深入分析javascript中的錯誤處理機制

2019-11-20 09:28:34

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供稿：網友

前面的話

　　錯誤處理對于web應用程序開發至關重要，不能提前預測到可能發生的錯誤，不能提前采取恢復策略，可能導致較差的用戶體驗。由于任何javascript錯誤都可能導致網頁無法使用，因此作為開發人員，必須要知道何時可能出錯，為什么會出錯，以及會出什么錯。本文將詳細介紹javascript中的錯誤處理機制

error對象

　　error對象是包含錯誤信息的對象，是javascript的原生對象。當代碼解析或運行時發生錯誤，javascript引擎就會自動產生并拋出一個error對象的實例，然后整個程序就中斷在發生錯誤的地方

console.log(t);//Uncaught ReferenceError: t is not defined

　　ECMA-262規定了error對象包括兩個屬性：message和name。message屬性保存著錯誤信息，而name屬性保存錯誤類型

復制代碼代碼如下:

//一般地，使用try-catch語句來捕獲錯誤
try{
    t;
}catch(ex){
    console.log(ex.message);//t is not defined 
    console.log(ex.name);//ReferenceError
}

　　瀏覽器還對error對象的屬性做了擴展，添加了其他相關信息。其中各瀏覽器廠商實現最多的是stack屬性，它表示棧跟蹤信息(safari不支持)

復制代碼代碼如下:

try{
    t;
}catch(ex){
    console.log(ex.stack);//@file:///D:/wamp/www/form.html:12:2
}

　　當然，可以使用error()構造函數來創建錯誤對象。如果指定message參數，則該error對象將把它用做它的message屬性；若不指定，它將使用一個預定義的默認字符串作為該屬性的值

復制代碼代碼如下:

new Error();
new Error(message);    
//一般地，使用throw語句來拋出錯誤
throw new Error('test');//Uncaught Error: test
throw new Error();//Uncaught Error

復制代碼代碼如下:

function UserError(message) {
   this.message = message;
   this.name = "UserError";
}
UserError.prototype = new Error();
UserError.prototype.constructor = UserError;
throw new UserError("errorMessage");//Uncaught UserError: errorMessage

　　當不使用new操作符，直接將Error()構造函數像一個函數一樣調用時，它的行為和帶new操作符調用時一樣

復制代碼代碼如下:

Error();
Error(message);    
throw Error('test');//Uncaught Error: test
throw Error();//Uncaught Error

　　error對象有一個toString()方法，返回'Error:'+ error對象的message屬性

復制代碼代碼如下:

var test = new Error('testError');
console.log(test.toString());//'Error: testError'

error類型

　　執行代碼期間可能會發生的錯誤有多種類型。每種錯誤都有對應的錯誤類型，而當錯誤發生時，就會拋出相應類型的錯誤對象。ECMA-262定義了下列7種錯誤類型：

復制代碼代碼如下:

Error
EvalError(eval錯誤)
RangeError(范圍錯誤)
ReferenceError(引用錯誤)
SyntaxError(語法錯誤)
TypeError(類型錯誤)
URIError(URI錯誤)

　　其中，Error是基類型，其他錯誤類型都繼承自該類型。因此，所有錯誤類型共享了一組相同的屬性。Error類型的錯誤很少見，如果有也是瀏覽器拋出的；這個基類型的主要目的是供開發人員拋出自定義錯誤

【EvalError(eval錯誤)】

　　eval函數沒有被正確執行時，會拋出EvalError錯誤。該錯誤類型已經不再在ES5中出現了，只是為了保證與以前代碼兼容，才繼續保留

【RangeError(范圍錯誤)】

　　RangeError類型的錯誤會在一個值超出相應范圍時觸發，主要包括超出數組長度范圍以及超出數字取值范圍等

復制代碼代碼如下:

new Array(-1);//Uncaught RangeError: Invalid array length
new Array(Number.MAX_VALUE);//Uncaught RangeError: Invalid array length

(1234).toExponential(21);//Uncaught RangeError: toExponential() argument must be between 0 and 20
(1234).toExponential(-1);////Uncaught RangeError: toExponential() argument must be between 0 and 20

【ReferenceError(引用錯誤)】

　　引用一個不存在的變量或左值(lvalue)類型錯誤時，會觸發ReferenceError(引用錯誤)

a;//Uncaught ReferenceError: a is not defined
1++;//Uncaught ReferenceError: Invalid left-hand side expression in postfix operation
【SyntaxError(語法錯誤)】

　　當不符合語法規則時，會拋出SyntaxError(語法錯誤)

復制代碼代碼如下:

//變量名錯誤
var 1a;//Uncaught SyntaxError: Unexpected number
// 缺少括號
console.log 'hello');//Uncaught SyntaxError: Unexpected string

【TypeError(類型錯誤)】

　　在變量中保存著意外的類型時，或者在訪問不存在的方法時，都會導致TypeError類型錯誤。錯誤的原因雖然多種多樣，但歸根結底還是由于在執行特定類型的操作時，變量的類型并不符合要求所致

復制代碼代碼如下:

var o = new 10;//Uncaught TypeError: 10 is not a constructor
alert('name' in true);//Uncaught TypeError: Cannot use 'in' operator to search for 'name' in true
Function.prototype.toString.call('name');//Uncaught TypeError: Function.prototype.toString is not generic

【URIError(URI錯誤)】

　　URIError是URI相關函數的參數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

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

error事件

　　任何沒有通過try-catch處理的錯誤都會觸發window對象的error事件

　　error事件可以接收三個參數：錯誤消息、錯誤所在的URL和行號。多數情況下，只有錯誤消息有用，因為URL只是給出了文檔的位置，而行號所指的代碼行既可能出自嵌入的JavaScript代碼，也可能出自外部的文件

　　要指定onerror事件處理程序，可以使用DOM0級技術，也可以使用DOM2級事件的標準格式

復制代碼代碼如下:

//DOM0級
window.onerror = function(message,url,line){
    alert(message);
}
//DOM2級
window.addEventListener("error",function(message,url,line){
    alert(message);
});

　　瀏覽器是否顯示標準的錯誤消息，取決于onerror的返回值。如果返回值為false，則在控制臺中顯示錯誤消息；如果返回值為true，則不顯示

復制代碼代碼如下:

//控制臺顯示錯誤消息
window.onerror = function(message,url,line){
    alert(message);
    return false;
}
a;
//控制臺不顯示錯誤消息
window.onerror = function(message,url,line){
    alert(message);
    return true;
}
a;

　　這個事件處理程序是避免瀏覽器報告錯誤的最后一道防線。理想情況下，只要可能就不應該使用它。只要能夠適當地使用try-catch語句，就不會有錯誤交給瀏覽器，也就不會觸發error事件

　　圖像也支持error事件。只要圖像的src特性中的URL不能返回可以被識別的圖像格式，就會觸發error事件。此時的error事件遵循DOM格式，會返回一個以圖像為目標的event對象

　　加載圖像失敗時會顯示一個警告框。發生error事件時，圖像下載過程已經結束，也就是不能再重新下載了

復制代碼代碼如下:

var image = new Image();
image.src = 'smilex.gif';
image.onerror = function(e){
    console.log(e);
}

throw語句與拋出錯誤

　　throw語句用于拋出錯誤。拋出錯誤時，必須要給throw語句指定一個值，這個值是什么類型，沒有要求

　　[注意]拋出錯誤的過程是阻塞的，后續代碼將不會執行

復制代碼代碼如下:

throw 12345;
throw 'hello world';
throw true;
throw {name: 'javascript'};

　　可以使用throw語句手動拋出一個Error對象

復制代碼代碼如下:

throw new Error('something bad happened');
throw new SyntaxError('I don/'t like your syntax.');
throw new TypeError('what type of variable do you take me for?');
throw new RangeError('sorry,you just don/'t have the range.');
throw new EvalError('That doesn/'t evaluate.');
throw new URIError('URI, is that you?');
throw new ReferenceError('you didn/'t cite your references properly');

　　利用原型鏈還可以通過繼承Error來創建自定義錯誤類型（原型鏈在第6章中介紹）。此時，需要為新創建的錯誤類型指定name和message屬性

　　瀏覽器對待繼承自Error的自定義錯誤類型，就像對待其他錯誤類型一樣。如果要捕獲自己拋出的錯誤并且把它與瀏覽器錯誤區別對待的話，創建自定義錯誤是很有用的

復制代碼代碼如下:

function CustomError(message){
    this.name = 'CustomError';
    this.message = message;
}
CustomError.prototype = new Error();
throw new CustomError('my message');

