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[JS] 談談 JavaScript 中的錯誤處理 Error Handling

圖片來源：Proper Error Handling in JavaScript @ Scotch

keywords: exception handling, javascript, 錯誤處理, 例外處理

本文主要內容翻譯自 Exceptional Exception Handling in JavaScript @ SitePoint

在撰寫程式的過程中發生錯誤（error）或出現例外情況（exception）是經常出現的情況，一般我們會把「錯誤」稱作「例外」，兩者可以交替著使用。

當 JavaScript 程式執行的過程中發生錯誤時，它會丟出例外狀況（throw an exception），JS 並不會繼續往下走，而是尋找有沒有任何程式碼能夠處理這些錯誤（exception handling code），如果沒有找到任何可以處理錯誤狀況的程式碼，則它會從丟出例外狀況的函式中跳出（return），就這樣重複尋找錯誤處理的程式碼、跳出，直到觸及到最外層的函式（top level function）後終止。

錯誤類型

當例外產生時，會產生一個用來代表錯誤的物件。在 JS 中內建了 7 種錯誤類型的物件：

1. Error

Error 這個類型用來代表一般的錯誤情況，最常用在客製化例外情況。透過下面的指令可以產生一個錯誤物件的實例：

var error = new Error("error message");
console.log(error)          // Error: error message

這個 Error 物件包含兩個屬性－name 和 message：

• name: 用來說明錯誤的類型（這裡就是 Error）
• message: 提供更多關於此例外情況的描述。

2. RangeError

RangeError 的例外情況會發生在當數值落在特定的區間外時，例如，透過 toFixed() 方法時，它可以接受介於 0 ~ 20 的參數來說明要顯示到小數後第幾位，當這個參數超過這個區間時，就會拋出 RangeError：

var pi = 3.14159;
pi.toFixed(100000);  // RangeError: toFixed() digits argument must be between 0 and 100

3. ReferenceError（找不到變數：拼錯字）

當試圖存取一個不存在的變數時，會拋出 ReferenceError，這個錯誤經常發生在拼錯字的情況。

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

4. SyntaxError（語法錯誤）

當有程式碼違反 JavaScript 的語法規則時，會拋出 SyntaxError 的錯誤。熟悉 C 或 Java 的通常是在編譯的過程中（compulation process）遇到語法錯誤；但 JavaScript 是直譯式語言（interpreted language），因此當程式碼被執行到時，才會辨認到語法錯誤。這種錯誤類型是所有例外狀況中唯一不能被修復的。

if (false) {    // SyntaxError: Unexpected token (3:0)
  // 缺少結束的大括號

5. TypeError（找不到函式）

如果某一變項的型別和所期待的操作不同時，會拋出 TypeError ，這經常發生在去呼叫執行一個不存在的函式時。

/**
 * 由於 foo 當中並不包含 bar 這個函式，因此會拋出 TypeError 錯誤
 **/
var foo = {};
foo.bar();     // TypeError: foo.bar is not a function

6. URIError

當使用 encodeURI() 或 decodeURI() 的方法，但確有給了不合法的 URI 時會拋出這個錯誤：

/**
 * "%" 表示的是 URI 中的跳脫片段，但在下面的例子中 "%" 後沒有接任和字串，因此是不合法的跳脫片段
 **/
decodeURIComponent("%");   // URIError: URI malformed

7. EvalError

當 eval() 這個函式不恰當的使用時，會拋出 EvalError 這個錯誤。這個錯誤不再被當前的 ECMAScript 規範所採用。

處理錯誤（Handling Exceptions）

在 JavaScript 中如果碰到錯誤或例外情況時，如果沒有找到錯誤處理的程式，它會直接在那裡炸掉。那麼要如何避免錯誤產生時讓我們的程式直接炸掉呢？在 JavaScript 中，可以使用 try...catch...finally 語句。

try {
  // attempt to execute this code
} catch (exception) {
  // this code handles exceptions
} finally {
  // this code always gets executed
}

