JavaScript 提供了try...catch結(jié)構(gòu)，允許對錯誤進(jìn)行處理，選擇是否往下執(zhí)行。

try {
  throw new Error('出錯了!');
} catch (e) {
  console.log(e.name + ": " + e.message);
  console.log(e.stack);
}
// Error: 出錯了!
//   at <anonymous>:3:9
//   ...

上面代碼中，try代碼塊拋出錯誤（上例用的是throw語句），JavaScript 引擎就立即把代碼的執(zhí)行，轉(zhuǎn)到catch代碼塊，或者說錯誤被catch代碼塊捕獲了。catch接受一個參數(shù)，表示try代碼塊拋出的值。

如果你不確定某些代碼是否會報錯，就可以把它們放在try...catch代碼塊之中，便于進(jìn)一步對錯誤進(jìn)行處理。

try {
  f();
} catch(e) {
  // 處理錯誤
}

上面代碼中，如果函數(shù)f執(zhí)行報錯，就會進(jìn)行catch代碼塊，接著對錯誤進(jìn)行處理。

catch代碼塊捕獲錯誤之后，程序不會中斷，會按照正常流程繼續(xù)執(zhí)行下去。

try {
  throw "出錯了";
} catch (e) {
  console.log(111);
}
console.log(222);
// 111
// 222

上面代碼中，try代碼塊拋出的錯誤，被catch代碼塊捕獲后，程序會繼續(xù)向下執(zhí)行。

catch代碼塊之中，還可以再拋出錯誤，甚至使用嵌套的try...catch結(jié)構(gòu)。

var n = 100;

try {
  throw n;
} catch (e) {
  if (e <= 50) {
    // ...
  } else {
    throw e;
  }
}
// Uncaught 100

上面代碼中，catch代碼之中又拋出了一個錯誤。

為了捕捉不同類型的錯誤，catch代碼塊之中可以加入判斷語句。

try {
  foo.bar();
} catch (e) {
  if (e instanceof EvalError) {
    console.log(e.name + ": " + e.message);
  } else if (e instanceof RangeError) {
    console.log(e.name + ": " + e.message);
  }
  // ...
}

上面代碼中，catch捕獲錯誤之后，會判斷錯誤類型（EvalError還是RangeError），進(jìn)行不同的處理。

finally 代碼塊

try...catch結(jié)構(gòu)允許在最后添加一個finally代碼塊，表示不管是否出現(xiàn)錯誤，都必需在最后運(yùn)行的語句。

function cleansUp() {
  try {
    throw new Error('出錯了……');
    console.log('此行不會執(zhí)行');
  } finally {
    console.log('完成清理工作');
  }
}

cleansUp()
// 完成清理工作
// Uncaught Error: 出錯了……
//    at cleansUp (<anonymous>:3:11)
//    at <anonymous>:10:1

上面代碼中，由于沒有catch語句塊，一旦發(fā)生錯誤，代碼就會中斷執(zhí)行。中斷執(zhí)行之前，會先執(zhí)行finally代碼塊，然后再向用戶提示報錯信息。

function idle(x) {
  try {
    console.log(x);
    return 'result';
  } finally {
    console.log('FINALLY');
  }
}

idle('hello')
// hello
// FINALLY

上面代碼中，try代碼塊沒有發(fā)生錯誤，而且里面還包括return語句，但是finally代碼塊依然會執(zhí)行。而且，這個函數(shù)的返回值還是result。

下面的例子說明，return語句的執(zhí)行是排在finally代碼之前，只是等finally代碼執(zhí)行完畢后才返回。

var count = 0;
function countUp() {
  try {
    return count;
  } finally {
    count++;
  }
}

countUp()
// 0
count
// 1

上面代碼說明，return語句里面的count的值，是在finally代碼塊運(yùn)行之前就獲取了。

下面是finally代碼塊用法的典型場景。

openFile();

try {
  writeFile(Data);
} catch(e) {
  handleError(e);
} finally {
  closeFile();
}

上面代碼首先打開一個文件，然后在try代碼塊中寫入文件，如果沒有發(fā)生錯誤，則運(yùn)行finally代碼塊關(guān)閉文件；一旦發(fā)生錯誤，則先使用catch代碼塊處理錯誤，再使用finally代碼塊關(guān)閉文件。

下面的例子充分反映了try...catch...finally這三者之間的執(zhí)行順序。

function f() {
  try {
    console.log(0);
    throw 'bug';
  } catch(e) {
    console.log(1);
    return true; // 這句原本會延遲到 finally 代碼塊結(jié)束再執(zhí)行
    console.log(2); // 不會運(yùn)行
  } finally {
    console.log(3);
    return false; // 這句會覆蓋掉前面那句 return
    console.log(4); // 不會運(yùn)行
  }

  console.log(5); // 不會運(yùn)行
}

var result = f();
// 0
// 1
// 3

result
// false

上面代碼中，catch代碼塊結(jié)束執(zhí)行之前，會先執(zhí)行finally代碼塊。

catch代碼塊之中，觸發(fā)轉(zhuǎn)入finally代碼塊的標(biāo)志，不僅有return語句，還有throw語句。

function f() {
  try {
    throw '出錯了！';
  } catch(e) {
    console.log('捕捉到內(nèi)部錯誤');
    throw e; // 這句原本會等到finally結(jié)束再執(zhí)行
  } finally {
    return false; // 直接返回
  }
}

try {
  f();
} catch(e) {
  // 此處不會執(zhí)行
  console.log('caught outer "bogus"');
}

//  捕捉到內(nèi)部錯誤

上面代碼中，進(jìn)入catch代碼塊之后，一遇到throw語句，就會去執(zhí)行finally代碼塊，其中有return false語句，因此就直接返回了，不再會回去執(zhí)行catch代碼塊剩下的部分了。

try代碼塊內(nèi)部，還可以再使用try代碼塊。

try {
  try {
    consle.log('Hello world!'); // 報錯
  }
  finally {
    console.log('Finally');
  }
  console.log('Will I run?');
} catch(error) {
  console.error(error.message);
}
// Finally
// consle is not defined

上面代碼中，try里面還有一個try。內(nèi)層的try報錯（console拼錯了），這時會執(zhí)行內(nèi)層的finally代碼塊，然后拋出錯誤，被外層的catch捕獲。

參考連接

• Jani Hartikainen, JavaScript Errors and How to Fix Them