摘要

比起回調(diào)函數(shù)，使用 Promise 來處理異步錯(cuò)誤要顯得優(yōu)雅許多。

結(jié)合 Express 內(nèi)置的錯(cuò)誤處理機(jī)制和 Promise 極大地降低產(chǎn)生未捕獲錯(cuò)誤（uncaught exception）的可能性。

Promise 在ES6中是默認(rèn)選項(xiàng)。如果使用 Babel 轉(zhuǎn)譯，它也可以與 Generators 或者 Async/Await 相結(jié)合。

本文主要闡述如何在 Express 中使用錯(cuò)誤處理中間件（error-handling middleware）來高效處理異步錯(cuò)誤。在 Github 上有對(duì)應(yīng) 代碼實(shí)例 可供參考。

首先，讓我們一起了解 Express 提供的開箱即用的錯(cuò)誤處理工具。然后，我們將探討如何使用 Promise, Generators 以及 ES7 的 async/await 來簡化錯(cuò)誤處理流程。

Express 內(nèi)置的異步錯(cuò)誤處理

在默認(rèn)情況下，Express 會(huì)捕獲所有在路由處理函數(shù)中的拋出的異常，然后將它傳給下一個(gè)錯(cuò)誤處理中間件：

app.get('/', function (req, res) {
 throw new Error('oh no!')
})
app.use(function (err, req, res, next) {
 console.log(err.message) // 噢！不!
})

對(duì)于同步執(zhí)行的代碼，以上的處理已經(jīng)足夠簡單。然而，當(dāng)異步程序在執(zhí)行時(shí)拋出異常的情況，Express 就無能為力。原因在于當(dāng)你的程序開始執(zhí)行回調(diào)函數(shù)時(shí)，它原來的棧信息已經(jīng)丟失。

app.get('/', function (req, res) {
 queryDb(function (er, data) {
  if (er) throw er
 })
})
app.use(function (err, req, res, next) {
 // 這里拿不到錯(cuò)誤信息
})

對(duì)于這種情況，可以使用 next 函數(shù)來將錯(cuò)誤傳遞給下一個(gè)錯(cuò)誤處理中間件

app.get('/', function (req, res, next) {
 queryDb(function (err, data) {
  if (err) return next(err)
  // 處理數(shù)據(jù)

  makeCsv(data, function (err, csv) {
   if (err) return next(err)
   // 處理 csv

  })
 })
})
app.use(function (err, req, res, next) {
 // 處理錯(cuò)誤
})

使用這種方法雖然一時(shí)爽，卻帶來了兩個(gè)問題：

你需要顯式地在錯(cuò)誤處理中間件中分別處理不同的異常。

一些隱式異常并沒有被處理（如嘗試獲取一個(gè)對(duì)象并不存在的屬性)

利用 Promise 傳遞異步錯(cuò)誤

在異步執(zhí)行的程序中使用 Promise 處理任何顯式或隱式的異常情況，只需要在 Promise 鏈尾加上 .catch(next) 即可。

app.get('/', function (req, res, next) {
 // do some sync stuff
 queryDb()
  .then(function (data) {
   // 處理數(shù)據(jù)
   return makeCsv(data)
  })
  .then(function (csv) {
   // 處理 csv
  })
  .catch(next)
})
app.use(function (err, req, res, next) {
 // 處理錯(cuò)誤
})

現(xiàn)在，所有異步和同步程序都將被傳遞到錯(cuò)誤處理中間件。棒棒的。

雖然 Promise 讓異步錯(cuò)誤的傳遞變得容易，但這樣的代碼仍然有一些冗長和刻板。這時(shí)候 promise generator 就派上了用場。

用 Generators 簡化代碼

如果你使用的環(huán)境原生支持 Generators，你可以手動(dòng)實(shí)現(xiàn)以下的功能。不過這里我們將借用 Bluebird.coroutine 來說明如何使用 Promise generator 來簡化剛才的代碼。

盡管接下來的例子使用的是 bluebird ，其它 Promise 庫（如 co）也都支持 Promise generator.

