# 错误处理机制

网道（WangDoc.com），互联网文档计划

## Error 实例对象 #

JavaScript 解析或运行时，一旦发生错误，引擎就会抛出一个错误对象。JavaScript 原生提供`Error`构造函数，所有抛出的错误都是这个构造函数的实例。

    var err = new Error('出错了');
    err.message // "出错了"

上面代码中，我们调用`Error()`构造函数，生成一个实例对象`err`。`Error()`构造函数接受一个参数，表示错误提示，可以从实例的`message`属性读到这个参数。抛出`Error`实例对象以后，整个程序就中断在发生错误的地方，不再往下执行。

JavaScript 语言标准只提到，`Error`实例对象必须有`message`属性，表示出错时的提示信息，没有提到其他属性。大多数 JavaScript 引擎，对`Error`实例还提供`name`和`stack`属性，分别表示错误的名称和错误的堆栈，但它们是非标准的，不是每种实现都有。

- message：错误提示信息
- name：错误名称（非标准属性）
- stack：错误的堆栈（非标准属性）

使用`name`和`message`这两个属性，可以对发生什么错误有一个大概的了解。

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

`stack`属性用来查看错误发生时的堆栈。

    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

上面代码中，错误堆栈的最内层是`throwit`函数，然后是`catchit`函数，最后是函数的运行环境。

## 原生错误类型 #

`Error`实例对象是最一般的错误类型，在它的基础上，JavaScript 还定义了其他6种错误对象。也就是说，存在`Error`的6个派生对象。

### SyntaxError 对象 #

`SyntaxError`对象是解析代码时发生的语法错误。

    // 变量名错误
    var 1a;
    // Uncaught SyntaxError: Invalid or unexpected token

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

上面代码的错误，都是在语法解析阶段就可以发现，所以会抛出`SyntaxError`。第一个错误提示是“token 非法”，第二个错误提示是“字符串不符合要求”。

### ReferenceError 对象 #

`ReferenceError`对象是引用一个不存在的变量时发生的错误。

    // 使用一个不存在的变量
    unknownVariable
    // Uncaught ReferenceError: unknownVariable is not defined

另一种触发场景是，将一个值分配给无法分配的对象，比如对函数的运行结果赋值。

    // 等号左侧不是变量
    console.log() = 1
    // Uncaught ReferenceError: Invalid left-hand side in assignment

上面代码对函数`console.log`的运行结果赋值，结果引发了`ReferenceError`错误。

### RangeError 对象 #

`RangeError`对象是一个值超出有效范围时发生的错误。主要有几种情况，一是数组长度为负数，二是`Number`对象的方法参数超出范围，以及函数堆栈超过最大值。

    // 数组长度不得为负数
    new Array(-1)
    // Uncaught RangeError: Invalid array length

### TypeError 对象 #

`TypeError`对象是变量或参数不是预期类型时发生的错误。比如，对字符串、布尔值、数值等原始类型的值使用`new`命令，就会抛出这种错误，因为`new`命令的参数应该是一个构造函数。

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

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

上面代码的第二种情况，调用对象不存在的方法，也会抛出`TypeError`错误，因为`obj.unknownMethod`的值是`undefined`，而不是一个函数。

### URIError 对象 #

`URIError`对象是 URI 相关函数的参数不正确时抛出的错误，主要涉及`encodeURI()`、`decodeURI()`、`encodeURIComponent()`、`decodeURIComponent()`、`escape()`和`unescape()`这六个函数。

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

### EvalError 对象 #

`eval`函数没有被正确执行时，会抛出`EvalError`错误。该错误类型已经不再使用了，只是为了保证与以前代码兼容，才继续保留。

### 总结 #

以上这6种派生错误，连同原始的`Error`对象，都是构造函数。开发者可以使用它们，手动生成错误对象的实例。这些构造函数都接受一个参数，代表错误提示信息（message）。

    var err1 = new Error('出错了！');
    var err2 = new RangeError('出错了，变量超出有效范围！');
    var err3 = new TypeError('出错了，变量类型无效！');

    err1.message // "出错了！"
    err2.message // "出错了，变量超出有效范围！"
    err3.message // "出错了，变量类型无效！"

## 自定义错误 #

除了 JavaScript 原生提供的七种错误对象，还可以定义自己的错误对象。

    function UserError(message) {
      this.message = message || '默认信息';
      this.name = 'UserError';
    }

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

上面代码自定义一个错误对象`UserError`，让它继承`Error`对象。然后，就可以生成这种自定义类型的错误了。

    new UserError('这是自定义的错误！');

## throw 语句 #

`throw`语句的作用是手动中断程序执行，抛出一个错误。

    var x = -1;

    if (x <= 0) {
      throw new Error('x 必须为正数');
    }
    // Uncaught Error: x 必须为正数

上面代码中，如果变量`x`小于等于`0`，就手动抛出一个错误，告诉用户`x`的值不正确，整个程序就会在这里中断执行。可以看到，`throw`抛出的错误就是它的参数，这里是一个`Error`对象的实例。

