關(guān)于在Typescript中做錯(cuò)誤處理的方式詳解
錯(cuò)誤處理是軟件工程重要的一部分。如果處理得當(dāng)，它可以為你節(jié)省數(shù)小時(shí)的調(diào)試和故障排除時(shí)間。我發(fā)現(xiàn)了與錯(cuò)誤處理相關(guān)的三大疑難雜癥：
- TypeScript 的錯(cuò)誤類(lèi)型
- 變量范圍
- 嵌套
讓我們逐一深入了解它們帶來(lái)的撓頭問(wèn)題。
疑難雜癥一：Typescript 錯(cuò)誤類(lèi)型
在 JavaScript 中最常見(jiàn)的錯(cuò)誤處理方式與大多數(shù)編程語(yǔ)言相同：
try {
throw new Error('oh no!')
} catch (error) {
console.dir(error)
}最終會(huì)拋出這樣一個(gè)對(duì)象：
{
message: 'oh no!'
stack: 'Error: oh no!\n at <anonymous>:2:8'
}這看起來(lái)非常簡(jiǎn)單明了，那么 Typescript 又是怎樣的呢？ 首先你能看到的是在 Typescript 中使用 try/catch 并檢查錯(cuò)誤類(lèi)型是，得到的是 unknow。 對(duì)于剛接觸 Typescript 的人來(lái)說(shuō)遇到這種問(wèn)題是非常撓頭的。解決這一問(wèn)題的常用方法是簡(jiǎn)單地將錯(cuò)誤轉(zhuǎn)為其他類(lèi)型，如下所示：
try {
throw new Error('oh no!')
} catch (error) {
console.log((error as Error).message)
}這種方法可能適用于 99.9% 的捕獲錯(cuò)誤。但為什么 TypeScript 的錯(cuò)誤處理看起來(lái)很麻煩呢？原因在于無(wú)法推斷出 "error" 的類(lèi)型，因?yàn)?try/catch 并不只捕獲錯(cuò)誤，它還捕獲任何拋出的錯(cuò)誤。在 JavaScript（和 TypeScript）中，幾乎可以?huà)伋鋈魏螙|西，如下所示：
try {
throw undefined
} catch (error) {
console.log((error as Error).message)
}執(zhí)行這段代碼將導(dǎo)致在 "catch "代碼塊中拋出新的錯(cuò)誤，這就沒(méi)有達(dá)到使用 try/catch 的目的：
Uncaught TypeError: Cannot read properties of undefined (reading 'message') at <anonymous>:4:20
問(wèn)題產(chǎn)生的原因是 undefined 中不存在 message 屬性，從而導(dǎo)致在 catch 代碼塊中出現(xiàn) TypeError。在 JavaScript 中，只有兩個(gè)值會(huì)導(dǎo)致這個(gè)問(wèn)題：undefined 和 null。
現(xiàn)在可能有人會(huì)問(wèn)，有人拋出 undefined 或 null 的可能性有多大。雖然這種情況可能很少發(fā)生，但如果真的發(fā)生了，就會(huì)在代碼中引入意想不到的行為。此外，考慮到在 TypeScript 項(xiàng)目中通常會(huì)使用大量第三方包，如果其中一個(gè)包無(wú)意中拋出了一個(gè)不正確的值，也不足為奇。
這就是 TypeScript 將可拋類(lèi)型設(shè)置為 unknow 的唯一原因嗎？乍一看，這可能只是一個(gè)罕見(jiàn)的邊緣情況，使用類(lèi)型轉(zhuǎn)換是一個(gè)比較靠譜的解決方式。然而，事情并非如此簡(jiǎn)單。雖然 undefined 和 null 是最具破壞性的情況，因?yàn)樗鼈兛赡軐?dǎo)致應(yīng)用程序崩潰，但其他值也可能被拋出。例如：
try {
throw false
} catch (error) {
console.log((error as Error).message)
}這里的主要區(qū)別在于，它不會(huì)拋出 TypeError，而是直接返回 undefined。雖然這不會(huì)直接導(dǎo)致應(yīng)用程序崩潰，因此破壞性較小，但也會(huì)帶來(lái)其他問(wèn)題，例如在日志中顯示未定義。此外，根據(jù)使用undefined 值的方式，它還可能間接導(dǎo)致應(yīng)用程序崩潰。請(qǐng)看下面的示例：
try {
throw false
} catch (error) {
console.log((error as Error).message.trim())
}在這里，調(diào)用 undefined 上的 .trim() 將觸發(fā) TypeError，可能導(dǎo)致應(yīng)用程序崩潰。
從本質(zhì)上講，TypeScript 的目的是通過(guò)將 catchables 的類(lèi)型指定為 unknow 來(lái)保護(hù)我們。這種方法讓開(kāi)發(fā)人員有責(zé)任確定拋出值的正確類(lèi)型，有助于防止出現(xiàn)運(yùn)行時(shí)問(wèn)題。
如下所示，您可以使用可選的鏈?zhǔn)讲僮鞣?(?.) 來(lái)保護(hù)您的代碼：
try {
