按键无法点击、元素不展示、页面白屏，这些都是我们前端不想看到的场景。在计算机程序运行的过程中，也总是会出现各种各样的异常。下面就让我们聊一聊有哪些异常以及怎么处理它们。
一、前言
什么是异常，异常就是预料之外的事件，往往影响了程序的正确运行。例如下面几种场景：
- 页面元素异常（例如按钮无法点击、元素不展示）
- 页面卡顿
- 页面白屏
这些情况都是极其影响用户体验的。对于前端来说，异常虽然不会导致计算机宕机，但是往往会导致用户的操作被阻塞。虽然异常不可完全杜绝，但是我们有充分的理由去理解异常、学习处理异常。
异常处理在程序设计中的重要性是毋庸置疑的。任何有影响力的 Web 应用程序都需要一套完善的异常处理机制，但实际上，通常只有服务端团队会在异常处理机制上投入较大精力。虽然客户端应用程序的异常处理也同样重要，但真正受到重视，还是最近几年的事。作为新世纪的杰出前端开发人员，我们必须理解有哪些异常，当发生异常时我们有哪些手段和工具可以利用。
二、异常分类
从根本上来说，异常就是一个数据结构，它存了异常发生时相关信息，譬如错误码、错误信息等。其中 message 属性是唯一一个能够保证所有浏览器都支持的属性，除此之外，IE、Firefox、Safari、Chrome 以及 Opera 都为事件对象添加了其它相关信息。譬如 IE 添加了与 message 属性完全相同的 description 属性，还添加了保存这内部错误数量的 number 属性。Firefox 添加了 fileName、lineNumber 和 stack（包含堆栈属性）。所以，在考虑浏览器兼容性时，最好还是只使用 message 属性。
执行 JS 期间可能会发生的错误有很多类型。每种错误都有对应的错误类型，而当错误发生的时候就会抛出响应的错误对象。ECMA-262 中定义了下列 7 种错误类型：
- Error：错误的基类，其他错误都继承自该类型
- EvalError：Eval 函数执行异常
- RangeError：数组越界
- ReferenceError：尝试引用一个未被定义的变量时，将会抛出此异常
- SyntaxError：语法解析不合理
- TypeError：类型错误，用来表示值的类型非预期类型时发生的错误
- URIError：以一种错误的方式使用全局 URI 处理函数而产生的错误
三、异常处理
ECMA-262 第 3 版中引入了 try-catch 语句，作为 JavaScript 中处理异常的一种标准方式，基本的语法如下所示。这和 Java 中的 try-catch 语句是全完相同的。
try?{
??//?可能会导致错误的代码
}?catch?(error)?{
??//?在错误发生时怎么处理
}如果 try 块中的任何代码发生了错误，就会立即退出代码执行过程，然后执行 catch 块。此时 catch 块会接收到一个包含错误信息的对象，这个对象中包含的信息因浏览器而异，但共同的是有一个保存着错误信息的 message 属性。
finally 子句在 try-catch 语句中是可选的，但是 finally 子句一经使用，其代码无论如何都会执行。换句话说，try 语句块中代码全部正常执行，finally 子句会执行；如果因为出错执行了 catch 语句，finally 子句照样会执行。只要代码中包含 finally 子句，则无论 try 或 catch 语句中包含什么代码——甚至是 return 语句，都不会阻止 finally 子句执行。来看下面函数的执行结果：
function?testFinally?{
??try?{
????return?"出去玩";
??}?catch?(error)?{
????return?"看电视";
??}?finally?{
????return?"做作业";
??}
??return?"睡觉";
}表面上调用这个函数会返回 "出去玩"，因为返回 "出去玩" 的语句位于 try 语句块中，而执行此语句又不会出错。实际上返回 "做作业"，因为最后还有 finally 子句，结果就会导致 try 块里的 return 语句被忽略，也就是说调用的结果只能返回 "做作业"。如果把 finally 语句拿掉，这个函数将返回 "出去玩"。因此，在使用 finally 子句之前，一定要非常清楚你想让代码怎么样。（思考一下如果 catch 块和 finally 块都抛出异常，catch 块的异常是否能抛出）
但令人遗憾的是，try-catch 无法处理异步代码和一些其他场景。接下来让我具体分析几种异常场景及其处理方案。
四、异常分析
1. JS 代码错误
下面为我司内部错误监控平台一次日常报错的调用堆栈截图：
错误还是比较明显的，this 指向导致的问题。onOk 使用普通函数时，函数内执行语句的 this 上下文为 Antd.Modal 组件的实例，而 Antd.Modal 组件不存在 changeFilterType 这个方法。将 onOK 方法像 onCancel 方法一样改成箭头函数，将 this 指向父组件即可。