　　在遇到throw語句時，代碼會立即停止執行。僅當有try-catch語句捕獲到被拋出的值時，代碼才會繼續執行

　　更詳細的解釋為：當拋出異常時，javascript解釋器會立即停止當前正在執行的邏輯，并跳轉到就近的異常處理程序。異常處理程序是用try-catch語句的catch從句編寫的。如果拋出異常的代碼塊沒有一條相關聯的catch從句，解釋器會檢查更高層的閉合代碼塊，看它是否有相關聯的異常處理程序。以此類推，直到找到一個異常處理程序為止。如果拋出異常的函數沒有處理它的try-catch語句，異常將向上傳播到調用該函數的代碼。這樣的話，異常就會沿著javascript方法的詞法結構和調用棧向上傳播。如果沒有找到任何異常處理程序，javascript將把異常當成程序錯誤來處理，并報告給用戶

try catch語句與捕獲錯誤

　　ECMA-262第3版引入了try-catch語句，作為JavaScript中處理異常的一種標準方式，用于捕獲和處理錯誤

　　其中，try從句定義了需要處理的異常所在的代碼塊。catch從句跟隨在try從句之后，當try塊內某處發生了異常時，調用catch內的代碼邏輯。catch從句后跟隨finally塊，后者中放置清理代碼，不管try塊中是否產生異常，finally塊內的邏輯總是會執行。盡管catch和finally都是可選的，但try從句需要至少二者之一與之組成完整的語句

　　try/catch/finally語句塊都需要使用花括號括起來，這里的花括號是必需的，即使從句中只有一條語句也不能省略花括號

try{
    //通常來講，這里的代碼會從頭到尾而不會產生任何問題
    //但有時會拋出一個異常，要么是由throw語句直接拋出，要么通過調用一個方法間接拋出
}catch(e){
    //當且僅當try語句塊拋出了異常，才會執行這里的代碼
    //這里可以通過局部變量e來獲得對Error對象或者拋出的其他值的引用
    //這里的代碼塊可以基于某種原因處理這個異常，也可以忽略這個異常，還可以通過throw語句重新拋出異常
}finally{
    //不管try語句是否拋出了異常，finally里的邏輯總是會執行，終止try語句塊的方式有：
    //1、正常終止，執行完語句塊的最后一條語句
    //2、通過break、continue或return語句終止
    //3、拋出一個異常，異常被catch從句捕獲
    //4、拋出一個異常，異常未被捕獲，繼續向上傳播
}

　　一般地，把所有可能會拋出錯誤的代碼都放在try語句塊中，而把那些用于錯誤處理的代碼放在catch塊中

　　如果try塊中的任何代碼發生了錯誤，就會立即退出代碼執行過程，然后接著執行catch塊。此時，catch塊會接收到一個錯誤信息的對象，這個對象中包含的實際信息會因瀏覽器而異，但共同的是有一個保存著錯誤消息的message屬性

　　[注意]一定要給error對象起個名字，置空會報語法錯誤

復制代碼代碼如下:

try{
    q;
}catch(error){
    alert(error.message);//q is not defined
}
//Uncaught SyntaxError: Unexpected token )
try{
    q;
}catch(){
    alert(error.message);
}

　　catch接受一個參數，表示try代碼塊拋出的值

復制代碼代碼如下:

function throwIt(exception) {
  try {
    throw exception;
  } catch (e) {
    console.log('Caught: '+ e);
  }
}
throwIt(3);// Caught: 3
throwIt('hello');// Caught: hello
throwIt(new Error('An error happened'));// Caught: Error: An error happened

　　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執行下去

復制代碼代碼如下:

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

　　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

復制代碼代碼如下:

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);
  }
  // ...
}

　　雖然finally子句在try-catch語句中是可選的，但finally子句一經使用，其代碼無論如何都會執行。換句話說，try語句塊中的代碼全部正常執行，finally子句會執行；如果因為出錯而執行了catch語句塊，finally子句照樣還會執行。只要代碼中包含finally子句，則無論try或catch語句塊中包含什么代碼――甚至return語句，都不會阻止finally子句的執行

復制代碼代碼如下:

//由于沒有catch語句塊，所以錯誤沒有捕獲。執行finally代碼塊以后，程序就中斷在錯誤拋出的地方
function cleansUp() {
  try {
    throw new Error('出錯了……');
    console.log('此行不會執行');
  } finally {
    console.log('完成清理工作');
  }
}
cleansUp();
// 完成清理工作
// Error: 出錯了……

復制代碼代碼如下:

function testFinnally(){
    try{
        return 2;
    }catch(error){
        return 1;
    }finally{
        return 0;
    }
}
testFinnally();//0

　　[注意]return語句的count的值，是在finally代碼塊運行之前，就獲取完成了

復制代碼代碼如下:

var count = 0;
function countUp() {
  try {
    return count;
  } finally {
    count++;
  }
}
countUp();// 0
console.log(count);// 1

復制代碼代碼如下:

function f() {
  try {
    console.log(0);
    throw "bug";
  } catch(e) {
    console.log(1);
    return true; // 這句原本會延遲到finally代碼塊結束再執行
    console.log(2); // 不會運行
  } finally {
    console.log(3);
    return false; // 這句會覆蓋掉前面那句return
    console.log(4); // 不會運行
  }
  console.log(5); // 不會運行
}
var result = f();
// 0
// 1
// 3
console.log(result);// false