throw undefined
} catch (error) {
console.log((error as Error)?.message?.trim?.())
}雖然這種方法可以保護(hù)你的代碼，但它使用了兩個(gè)會(huì)使代碼維護(hù)復(fù)雜化的 TypeScript 特性：
- 類(lèi)型轉(zhuǎn)換破壞了 TypeScript 的保障措施，即確保變量遵循其指定的類(lèi)型。
- 在非可選類(lèi)型上使用可選的鏈?zhǔn)讲僮鞣?，在?lèi)型不匹配的情況下，如果有人遺漏了這些操作符，也不會(huì)引發(fā)任何錯(cuò)誤。
更好的方法是利用 TypeScript 的類(lèi)型保護(hù)。類(lèi)型保護(hù)本質(zhì)上是一種函數(shù)，它能確保特定值與給定類(lèi)型相匹配，并確認(rèn)可以安全地按預(yù)期使用。下面是一個(gè)類(lèi)型保護(hù)的示例，用于驗(yàn)證捕獲的變量是否屬于 Error 類(lèi)型：
export const isError = (value: unknown): value is Error => !!value && typeof value === 'object' && 'message' in value && typeof value.message === 'string' && 'stack' in value && typeof value.stack === 'string'
這種類(lèi)型防護(hù)簡(jiǎn)單明了。它首先確保值不是假的，這意味著它不會(huì)是 undefined 或 null。然后，它會(huì)檢查它是否是一個(gè)具有預(yù)期屬性的對(duì)象。
這種類(lèi)型保護(hù)可以在代碼的任何地方重復(fù)使用，以驗(yàn)證對(duì)象是否是 Error。下面是一個(gè)應(yīng)用示例：
const logError = (message: string, error: unknown): void => {
if (isError(error)) {
console.log(message, error.stack)
} else {
try {
console.log(
new Error(
`Unexpected value thrown: ${
typeof error === 'object' ? JSON.stringify(error) : String(error)
}`
).stack
)
} catch {
console.log(
message,
new Error(`Unexpected value thrown: non-stringifiable object`).stack
)
}
}
}
try {
const circularObject = { self: {} }
circularObject.self = circularObject
throw circularObject
} catch (error) {
logError('Error while throwing a circular object:', error)
}通過(guò)創(chuàng)建一個(gè)利用 isError 類(lèi)型防護(hù)的 logError 函數(shù)，我們可以安全地記錄標(biāo)準(zhǔn)錯(cuò)誤以及任何其他拋出的值。這對(duì)于排除意外問(wèn)題特別有用。不過(guò)，我們需要謹(jǐn)慎，因?yàn)?JSON.stringify 也會(huì)拋出錯(cuò)誤。通過(guò)將其封裝在自己的 try/catch 塊中，可以為對(duì)象提供更詳細(xì)的信息，而不僅僅是記錄其字符串表示 [object Object]。
此外，我們還可以檢索新 Error 對(duì)象實(shí)例化之前的堆棧跟蹤。這將包括拋出原始值的位置。雖然該方法不能直接提供拋出值的堆棧跟蹤，但它提供了拋出后的跟蹤，足以追溯到問(wèn)題的源頭。
疑難雜癥二：變量范圍
范圍界定可能是錯(cuò)誤處理中最常見(jiàn)的疑難雜癥，適用于 JavaScript 和 TypeScript。請(qǐng)看下面這個(gè)例子：
try {
const fileContent = fs.readFileSync(filePath, 'utf8')
} catch {
console.error(`Unable to load file`)
return
}
console.log(fileContent)在本例中，由于 fileContent 是在 try 代碼塊內(nèi)定義的，因此在該代碼塊外無(wú)法訪問(wèn)。為了解決這個(gè)問(wèn)題，你可能會(huì)想在 try 代碼塊之外定義變量：
let fileContent
try {
fileContent = fs.readFileSync(filePath, 'utf8')
} catch {
console.error(`Unable to load file`)
return
}
console.log(fileContent)這種方法并不理想。使用 let 而不是 const，就意味著變量是可變的，這會(huì)帶來(lái)潛在的錯(cuò)誤。此外，它還會(huì)增加代碼的閱讀難度。
規(guī)避這一問(wèn)題的方法之一是將 try/catch 代碼塊封裝在一個(gè)函數(shù)中：
