如何优雅的处理前端异常的方案浅析
一、JS 异常处理，为什么要处理异常？
对于 Javascript 而言，我们面对的仅仅只是异常，异常的出现不会直接导致 JS 引擎崩溃，最多只会使当前执行的任务终止。
1、当前代码块将作为一个任务压入任务队列中，JS 线程会不断地从任务队列中提取任务执行。
2、当任务执行过程中出现异常，且异常没有捕获处理，则会一直沿着调用栈一层层向外抛出，最终终止当前任务的执行。
3、JS 线程会继续从任务队列中提取下一个任务继续执行。
<script>
error
console.log('永远不会执行');
</script>
<script>
console.log('我继续执行')
</script>
异常是不可控的，会影响最终的呈现结果，但是我们有充分的理由去做这样的事情。
-
增强用户体验；
-
远程定位问题；
-
未雨绸缪，及早发现问题；
-
无法复线问题，尤其是移动端，机型，系统都是问题；
-
完善的前端方案，前端监控系统；
对于 JS 而言，我们面对的仅仅只是异常，异常的出现不会直接导致 JS 引擎崩溃，最多只会使当前执行的任务终止。
二、需要处理哪些异常？
对于前端来说，我们可做的异常捕获还真不少。总结一下，大概如下：
-
JS 语法错误、代码异常
-
AJAX 请求异常
-
静态资源加载异常
-
Promise 异常
-
Iframe 异常
-
跨域 Script error
-
崩溃和卡顿
下面我会针对每种具体情况来说明如何处理这些异常。
三、Try-Catch 的误区
try-catch 在我们的代码中经常见到，通过给代码块进行 try-catch 进行包装后，当代码块发生出错时 catch 将能捕捉到错误的信息，页面也将可以继续执行。但是 try-catch 处理异常的能力有限，只能捕获捉到代码运行时的非异步错误，对于语法错误和异步错误就显得无能为力，捕捉不到。
try-catch 只能捕获到同步的运行时错误，对语法和异步错误却无能为力，捕获不到。
1、同步运行时错误：
try {
let name = 'jartto';
console.log(nam);
} catch(e) {
console.log('捕获到异常：',e);
}
输出：捕获到异常：ReferenceError: nam is not defined
at <anonymous>:3:15
2、不能捕获到具体的语法错误，不过语法错误一般在开发阶段，浏览器就会有语法错误提示，如果上线到线上环境，那只能说太粗心了。
一般语法错误在编辑器就会体现出来，常表现的错误信息为： Uncaught SyntaxError: Invalid or unexpected token xxx 这样。但是这种错误会直接抛出异常，常使程序崩溃，一般在编码时候容易观察得到。
3、异步错误无法捕获到。
try {
setTimeout(() => {
error // 异步错误
})
} catch(e) {
console.log('我感知不到错误');
console.log(e);
}
我们可以在console试一下，发现并没有捕获到异常，这是需要我们特别注意的地方。
除非你在 setTimeout 函数中再套上一层 try-catch，否则就无法感知到其错误，但这样代码写起来比较啰嗦。
四、window.onerror 不是万能的
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()。
window.onerror 捕获异常能力比 try-catch 稍微强点，无论是异步还是非异步错误，onerror 都能捕获到运行时错误。
/**
* @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});
}
1、首先试试同步运行时错误，可以正常捕获到异常
2、再试试语法错误呢？无法捕获
3、最后来试试异步运行时错误，可以正常捕获到异常
window.onerror = function(message, source, lineno, colno, error) {
console.log('捕获到异常：',{message, source, lineno, colno, error});
}
setTimeout(() => {
Jartto;
});
4、接着，我们试试网络请求异常的情况
<script>
window.onerror = function(message, source, lineno, colno, error) {
console.log('捕获到异常：',{message, source, lineno, colno, error});
return true;
}
</script>
<img src="./jartto.png">
我们发现：不论是静态资源异常，或者是接口异常，错误均无法捕获到。
5、补充一点：
window.onerror 函数只有在返回 true 的时候，异常才不会向上抛出，否则即使是知道异常的发生控制台还是会显示 Uncaught Error: xxxxx
window.onerror = function(message, source, lineno, colno, error) {