【tips】塊級作用域

　　try-catch語句的一個常見用途是創建塊級作用域，其中聲明的變量僅僅在catch內部有效

　　ES6引入了let關鍵字，為其聲明的變量創建塊級作用域。但是，在目前ES3和ES5的情況下，常常使用try-catch語句來實現類似的效果

　　由下面代碼可知，e僅存在于catch分句內部，當試圖從別處引用它時會拋出錯誤

復制代碼代碼如下:

try{
    throw new Error();//拋出錯誤
}catch(e){
    console.log(e);//Error(…)
}
console.log(e);//Uncaught ReferenceError: e is not defined

常見錯誤

　　錯誤處理的核心是首先要知道代碼里會發生什么錯誤。由于javaScript是松散類型的，而且也不會驗證函數的參數，因此錯誤只會在代碼期間出現。一般來說，需要關注三種錯誤：類型轉換錯誤、數據類型錯誤、通信錯誤

【類型轉換錯誤】

　　類型轉換錯誤發生在使用某個操作符，或者使用其他可能自動轉換值的數據類型的語言結構時

　　容易發生類型轉換錯誤的地方是流控制語句。像if之類的語句在確定下一步操作之前，會自動把任何值轉換成布爾值。尤其是if語句，如果使用不當，最容易出錯

　　未使用過的命名變量會自動被賦予undefined值。而undefined值可以被轉換成布爾值false，因此下面這個函數中的if語句實際上只適用于提供了第三個參數的情況。問題在于，并不是只有undefined才會被轉換成false，也不是只有字符串值才可以轉換為true。例如，假設第三個參數是數值0，那么if語句的測試就會失敗，而對數值1的測試則會通過

復制代碼代碼如下:

function concat(str1,str2,str3){
    var result = str1 + str2;
    if(str3){ //絕對不要這樣
        result += str3;
    }
    return result;
}

　　在流控制語句中使用非布爾值，是極為常見的一個錯誤來源。為避免此類錯誤，就要做到在條件比較時切實傳入布爾值。實際上，執行某種形式的比較就可以達到這個目的

復制代碼代碼如下:

function concat(str1,str2,str3){
    var result = str1 + str2;
    if(typeof str3 == 'string'){ //更合適
        result += str3;
    }
    return result;
}

【數據類型錯誤】

　　javascript是松散類型的，在使用變量和函數參數之前，不會對它們進行比較以確保它們的數據類型正確。為了保證不會發生數據類型錯誤，只能編寫適當的數據類型檢測代碼。在將預料之外的值傳遞繪函數的情況下，最容易發生數據類型錯誤

復制代碼代碼如下:

//不安全的函數，任何非數組值都會導致錯誤
function reverseSort(values){
    if(values){
        values.sort();
        values.reverse();
    }
}

　　另一個常見的錯誤就是將參數與null值進行比較。與null進行比較只能確保相應的值不是null和undefined。要確保傳入的值有效，僅檢測null值是不夠的

復制代碼代碼如下:

//不安全的函數，任何非數組值都會導致錯誤
function reverseSort(values){
    if(values != null){
        values.sort();
        values.reverse();
    }
}

　　如果傳入一個包含sort()方法的對象（而不是數組）會通過檢測，但調用reverse()函數時可能會出錯

復制代碼代碼如下:

//不安全的函數，任何非數組值都會導致錯誤
function reverseSort(values){
    if(typeof values.sort == 'function'){
        values.sort();
        values.reverse();
    }
}

　　在確切知道應該傳入什么類型的情況下，最好是使用instanceof來檢測其數據類型

復制代碼代碼如下:

//安全，非數組值被忽略
function reverseSort(values){
    if(values instanceof Array){
        values.sort();
        values.reverse();
    }
}

【通信錯誤】

　　隨著Ajax編程的興起，Web應用程序在其生命周期內動態加載信息或功能，已經成為一件司空見慣的事。不過，javascript與服務器之間的任何一次通信，都有可能會產生錯誤

　　最常見的問題是在將數據發送給服務器之前，沒有使用encodeURIComponent()對數據進行編碼

復制代碼代碼如下:

//錯誤
http://www.yourdomain.com/?redir=http://www.sometherdomain.com?a=b&c=d
//針對'redir='后面的所有字符串調用encodeURIComponent()就可以解決這個問題
http://www.yourdomain.com/?redir=http:%3A%2F%2Fwww.sometherdomain.com%3Fa%3Db%26c%3Dd

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