const fileContent = (() => {
try {
return fs.readFileSync(filePath, 'utf8')
} catch {
console.error(`Unable to load file`)
return
}
})()
if (!fileContent) {
return
}
console.log(fileContent)雖然這種方法解決了可變性問(wèn)題，但卻使代碼變得更加復(fù)雜。我們可以通過(guò)創(chuàng)建自己的可重用封裝函數(shù)來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。
疑難雜癥三：嵌套
下面的示例演示了如何在可能出現(xiàn)多個(gè)錯(cuò)誤的情況下使用新的 logError 函數(shù)：
export const doStuff = async (): Promise<void> => {
try {
const fetchDataResponse = await fetch('https://api.example.com/fetchData')
const fetchDataText = await fetchDataResponse.text()
if (!fetchDataResponse.ok) {
throw new Error(
`Unexpected response while fetching data. Status: ${fetchDataResponse.status} | Status text: ${fetchDataResponse.statusText} | Body: ${fetchDataText}`
)
}
let fetchData
try {
fetchData = JSON.parse(fetchDataText) as unknown
} catch {
throw new Error(`Failed to parse fetched data response as JSON: ${fetchDataText}`)
}
if (
!fetchData ||
typeof fetchData !== 'object' ||
!('data' in fetchData) ||
!fetchData.data
) {
throw new Error(
`Fetched data is not in the expected format. Body: ${fetchDataText}`
)
}
const storeDataResponse = await fetch('https://api.example.com/storeData', {
method: 'POST',
headers: {
'Content-Type': 'application/json',
},
body: JSON.stringify(fetchData),
})
const storeDataText = await storeDataResponse.text()
if (!storeDataResponse.ok) {
throw new Error(
`Unexpected response while storing data. Status: ${storeDataResponse.status} | Status text: ${storeDataResponse.statusText} | Body: ${storeDataText}`
)
}
} catch (error) {
logError('An error occurred:', error)
}
}你會(huì)發(fā)現(xiàn)調(diào)用的是 .text() API，而不是 .json()。因?yàn)?fetch 能調(diào)用這兩種方法中的一種。由于我們的目標(biāo)是在 JSON 轉(zhuǎn)換失敗時(shí)顯示正文內(nèi)容，因此首先調(diào)用 .text()，然后手動(dòng)還原為 JSON，確保在此過(guò)程中捕捉到任何錯(cuò)誤。為避免出現(xiàn)以下隱含錯(cuò)誤：
Uncaught SyntaxError: Expected property name or '}' in JSON at position 42
雖然錯(cuò)誤提供的細(xì)節(jié)會(huì)使代碼更容易調(diào)試，但其有限的可讀性會(huì)給代碼維護(hù)帶來(lái)挑戰(zhàn)。try/catch 塊引起的嵌套增加了閱讀函數(shù)時(shí)的認(rèn)知負(fù)擔(dān)。不過(guò)，有一種方法可以簡(jiǎn)化代碼，如下所示：
export const doStuffV2 = async (): Promise<void> => {
try {
const fetchDataResponse = await fetch('https://api.example.com/fetchData')
const fetchData = (await fetchDataResponse.json()) as unknown
if (
!fetchData ||
typeof fetchData !== 'object' ||
!('data' in fetchData) ||
!fetchData.data
) {
throw new Error('Fetched data is not in the expected format.')
