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如何優(yōu)雅處理前端異常?

 過河卒沖 2020-04-13

天前端開發(fā)干貨第一時間送達!

作者: Jartto's blog

http:///2018/11/20/js-exception-handling/

前端一直是距離用戶最近的一層,隨著產(chǎn)品的日益完善,我們會更加注重用戶體驗,而前端異常卻如鯁在喉,甚是煩人。

一、為什么要處理異常?

異常是不可控的,會影響最終的呈現(xiàn)結(jié)果,但是我們有充分的理由去做這樣的事情。
  1. 增強用戶體驗;
  2. 遠(yuǎn)程定位問題;
  3. 未雨綢繆,及早發(fā)現(xiàn)問題;
  4. 無法復(fù)線問題,尤其是移動端,機型,系統(tǒng)都是問題;
  5. 完善的前端方案,前端監(jiān)控系統(tǒng);
對于 JS 而言,我們面對的僅僅只是異常,異常的出現(xiàn)不會直接導(dǎo)致 JS 引擎崩潰,最多只會使當(dāng)前執(zhí)行的任務(wù)終止。

二、需要處理哪些異常?

對于前端來說,我們可做的異常捕獲還真不少??偨Y(jié)一下,大概如下:
  • JS 語法錯誤、代碼異常
  • AJAX 請求異常
  • 靜態(tài)資源加載異常
  • Promise 異常
  • Iframe 異常
  • 跨域 Script error
  • 崩潰和卡頓
下面我會針對每種具體情況來說明如何處理這些異常。

三、Try-Catch 的誤區(qū)

try-catch 只能捕獲到同步的運行時錯誤,對語法和異步錯誤卻無能為力,捕獲不到。
  1. 同步運行時錯誤:
try {
let name = 'jartto';
console.log(nam);
} catch(e) {
console.log('捕獲到異常:',e);
}
輸出:
捕獲到異常:ReferenceError: nam is not defined
at <anonymous>:3:15
  1. 不能捕獲到具體的語法錯誤,只有一個語法錯誤提示。我們修改一下代碼,刪掉一個單引號:
try {
let name = 'jartto;
console.log(nam);
} catch(e) {

console.log('
捕獲到異常:',e);
}
輸出:
Uncaught SyntaxError: Invalid or unexpected token
不過語法錯誤在我們開發(fā)階段就可以看到,應(yīng)該不會順利上到線上環(huán)境。
  1. 異步錯誤
try {
setTimeout(() => {
undefined.map(v => v);
}, 1000)
} catch(e) {
console.log('捕獲到異常:',e);
}
我們看看日志:
Uncaught TypeError: Cannot read property 'map' of undefined
at setTimeout (<anonymous>:3:11)
并沒有捕獲到異常,這是需要我們特別注意的地方。

四、window.onerror 不是萬能的

當(dāng) JS 運行時錯誤發(fā)生時,window 會觸發(fā)一個 ErrorEvent 接口的 error 事件,并執(zhí)行 window.onerror()。
/**
* @param {String} message 錯誤信息
* @param {String} source 出錯文件
* @param {Number} lineno 行號
* @param {Number} colno 列號
* @param {Object} error Error對象(對象)
*/