`throw`也可以抛出自定义错误。

    function UserError(message) {
      this.message = message || '默认信息';
      this.name = 'UserError';
    }

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

上面代码中，`throw`抛出的是一个`UserError`实例。

实际上，`throw`可以抛出任何类型的值。也就是说，它的参数可以是任何值。

    // 抛出一个字符串
    throw 'Error！';
    // Uncaught Error！

    // 抛出一个数值
    throw 42;
    // Uncaught 42

    // 抛出一个布尔值
    throw true;
    // Uncaught true

    // 抛出一个对象
    throw {
      toString: function () {
        return 'Error!';
      }
    };
    // Uncaught {toString: ƒ}

对于 JavaScript 引擎来说，遇到`throw`语句，程序就中止了。引擎会接收到`throw`抛出的信息，可能是一个错误实例，也可能是其他类型的值。

## try...catch 结构 #

一旦发生错误，程序就中止执行了。JavaScript 提供了`try...catch`结构，允许对错误进行处理，选择是否往下执行。

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

上面代码中，`try`代码块抛出错误（上例用的是`throw`语句），JavaScript 引擎就立即把代码的执行，转到`catch`代码块，或者说错误被`catch`代码块捕获了。`catch`接受一个参数，表示`try`代码块抛出的值。

如果你不确定某些代码是否会报错，就可以把它们放在`try...catch`代码块之中，便于进一步对错误进行处理。

    try {
      f();
    } catch(e) {
      // 处理错误
    }

上面代码中，如果函数`f`执行报错，就会进行`catch`代码块，接着对错误进行处理。

`catch`代码块捕获错误之后，程序不会中断，会按照正常流程继续执行下去。

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

上面代码中，`try`代码块抛出的错误，被`catch`代码块捕获后，程序会继续向下执行。

`catch`代码块之中，还可以再抛出错误，甚至使用嵌套的`try...catch`结构。

    var n = 100;

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

上面代码中，`catch`代码之中又抛出了一个错误。

为了捕捉不同类型的错误，`catch`代码块之中可以加入判断语句。

    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);
      }
      // ...
    }

上面代码中，`catch`捕获错误之后，会判断错误类型（`EvalError`还是`RangeError`），进行不同的处理。

## finally 代码块 #

`try...catch`结构允许在最后添加一个`finally`代码块，表示不管是否出现错误，都必需在最后运行的语句。

    function cleansUp() {
      try {
        throw new Error('出错了……');
        console.log('此行不会执行');
      } finally {
        console.log('完成清理工作');
      }
    }

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

上面代码中，由于没有`catch`语句块，一旦发生错误，代码就会中断执行。中断执行之前，会先执行`finally`代码块，然后再向用户提示报错信息。

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

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

上面代码中，`try`代码块没有发生错误，而且里面还包括`return`语句，但是`finally`代码块依然会执行。而且，这个函数的返回值还是`result`。

下面的例子说明，`return`语句的执行是排在`finally`代码之前，只是等`finally`代码执行完毕后才返回。

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

    countUp()
    // 0
    count
    // 1

上面代码说明，`return`语句里面的`count`的值，是在`finally`代码块运行之前就获取了。

下面是`finally`代码块用法的典型场景。

    openFile();

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

上面代码首先打开一个文件，然后在`try`代码块中写入文件，如果没有发生错误，则运行`finally`代码块关闭文件；一旦发生错误，则先使用`catch`代码块处理错误，再使用`finally`代码块关闭文件。

下面的例子充分反映了`try...catch...finally`这三者之间的执行顺序。

    function f() {
      try {
        console.log(0);
        throw 'bug';
      } catch(e) {
        console.log(1);
        return true; // 这句原本会延迟到 finally 代码块结束再执行
        console.log(2); // 不会运行
      } finally {
        console.log(3);
        return false; // 这句会覆盖掉前面那句 return
        console.log(4); // 不会运行
      }

      console.log(5); // 不会运行
    }

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

    result
    // false

上面代码中，`catch`代码块结束执行之前，会先执行`finally`代码块。

`catch`代码块之中，触发转入`finally`代码块的标志，不仅有`return`语句，还有`throw`语句。

    function f() {
      try {
        throw '出错了！';
      } catch(e) {
        console.log('捕捉到内部错误');
        throw e; // 这句原本会等到finally结束再执行
      } finally {
        return false; // 直接返回
      }
    }

    try {
      f();
    } catch(e) {
      // 此处不会执行
      console.log('caught outer "bogus"');
    }

    //  捕捉到内部错误

上面代码中，进入`catch`代码块之后，一遇到`throw`语句，就会去执行`finally`代码块，其中有`return false`语句，因此就直接返回了，不再会回去执行`catch`代码块剩下的部分了。

`try`代码块内部，还可以再使用`try`代码块。

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

上面代码中，`try`里面还有一个`try`。内层的`try`报错（`console`拼错了），这时会执行内层的`finally`代码块，然后抛出错误，被外层的`catch`捕获。

## 参考连接 #

- Jani Hartikainen, JavaScript Errors and How to Fix Them

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