}
const storeDataResponse = await fetch('https://api.example.com/storeData', {
method: 'POST',
headers: {
'Content-Type': 'application/json',
},
body: JSON.stringify(fetchData),
})
if (!storeDataResponse.ok) {
throw new Error(`Error storing data: ${storeDataResponse.statusText}`)
}
} catch (error) {
logError('An error occurred:', error)
}
}這次重構(gòu)解決了嵌套問(wèn)題，但也帶來(lái)了一個(gè)新問(wèn)題：錯(cuò)誤報(bào)告的粒度不夠。通過(guò)刪除檢查，變得更加依賴(lài)錯(cuò)誤信息本身來(lái)理解問(wèn)題。正如我們從一些 JSON.parse 錯(cuò)誤中看到的那樣，這并不總能提供最好的顆粒度。
考慮到我們討論的所有的疑難雜癥，是否存在有效處理錯(cuò)誤的最佳方法？
解決方案
應(yīng)該尋求一種比傳統(tǒng)的 try/catch 塊更優(yōu)越的錯(cuò)誤處理方法。通過(guò)利用 TypeScript 的功能，我們可以毫不費(fèi)力地為此制作一個(gè)封裝函數(shù)。
第一步是確定希望如何規(guī)范化錯(cuò)誤。下面是一種方法：
export class NormalizedError extends Error {
stack: string = ''
/** The original value that was thrown. */
originalValue: unknown
/**
* Initializes a new instance of the `NormalizedError` class.
*
* @param error - An `Error` object.
* @param originalValue - The original value that was thrown.
*/
constructor(error: Error, originalValue?: unknown) {
super(error.message)
this.stack = error.stack ?? this.message
this.originalValue = originalValue ?? error
Object.setPrototypeOf(this, NormalizedError.prototype)
}
}擴(kuò)展 Error 對(duì)象的主要優(yōu)點(diǎn)是它的行為與標(biāo)準(zhǔn)錯(cuò)誤類(lèi)似。從頭開(kāi)始創(chuàng)建一個(gè)自定義錯(cuò)誤對(duì)象可能會(huì)導(dǎo)致復(fù)雜問(wèn)題，尤其是在使用 instanceof 操作符檢查其類(lèi)型時(shí)。這就是為什么要顯式地設(shè)置原型，以確保 instanceof 能正確工作，尤其是當(dāng)代碼被移植到 ES5 時(shí)。
此外，Error 的所有原型函數(shù)在 NormalizedError 對(duì)象上都可用。構(gòu)造函數(shù)的設(shè)計(jì)還簡(jiǎn)化了創(chuàng)建新 NormalizedError 對(duì)象的過(guò)程，因?yàn)樗蟮谝粋€(gè)參數(shù)必須是一個(gè)實(shí)際的 Error。以下是 NormalizedError 的優(yōu)點(diǎn)：
- 由于構(gòu)造函數(shù)要求第一個(gè)參數(shù)必須是
Error，因此它始終是一個(gè)有效的錯(cuò)誤。 - 添加了一個(gè)新屬性
originalValue。這可以檢索拋出的原始值，這對(duì)于從錯(cuò)誤中提取附加信息或在調(diào)試過(guò)程中非常有用。 - 堆棧永遠(yuǎn)不會(huì)是未定義的。在許多情況下，記錄堆棧屬性比記錄消息屬性更有用，因?yàn)樗嘈畔ⅰＨ欢?，TypeScript 將其類(lèi)型定義為
string | undefined，這主要是出于跨環(huán)境兼容性的考慮（在傳統(tǒng)環(huán)境中經(jīng)常出現(xiàn)）。通過(guò)重寫(xiě)類(lèi)型并保證其始終為字符串，可以簡(jiǎn)化其使用。
既然已經(jīng)定義了標(biāo)準(zhǔn)化錯(cuò)誤的表示方法，就需要一個(gè)函數(shù)將 unknow 的拋出值轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)化錯(cuò)誤：
export const toNormalizedError = <E>(
value: E extends NormalizedError ? never : E
): NormalizedError => {