window.onerror = function(message, source, lineno, colno, error) {
console.log('捕獲到異常:',{message, source, lineno, colno, error});
}
  1. 首先試試同步運行時錯誤
window.onerror = function(message, source, lineno, colno, error) {
// message:錯誤信息(字符串)。
// source:發(fā)生錯誤的腳本URL(字符串)
// lineno:發(fā)生錯誤的行號(數(shù)字)
// colno:發(fā)生錯誤的列號(數(shù)字)
// error:Error對象(對象)
console.log('捕獲到異常:',{message, source, lineno, colno, error});
}
Jartto;
可以看到,我們捕獲到了異常:
  1. 再試試語法錯誤呢?
window.onerror = function(message, source, lineno, colno, error) {
console.log('捕獲到異常:',{message, source, lineno, colno, error});
}
let name = 'Jartto
控制臺打印出了這樣的異常:
Uncaught SyntaxError: Invalid or unexpected token
什么,竟然沒有捕獲到語法錯誤?
  1. 懷著忐忑的心,我們最后來試試異步運行時錯誤:
window.onerror = function(message, source, lineno, colno, error) {
console.log('捕獲到異常:',{message, source, lineno, colno, error});
}
setTimeout(() => {
Jartto;
});
控制臺輸出了:
捕獲到異常:{message: 'Uncaught ReferenceError: Jartto is not defined', source: 'http://127.0.0.1:8001/', lineno: 36, colno: 5, error: ReferenceError: Jartto is not defined
at setTimeout (http://127.0.0.1:8001/:36:5)}
  1. 接著,我們試試網(wǎng)絡(luò)請求異常的情況:
<script>
window.onerror = function(message, source, lineno, colno, error) {
console.log('捕獲到異常:',{message, source, lineno, colno, error});
return true;
}
</script>
<img src='./
jartto.png'>
我們發(fā)現(xiàn),不論是靜態(tài)資源異常,或者接口異常,錯誤都無法捕獲到。
補充一點:window.onerror 函數(shù)只有在返回 true 的時候,異常才不會向上拋出,否則即使是知道異常的發(fā)生控制臺還是會顯示 Uncaught Error: xxxxx
window.onerror = function(message, source, lineno, colno, error) {
console.log('捕獲到異常:',{message, source, lineno, colno, error});
return true;
}
setTimeout(() => {
Jartto;
});
控制臺就不會再有這樣的錯誤了:
Uncaught ReferenceError: Jartto is not defined
at setTimeout ((index):36)
需要注意:
  • onerror 最好寫在所有 JS 腳本的前面,否則有可能捕獲不到錯誤;
  • onerror 無法捕獲語法錯誤;
到這里基本就清晰了:在實際的使用過程中,onerror 主要是來捕獲預(yù)料之外的錯誤,而 try-catch 則是用來在可預(yù)見情況下監(jiān)控特定的錯誤,兩者結(jié)合使用更加高效。
問題又來了,捕獲不到靜態(tài)資源加載異常怎么辦?

五、window.addEventListener

當(dāng)一項資源(如圖片或腳本)加載失敗,加載資源的元素會觸發(fā)一個 Event 接口的 error 事件,并執(zhí)行該元素上的onerror() 處理函數(shù)。這些 error 事件不會向上冒泡到 window ,不過(至少在 Firefox 中)能被單一的window.addEventListener 捕獲。
<scritp>
window.addEventListener('error', (error) => {
console.log('捕獲到異常:', error);
}, true)
</script>
<img src='./
jartto.png'>
控制臺輸出:
由于網(wǎng)絡(luò)請求異常不會事件冒泡,因此必須在捕獲階段將其捕捉到才行,但是這種方式雖然可以捕捉到網(wǎng)絡(luò)請求的異常,但是無法判斷 HTTP 的狀態(tài)是 404 還是其他比如 500 等等,所以還需要配合服務(wù)端日志才進行排查分析才可以。
需要注意:
  • 不同瀏覽器下返回的 error 對象可能不同,需要注意兼容處理。
  • 需要注意避免 addEventListener 重復(fù)監(jiān)聽。

六、Promise Catch

在 promise 中使用 catch 可以非常方便的捕獲到異步 error ,這個很簡單。
沒有寫 catch 的 Promise 中拋出的錯誤無法被 onerror 或 try-catch 捕獲到,所以我們務(wù)必要在 Promise 中不要忘記寫 catch 處理拋出的異常。
解決方案:為了防止有漏掉的 Promise 異常,建議在全局增加一個對 unhandledrejection 的監(jiān)聽,用來全局監(jiān)聽Uncaught Promise Error。使用方式:
window.addEventListener('unhandledrejection', function(e){
console.log(e);
});
我們繼續(xù)來嘗試一下:
window.addEventListener('unhandledrejection', function(e){
e.preventDefault()
console.log('捕獲到異常:', e);
return true;
});
Promise.reject('promise error');
可以看到如下輸出:
那如果對 Promise 不進行 catch 呢?
window.addEventListener('unhandledrejection', function(e){
e.preventDefault()
console.log('捕獲到異常:', e);
return true;
});
new Promise((resolve, reject) => {
reject('jartto: promise error');
});
嗯,事實證明,也是會被正常捕獲到的。
所以,正如我們上面所說,為了防止有漏掉的 Promise 異常,建議在全局增加一個對 unhandledrejection 的監(jiān)聽,用來全局監(jiān)聽 Uncaught Promise Error。
補充一點:如果去掉控制臺的異常顯示,需要加上:
event.preventDefault();