TypeError 类型在 JavaScript 中会经常遇到，在变量中保存着意外类型时，或者在访问不存在的方法时，都会导致这种错误。错误的原因虽然多种多样，但归根结底还是由于在执行特定类型的操作时，变量的类型并不符合要求所致。再看几个例子：
class?People?{
??constructor(name)?{
????this.name?=?name;
??}
??sing()?{}
}
const?xiaoming?=?new?People("小明");
xiaoming.dance();?//?抛出?TypeError
xiaoming.girlfriend.name;?//?抛出?TypeError代码错误一般在开发和测试阶段就能发现。用 try-catch 也能捕获到：
//?代码
try?{
??xiaoming.girlfriend.name;
}?catch?(error)?{
??console.log(xiaoming.name?+?"没有女朋友",?error);
}
//?运行结果
//?小明没有女朋友?TypeError:?Cannot?read?property?'name'?of?undefined2. JS 语法错误
我们修改一下代码，我们把英文分号改成中文分号:
try?{
? xiaoming.girlfriend.name；//?结尾是中文分号
}?catch(error)?{
??console.log(xiaoming.name?+?"没有女朋友",?error);
}
//?运行结果
//?Uncaught?SyntaxError:?Invalid?or?unexpected?tokenSyntaxError 语法错误我们无法通过 try-catch 捕获到，不过语法错误在我们开发阶段就可以看到，应该不会顺利上到线上环境。
不过凡事总有例外，线上还是能收到一些语法错误的告警，但多半是 JSON 解析出错和浏览器兼容性导致。
再看几个例子：
JSON.parse('{name:xiaoming}');??????//?Uncaught?SyntaxError:?Unexpected?token?n?in?JSON?at?position?1
JSON.parse('{"name":xiaoming}');????//?Uncaught?SyntaxError:?Unexpected?token?x?in?JSON?at?position?8
JSON.parse('{"name":"xiaoming"}');??//?正常
var?testFunc?()?=>?{?};?????????????//?在?IE?下会抛出?SyntaxError，因为?IE?不支持箭头函数，需要通过Babel等工具事先转译下使用 JSON.parse 解析时出现异常就是一个很好的使用 try-catch 的场景：
try?{
??JSON.parse(remoteData);?//?remoteData?为服务端返回的数据
}?catch?{
??console.error("服务端数据格式返回异常，无法解析",?remoteData);
}并不是捕获到错误就结束了，捕获到错误后，我们需要思考当错误发生时：
- 错误是否是致命的，会不会导致其它连带错误
- 后续的代码逻辑还能不能继续执行，用户还能不能继续操作
- 是不是需要将错误信息反馈给用户，提示用户如何处理该错误
- 是不是需要将错误上报服务端
对应上面的问题这里就会有很多解决方案了，譬如：
- 如果是服务器未知异常导致，可以阻塞用户操作，弹窗提示用户"服务器异常，请稍后重试"。并提供给用户一个刷新的按钮；
try?{
??return?JSON.parse(remoteData);
}?catch?(error)?{
??Modal.fail("服务器异常，请稍后重试");
??return?false;
}- 如果是数据异常导致，可阻塞用户操作，弹窗提示用户"服务器异常，请联系客服处理~"，同时将错误信息上报异常服务器，开发人员通过异常堆栈和用户埋点定位问题原因；
try?{
??return?JSON.parse(remoteData);
}?catch?(error)?{
??Modal.fail("服务器异常，请联系客服处理~");
??logger.error("JSON数据解析出现异常",?error);
??return?false;
}- 如果数据解析出错属于预料之中的情况，也有替代的默认值，那么当解析出错时直接使用默认值也可以；
try?{
??return?JSON.parse(remoteData);
}?catch?(error)?{
??console.error("服务端数据格式返回异常，使用本地缓存数据",?erorr);
??return?localData;
}任何错误处理策略中最重要的一个部分，就是确定错误是否致命。
3. 异步错误
try?{
??setTimeout(()?=>?{
????undefined.map(v?=>?v);
??},?1000)
}?catch(e)?{
??console.log("捕获到异常：",?e);
}
?