首先，我們需要使得 Express 路由函數(shù)與 Promise generator 兼容：

var Promise = require('bluebird')
function wrap (genFn) { // 1
  var cr = Promise.coroutine(genFn) // 2
  return function (req, res, next) { // 3
    cr(req, res, next).catch(next) // 4
  }
}

這個(gè)函數(shù)是一個(gè)高階函數(shù)，它做了以下幾件事情：（分別與代碼片段中的注釋對(duì)應(yīng)）

以 Genrator 為唯一的輸入

讓這個(gè)函數(shù)懂得如何 yield promise

返回一個(gè)普通的 Express 路由函數(shù)

當(dāng)這個(gè)函數(shù)被執(zhí)行時(shí)，它會(huì)使用 coroutine 來 yield promise，捕獲期間發(fā)生的異常，然后將其傳遞給 next 函數(shù)

借助這個(gè)函數(shù)，我們就可以這樣構(gòu)造路由函數(shù)：

app.get('/', wrap(function *(req, res) {
 var data = yield queryDb()
 // 處理數(shù)據(jù)
 var csv = yield makeCsv(data)
 // 處理 csv
}))
app.use(function (err, req, res, next) {
 // 處理錯(cuò)誤
})

現(xiàn)在，Express 的異步錯(cuò)誤處理流程的可讀性已經(jīng)近乎令人滿意，而且你可以像寫同步執(zhí)行的代碼一樣去書寫異步執(zhí)行的代碼，唯一不要忘了的就是 yield promises。

然而這還不是終點(diǎn)，ES7 的 async/await 提議可以讓代碼變得更簡潔。

使用 ES7 async/await

ES7 async/await 的行為就像 Promise Generator 一樣，只不過它可以被用到更多的地方（如類方法或者胖箭頭函數(shù)）。

為了在 Express 中使用 async/await，同時(shí)優(yōu)雅地處理異步錯(cuò)誤，我們?nèi)匀恍枰粋€(gè)與上文提到的 wrap 類似的函數(shù)：

let wrap = fn => (...args) => fn(...args).catch(args[2])
這樣，我們就可以按底下這種方式書寫路由函數(shù):

app.get('/', wrap(async function (req, res) {
 let data = await queryDb()
 // 處理數(shù)據(jù)
 let csv = await makeCsv(data)
 // 處理 csv
}))

現(xiàn)在可以愉快地寫代碼了

有了對(duì)同步和異步錯(cuò)誤的處理，你可以用新的方式來開發(fā) Express App。但有兩點(diǎn)需要注意：

要習(xí)慣使用 throw ，它使得你的代碼目的明確，throw 會(huì)明確地將程序引到錯(cuò)誤處理中間件，這對(duì)同步或異步的程序都是適用的。
遇到特殊情況，當(dāng)你覺得有必要時(shí)，也可以自行 try/catch。

app.get('/', wrap(async (req, res) => {
   if (!req.params.id) {
    throw new BadRequestError('Missing Id')
   }
   let companyLogo
   try {
    companyLogo = await getBase64Logo(req.params.id)
   } catch (err) {
    console.error(err)
    companyLogo = genericBase64Logo
   }
  }))

要習(xí)慣使用 custom error classes ，如 BadRequestError，因?yàn)檫@可以讓你在錯(cuò)誤處理中間件中更方便地分類處理。

app.use(function (err, req, res, next) {
   if (err instanceof BadRequestError) {
    res.status(400)
    return res.send(err.message)
   }
   ...
  })

需要注意

1. 以上介紹的方法要求所有異步操作必須返回 promise。如果你的異步操作是使用回調(diào)函數(shù)的方式，你需要將其轉(zhuǎn)化成 promise。（可以直接使用 Bluebird.promisifyAll 這類函數(shù)）
   
2. 事件發(fā)射器（如 steams）仍然會(huì)導(dǎo)致未捕獲異常，你需要注意合理地處理這類情況：

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