VUE errorHandler

Vue.config.errorHandler = (err, vm, info) => {
console.error('通過vue errorHandler捕獲的錯誤');
console.error(err);
console.error(vm);
console.error(info);
}
八、React 異常捕獲 React 16 提供了一個內(nèi)置函數(shù) componentDidCatch,使用它可以非常簡單的獲取到 react 下的錯誤信息
componentDidCatch(error, info) {
console.log(error, info);
}
除此之外,我們可以了解一下:error boundary UI 的某部分引起的 JS 錯誤不應(yīng)該破壞整個程序,為了幫 React 的使用者解決這個問題,React 16 介紹了一種關(guān)于錯誤邊界(error boundary)的新觀念。
需要注意的是:error boundaries 并不會捕捉下面這些錯誤。
  1. 事件處理器
  2. 異步代碼
  3. 服務(wù)端的渲染代碼
  4. 在 error boundaries 區(qū)域內(nèi)的錯誤
我們來舉一個小例子,在下面這個 componentDIdCatch(error,info) 里的類會變成一個 error boundary:
class ErrorBoundary extends React.Component {
constructor(props) {
super(props);
this.state = { hasError: false };
}

componentDidCatch(error, info) {
// Display fallback UI
this.setState({ hasError: true });
// You can also log the error to an error reporting service
logErrorToMyService(error, info);
}

render() {
if (this.state.hasError) {
// You can render any custom fallback UI
return <h1>Something went wrong.</h1>;
}
return this.props.children;
}
}
然后我們像使用普通組件那樣使用它:
<ErrorBoundary>
<MyWidget />
</ErrorBoundary>

componentDidCatch() 方法像 JS 的 catch{} 模塊一樣工作,但是對于組件,只有 class 類型的組件(class component )可以成為一個 error boundaries 。
實際上,大多數(shù)情況下我們可以在整個程序中定義一個 error boundary 組件,之后就可以一直使用它了!

九、iframe 異常

對于 iframe 的異常捕獲,我們還得借力 window.onerror:
window.onerror = function(message, source, lineno, colno, error) {
console.log('捕獲到異常:',{message, source, lineno, colno, error});
}
一個簡單的例子可能如下:
<iframe src='./iframe.html' frameborder='0'></iframe>
<script>
window.frames[0].onerror = function (message, source, lineno, colno, error) {
console.log('捕獲到 iframe 異常:',{message, source, lineno, colno, error});
return true;
};
</script>

十、Script error

一般情況,如果出現(xiàn) Script error 這樣的錯誤,基本上可以確定是出現(xiàn)了跨域問題。這時候,是不會有其他太多輔助信息的,但是解決思路無非如下:
跨源資源共享機制( CORS ):我們?yōu)?script 標(biāo)簽添加 crossOrigin 屬性。
<script src='http:///main.js' crossorigin></script>
或者動態(tài)去添加 js 腳本:
const script = document.createElement('script');
script.crossOrigin = 'anonymous';
script.src = url;
document.body.appendChild(script);
特別注意,服務(wù)器端需要設(shè)置:Access-Control-Allow-Origin
此外,我們也可以試試這個-解決 Script Error 的另類思路:
const originAddEventListener = EventTarget.prototype.addEventListener;
EventTarget.prototype.addEventListener = function (type, listener, options) {
const wrappedListener = function (...args) {
try {
return listener.apply(this, args);
}
catch (err) {
throw err;
}
}
return originAddEventListener.call(this, type, wrappedListener, options);
}
簡單解釋一下:
改寫了 EventTarget 的 addEventListener 方法;對傳入的 listener 進行包裝,返回包裝過的 listener,對其執(zhí)行進行 try-catch;瀏覽器不會對 try-catch 起來的異常進行跨域攔截,所以 catch 到的時候,是有堆棧信息的;重新 throw 出來異常的時候,執(zhí)行的是同域代碼,所以 window.onerror 捕獲的時候不會丟失堆棧信息;利用包裝 addEventListener,我們還可以達到「擴展堆?!沟男Ч?/section>
(() => {
const originAddEventListener = EventTarget.prototype.addEventListener;
EventTarget.prototype.addEventListener = function (type, listener, options) {
+ // 捕獲添加事件時的堆棧
+ const addStack = new Error(`Event (${type})`).stack;
const wrappedListener = function (...args) {
try {
return listener.apply(this, args);
}
catch (err) {
+ // 異常發(fā)生時,擴展堆棧
+ err.stack += '\n' + addStack;
throw err;
}
}
return originAddEventListener.call(this, type, wrappedListener, options);
}
})();