Uncaught?TypeError:?Cannot?read?property?'map'?of?undefined
??at?:3:15 并没有捕获到异常，try-catch 对语法和异步错误却无能为力，捕获不到，这是需要我们特别注意的地方。
五、异常捕获
5.1 window.onerror
当 JS 运行时错误发生时，window 会触发一个 ErrorEvent 接口的 error 事件，并执行window.onerror()。
/**
?*?@param?{String}??message????错误信息
?*?@param?{String}??source?????出错文件
?*?@param?{Number}??lineno?????行号
?*?@param?{Number}??colno??????列号
?*?@param?{Object}??error??????Error对象（对象）
?*/
window.onerror?=?function?(message,?source,?lineno,?colno,?error)?{
??console.log("捕获到异常：",?{?message,?source,?lineno,?colno,?error?});
};同步错误可以捕获到，但是，请注意 window.error 无法捕获静态资源异常和 JS 代码错误。
5.2 静态资源加载异常
方法一：onerror 来捕获
这样可以拿到静态资源的错误，但缺点很明显，代码的侵入性太强了，每一个静态资源标签都要加上 onerror 方法。
方法二：addEventListener("error")
<html lang="zh">
<head>
<meta charset="UTF-8">
<meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
<title>errortitle>
<script> window.addEventListener('error', (error) => {
console.log('捕获到异常：', error);
}, true)
script>
head>
<body>
<img src="https://itemcdn.zcycdn.com/15af41ec-e6cb-4478-8fad-1a47402f0f25.png">
body>
html>
由于网络请求异常不会事件冒泡，因此必须在捕获阶段将其捕捉到才行，但是这种方式虽然可以捕捉到网络请求的异常，但是无法判断 HTTP 的状态是 404 还是其他比如 500 等等，所以还需要配合服务端日志才进行排查分析才可以。
5.3 Promise 异常
Promise 中的异常不能被 try-catch 和 window.onerror 捕获，这时候我们就需要监听 unhandledrejection 来帮我们捕获这部分错误。
window.addEventListener("unhandledrejection",?function?(e)?{
??e.preventDefault();
??console.log("捕获到?promise?错误了");
??console.log("错误的原因是",?e.reason);
??console.log("Promise?对象是",?e.promise);
??return?true;
});
Promise.reject("promise?error");
new?Promise((resolve,?reject)?=>?{
??reject("promise?error");
});
new?Promise((resolve)?=>?{
??resolve();
}).then(()?=>?{
??throw?"promise?error";
});5.4 React 异常
React 处理异常的方式不同。虽然 try-catch 适用于许多非普通 JavaScript 应用程序，但它只适用于命令式代码。因为 React 组件是声明性的，所以 try-catch 不是一个可靠的选项。为了弥补这一点，React 实现了所谓的错误边界。错误边界是 React 组件，它“捕获子组件树中的任何地方的 JavaScript 错误”，同时还记录错误并显示回退用户界面。
class?ErrorBoundary?extends?React.Component?{
??constructor(props)?{
????super(props);
????this.state?=?{?hasError:?false?};
??}
??componentDidCatch(error,?info)?{
????//?展示出错的UI
????this.setState({?hasError:?true?});
????//?将错误信息上报到日志服务器
????logErrorToMyService(error,?info);
??}
??render()?{
????if?(this.state.hasError)?{
??????//?可以展示自定义的错误样式
??????return?Something?went?wrong.
;
????}
????return?this.props.children;
??}
}但是需要注意的是， error boundaries 并不会捕捉下面这些错误：
- 事件处理器
- 异步代码
- 服务端的渲染代码
- 在 error boundaries 区域内的错误
我们可以这样使用 ErrorBoundary：
?? 5.5 Vue 异常
Vue.config.errorHandler?=?(err,?vm,?info)?=>?{
??console.error("通过vue?errorHandler捕获的错误");
??console.error(err);
??console.error(vm);
??console.error(info);
};5.6 请求异常
以最常用的 HTTP 请求库 axios 为例，模拟接口响应 401 的情况：
//?请求
axios.get(/api/test/401")
//?结果
Uncaught?(in?promise)?Error:?Request?failed?with?status?code?401
at?createError?(axios.js:1207)
at?settle?(axios.js:1177)
at?XMLHttpRequest.handleLoad?(axios.js:1037)可以看出来 axios 的异常可以当做 Promise 异常来处理：
//?请求
axios.get("http://localhost:3000/api/uitest/sentry/401")
.then(data?=>?console.log('接口请求成功',?data))
.catch(e?=>?console.log('接口请求出错',?e));
//?结果
接口请求出错?Error:?Request?failed?with?status?code?401
at?createError?(createError.js:17)
at?settle?(settle.js:18)
at?XMLHttpRequest.handleLoad?(xhr.js:62)一般接口 401 就代表用户未登录，就需要跳转到登录页，让用户进行重新登录，但如果每个请求方法都需要写一遍跳转登录页的逻辑就很麻烦了，这时候就会考虑使用 axios 的拦截器来做统一梳理，同理能统一处理的异常也可以在放在拦截器里处理。
//?Add?a?response?interceptor
axios.interceptors.response.use(
??function?(response)?{
????//?Any?status?codes?that?falls?outside?the?range?of?2xx?cause?this?function?to?trigger
????//?Do?something?with?response?error
??},
??function?(error)?{
????if?(error.response.status?===?401)?{
??????goLogin();?//?跳转登录页
????}?else?if?(error.response.status?===?502)?{
??????alert(error.response.data.message?||?"系统升级中，请稍后重试");
????}
????return?Promise.reject(error.response);
??}
);5.7 总结
异常一共七大类，处理时需分清是致命错误还是非致命错误。
- 可疑区域增加 try-catch
- 全局监控 JS 异常 window.onerror
- 全局监控静态资源异常 window.addEventListener
- 捕获没有 catch 的 Promise 异常用 unhandledrejection
- Vue errorHandler 和 React componentDidCatch
- Axios 请求统一异常处理用拦截器 interceptors
- 使用日志监控服务收集用户错误信息