if (isError(value)) {
return new NormalizedError(value)
} else {
try {
return new NormalizedError(
new Error(
`Unexpected value thrown: ${
typeof value === 'object' ? JSON.stringify(value) : String(value)
}`
),
value
)
} catch {
return new NormalizedError(
new Error(`Unexpected value thrown: non-stringifiable object`),
value
)
}
}
}使用這種方法，不再需要處理 unknow 類(lèi)型的錯(cuò)誤。所有錯(cuò)誤都將是合適的 Error 對(duì)象，從而為我們提供盡可能多的信息，并消除出現(xiàn)意外錯(cuò)誤值的風(fēng)險(xiǎn)。
為了安全地使用 NormalizedError 對(duì)象，我們還需要一個(gè)類(lèi)型保護(hù)函數(shù)：
export const isNormalizedError = (value: unknown): value is NormalizedError => isError(value) && 'originalValue' in value && value.stack !== undefined
現(xiàn)在，我們需要設(shè)計(jì)一個(gè)函數(shù)，幫助我們避免使用 try/catch 。另一個(gè)需要考慮的關(guān)鍵問(wèn)題是錯(cuò)誤的發(fā)生，它可以是同步的，也可以是異步的。理想情況下，我們需要一個(gè)能同時(shí)處理這兩種情況的函數(shù)。首先，讓我們創(chuàng)建一個(gè)類(lèi)型保護(hù)來(lái)識(shí)別 Promise：
export const isPromise = (result: unknown): result is Promise<unknown> => !!result && typeof result === 'object' && 'then' in result && typeof result.then === 'function' && 'catch' in result && typeof result.catch === 'function'
有了安全識(shí)別 Promise 的能力，就可以繼續(xù)實(shí)現(xiàn)新的 noThrow 函數(shù)了：
type NoThrowResult<A> = A extends Promise<infer U>
? Promise<U | NormalizedError>
: A | NormalizedError
export const noThrow = <A>(action: () => A): NoThrowResult<A> => {
try {
const result = action()
if (isPromise(result)) {
return result.catch(toNormalizedError) as NoThrowResult<A>
}
return result as NoThrowResult<A>
} catch (error) {
return toNormalizedError(error) as NoThrowResult<A>
}
}通過(guò)利用 TypeScript 的功能，我們可以動(dòng)態(tài)支持異步和同步函數(shù)調(diào)用，同時(shí)保持準(zhǔn)確的類(lèi)型。這樣，我們就可以使用單個(gè)實(shí)用程序函數(shù)來(lái)管理所有錯(cuò)誤。
此外，如前所述，這對(duì)解決范圍問(wèn)題特別有用?？梢院?jiǎn)單地使用 noThrow，而不用將 try/catch 封裝在自己的匿名自調(diào)用函數(shù)中，這樣代碼的可讀性就大大提高了。
下面是一個(gè)重構(gòu)版本：
export const doStuffV3 = async (): Promise<void> => {
const fetchDataResponse = await fetch('https://api.example.com/fetchData').catch(toNormalizedError)
if (isNormalizedError(fetchDataResponse)) {
return console.log('Error fetching data:', fetchDataResponse.stack)
}
const fetchDataText = await fetchDataResponse.text()
if (!fetchDataResponse.ok) {
return console.log(
`Unexpected response while fetching data. Status: ${fetchDataResponse.status} | Status text: ${fetchDataResponse.statusText} | Body: ${fetchDataText}`