十一、崩潰和卡頓

卡頓也就是網(wǎng)頁暫時響應(yīng)比較慢, JS 可能無法及時執(zhí)行。但崩潰就不一樣了,網(wǎng)頁都崩潰了,JS 都不運行了,還有什么辦法可以監(jiān)控網(wǎng)頁的崩潰,并將網(wǎng)頁崩潰上報呢?
崩潰和卡頓也是不可忽視的,也許會導(dǎo)致你的用戶流失。
  1. 利用 window 對象的 load 和 beforeunload 事件實現(xiàn)了網(wǎng)頁崩潰的監(jiān)控。不錯的文章,推薦閱讀:Logging Information on Browser Crashes。
window.addEventListener('load', function () {
sessionStorage.setItem('good_exit', 'pending');
setInterval(function () {
sessionStorage.setItem('time_before_crash', new Date().toString());
}, 1000);
});

window.addEventListener('beforeunload', function () {
sessionStorage.setItem('good_exit', 'true');
});

if(sessionStorage.getItem('good_exit') &&
sessionStorage.getItem('good_exit') !== 'true') {
/*
insert crash logging code here
*/

alert('Hey, welcome back from your crash, looks like you crashed on: ' + sessionStorage.getItem('time_before_crash'));
}
  1. 基于以下原因,我們可以使用 Service Worker 來實現(xiàn)網(wǎng)頁崩潰的監(jiān)控:
Service Worker 有自己獨立的工作線程,與網(wǎng)頁區(qū)分開,網(wǎng)頁崩潰了,Service Worker 一般情況下不會崩潰;Service Worker 生命周期一般要比網(wǎng)頁還要長,可以用來監(jiān)控網(wǎng)頁的狀態(tài);網(wǎng)頁可以通過 navigator.serviceWorker.controller.postMessage API 向掌管自己的 SW 發(fā)送消息。

十二、錯誤上報

1.通過 Ajax 發(fā)送數(shù)據(jù) 因為 Ajax 請求本身也有可能會發(fā)生異常,而且有可能會引發(fā)跨域問題,一般情況下更推薦使用動態(tài)創(chuàng)建 img 標(biāo)簽的形式進行上報。
2.動態(tài)創(chuàng)建 img 標(biāo)簽的形式
function report(error) {
let reportUrl = 'http:///report';
new Image().src = `${reportUrl}?logs=${error}`;
}
收集異常信息量太多,怎么辦?實際中,我們不得不考慮這樣一種情況:如果你的網(wǎng)站訪問量很大,那么一個必然的錯誤發(fā)送的信息就有很多條,這時候,我們需要設(shè)置采集率,從而減緩服務(wù)器的壓力:
Reporter.send = function(data) {
// 只采集 30%
if(Math.random() < 0.3) {
send(data) // 上報錯誤信息
}
}
采集率應(yīng)該通過實際情況來設(shè)定,隨機數(shù),或者某些用戶特征都是不錯的選擇。

十三、總結(jié)

回到我們開頭提出的那個問題,如何優(yōu)雅的處理異常呢?
  1. 可疑區(qū)域增加 Try-Catch
  2. 全局監(jiān)控 JS 異常 window.onerror
  3. 全局監(jiān)控靜態(tài)資源異常 window.addEventListener
  4. 捕獲沒有 Catch 的 Promise 異常:unhandledrejection
  5. VUE errorHandler 和 React componentDidCatch
  6. 監(jiān)控網(wǎng)頁崩潰:window 對象的 load 和 beforeunload
  7. 跨域 crossOrigin 解決
其實很簡單,正如上文所說:采用組合方案,分類型的去捕獲異常,這樣基本 80%-90% 的問題都化于無形。

十四、參考

  • Logging Information on Browser Crashes http:///blog/2015/06/21/taking-action-on-browser-crashes/
  • 前端代碼異常監(jiān)控實戰(zhàn) https://github.com/happylindz/blog/issues/5
  • Error Boundaries https://blog.csdn.net/a986597353/article/details/78469979
  • 前端監(jiān)控知識點 https://github.com/RicardoCao-Biker/Front-End-Monitoring/blob/master/BasicKnowledge.md
  • Capture and report JavaScript errors with window.onerror https://blog./2016/01/04/client-javascript-reporting-window-onerror

好文章,我在看??

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