try

我們預期在 try 區塊內的程式碼會成功執行，但當有 try 區塊中有任何錯誤發生時，會立即進入 catch 的區塊；如果沒有錯誤發生，則會跳過 catch 區塊。finally 則是會在 try...catch... 之後先被執行。

catch

在 catch 區塊中可以指定一個參數，這個參數通常稱作 exception 或 catchID。在 catch 區塊中可以辨認這個參數，但離開這個區塊後就無法取得這個變數。透過 catch 可以阻止例外情況繼續向外冒泡，讓整個程式可以繼續執行。

try {
  foo++;              // ReferenceError
} catch (exception) {
  //  ReferenceError: foo is not defined
  console.log(`${exception.name}: ${exception.message}`)
}

finally

在 finally 區塊中的程式碼會在 try, catch 後被執行，不論有沒有例外情況產生，因此 finally 區塊通常用來包含清除的程式碼（例如，closing files）。

但是如果 finally 區塊中有 return 值的話，這個值會是最後整個 try-catch-finally 回傳的結果，即時在 try 或 catch 中有 return 或其他的 throw 都會被忽略。

function f() {
  try {
    console.log(0);
    throw 'bogus';    // 進入 catch
  } catch(e) {
    console.log(1);
    return true;      // 這個回傳值會被終止，直到整個 finally block 完成之後
    console.log(2);   // 執行不到
  } finally {
    console.log(3);
    return false;     // finally 中的 return 會覆蓋掉 try/catch 中的 return 或 throw
    console.log(4);   // 執行不到
  }
  // 執行 finally 中的 "return false"
  console.log(5);     // 執行不到
}
f();          //  0, 1, 3; returns false

客製化錯誤（Throwing Exceptions）

JavaScript 允許開發者透過 throw 來拋出客製化的例外情形：

throw expression;

透過 throw 可以丟出幾乎任何型別的錯誤，但一般還是建議使用內建的例外類型（瀏覽器會提供比較多資訊）。

客製化錯誤訊息（message）

例如，當我們透過除法卻不小心除了分母為 0 的數值時，可以使用 throw 來拋出例外情況：

let denominator = 0

// RangeError: Attempted division by zero!
try {
  if (denominator === 0) {
    throw new RangeError("Attempted division by zero!");
  }
} catch (e) {
  console.log(e.name + ': ' + e.message)
}

客製化錯誤名稱（name）

透過上面的方式我們可以根據原生的那 7 種錯誤類型（e.name）給予想要的錯誤訊息（e.message），但如果我們想要客製化錯誤名稱的話可以這麼做：

/**
 * 客製化錯誤類型
 **/
function DivisionByZeroError(message) {
  this.name = 'DivisionByZeroError';
  this.message = message;
}

// 繼承 Error 物件
DivisionByZeroError.prototype = new Error();
DivisionByZeroError.prototype.constructor = DivisionByZeroError;

// 建立 showError 的方法
DivisionByZeroError.prototype.showError = function() {
  return this.name + ': "' + this.message + '"';
}

使用客製化錯誤類型：

let denominator = 0

try {
  if (denominator === 0) {
    throw new DivisionByZeroError("Attempted division by zero!");
  }
}
catch (e) {
  console.log(e.showError())  // DivisionByZeroError: "Attempted division by zero!"
}

程式範例 @ JSFiddle
Why need to assign constructor back to my custom error type in JavaScript @ StackOverflow

其他範例

透過 instanceof 處理多種不同的錯誤類型

利用 instanceof 可以根據不同的錯誤類型執行不同的 catch

try {
    // assume an exception occurs
} catch (exception) {
  if (exception instanceof TypeError) {
      // Handle TypeError exceptions
  } else if (exception instanceof ReferenceError) {
      // Handle ReferenceError exceptions
  } else {
      // Handle all other types of exceptions
  }
}

參考

• Exceptional Exception Handling in JavaScript @ SitePoint
• A Guide to Proper Error Handling in JavaScript @ SitePoint
• Control Flow and Error Handling @ JavaScript Guide in MDN

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