)
}
const fetchData = noThrow(() => JSON.parse(fetchDataText) as unknown)
if (isNormalizedError(fetchData)) {
return console.log(
`Failed to parse fetched data response as JSON: ${fetchDataText}`,
fetchData.stack
)
}
if (
!fetchData ||
typeof fetchData !== 'object' ||
!('data' in fetchData) ||
!fetchData.data
) {
return console.log(
`Fetched data is not in the expected format. Body: ${fetchDataText}`,
toNormalizedError(new Error('Invalid data format')).stack
)
}
const storeDataResponse = await fetch('https://api.example.com/storeData', {
method: 'POST',
headers: {
'Content-Type': 'application/json',
},
body: JSON.stringify(fetchData),
}).catch(toNormalizedError)
if (isNormalizedError(storeDataResponse)) {
return console.log('Error storing data:', storeDataResponse.stack)
}
const storeDataText = await storeDataResponse.text()
if (!storeDataResponse.ok) {
return console.log(
`Unexpected response while storing data. Status: ${storeDataResponse.status} | Status text: ${storeDataResponse.statusText} | Body: ${storeDataText}`
)
}
}這樣就解決了所有的疑難雜癥：
- 類(lèi)型現(xiàn)在可以安全使用，因此不再需要
logError，可以直接使用console.log來(lái)記錄錯(cuò)誤。 - 使用
noThrow可以控制范圍，在定義const fetchData時(shí)就證明了這一點(diǎn)，以前必須使用let fetchData。 - 嵌套已減少到單層，使代碼更易于維護(hù)。
你可能還注意到，我們?cè)?fetch 時(shí)沒(méi)有使用 noThrow。相反，使用了 toNormalizedError，其效果與 noThrow 差不多，但嵌套更少。由于我們構(gòu)建 noThrow 函數(shù)的方式，你可以在獲取時(shí)使用它，就像我們?cè)谕胶瘮?shù)中使用它一樣：
const fetchDataResponse = await noThrow(() =>
fetch('https://api.example.com/fetchData')
)總結(jié)
在不斷變化的軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境中，錯(cuò)誤處理仍然是穩(wěn)健應(yīng)用程序設(shè)計(jì)的基石。正如我們?cè)诒疚闹兴接懙模?code>try/catch 等傳統(tǒng)方法雖然有效，但有時(shí)會(huì)導(dǎo)致代碼結(jié)構(gòu)復(fù)雜，尤其是在結(jié)合 JavaScript 和 TypeScript 的動(dòng)態(tài)特性時(shí)。通過(guò)使用 TypeScript 的功能，展示了一種精簡(jiǎn)的錯(cuò)誤處理方法，它不僅簡(jiǎn)化了我們的代碼，還增強(qiáng)了代碼的可讀性和可維護(hù)性。
NormalizedError 類(lèi)和 noThrow 實(shí)用功能的引入展示了現(xiàn)代編程范式的強(qiáng)大功能。這些工具允許開(kāi)發(fā)人員從容地處理同步和異步錯(cuò)誤，確保應(yīng)用程序在面對(duì)突發(fā)問(wèn)題時(shí)仍能保持彈性。
以上就是關(guān)于在Typescript中做錯(cuò)誤處理的方案詳解的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于Typescript錯(cuò)誤處理的資料請(qǐng)關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！
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