console.log('捕获到异常：',{message, source, lineno, colno, error});
return true;
}
setTimeout(() => {
Jartto;
});
控制台就不会再有这样的错误了：
Uncaught ReferenceError: Jartto is not defined
at setTimeout ((index):36)
需要注意：
-
onerror 最好写在所有 JS 脚本的前面，否则有可能捕获不到错误；因为你无法保证你写的代码是否出错，如果写在后面，一旦发生错误的话是不会被 onerror 捕获到的。
-
onerror 无法捕获语法错误；
- 另外 onerror 是无法捕获到网络异常的错误。当我们遇到
<img src="./404.png">报 404 网络请求异常的时候，onerror 是无法帮助我们捕获到异常的。
到这里基本就清晰了：在实际的使用过程中，onerror 主要是来捕获预料之外的错误，而 try-catch 则是用来在可预见情况下监控特定的错误，两者结合使用更加高效。
问题又来了，捕获不到静态资源加载异常怎么办？
五、window.addEventListener
当一项资源（如图片或脚本）加载失败，加载资源的元素会触发一个 Event 接口的 error 事件，并执行该元素上的onerror() 处理函数。这些 error 事件不会向上冒泡到 window ，不过（至少在 Firefox 中）能被单一的window.addEventListener 捕获。
<scritp>
window.addEventListener('error', (error) => {
console.log('捕获到异常：', error);
}, true)
</script>
<img src="./jartto.png">
控制台输出
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。
需要注意：
-
不同浏览器下返回的 error 对象可能不同，需要注意兼容处理。
-
需要注意避免 addEventListener 重复监听。
六、Promise Catch
通过 Promise 可以帮助我们解决异步回调地狱的问题，但是一旦 Promise 实例抛出异常而你没有用 catch 去捕获的话，onerror 或 try-catch 也无能为力，无法捕捉到错误。
在 promise 中使用 catch 可以非常方便的捕获到异步 error ，这个很简单。
没有写 catch 的 Promise 中抛出的错误无法被 onerror 或 try-catch 捕获到，所以我们务必要在 Promise 中不要忘记写 catch 处理抛出的异常。
解决方案：为了防止有漏掉的 Promise 异常，建议在全局增加一个对 unhandledrejection 的监听，用来全局监听Uncaught Promise Error。使用方式：
window.addEventListener("unhandledrejection", function(e){
console.log(e);
});
我们继续来尝试一下：
window.addEventListener("unhandledrejection", function(e){
e.preventDefault()
console.log('捕获到异常：', e);
return true;
});
Promise.reject('promise error');
可以看到如下输出：
那如果对 Promise 不进行 catch 呢？
window.addEventListener("unhandledrejection", function(e){
e.preventDefault()
console.log('捕获到异常：', e);
return true;
});
new Promise((resolve, reject) => {
reject('jartto: promise error');
});
嗯，事实证明，也是会被正常捕获到的。
虽然在写 Promise 实例的时候养成最后写上 catch 函数是个好习惯，但是代码写多了就容易糊涂，忘记写 catch。所以如果你的应用用到很多的 Promise 实例的话，特别是你在一些基于 promise 的异步库比如 axios 等一定要小心，因为你不知道什么时候这些异步请求会抛出异常而你并没有处理它，所以你最好添加一个 Promise 全局异常捕获事件 unhandledrejection。
所以，正如我们上面所说，为了防止有漏掉的 Promise 异常，建议在全局增加一个对 unhandledrejection 的监听，用来全局监听 Uncaught Promise Error。
补充一点：如果去掉控制台的异常显示，需要加上：
event.preventDefault();
七、VUE errorHandler
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);
}
八、React 异常捕获
React 16 提供了一个内置函数 componentDidCatch，使用它可以非常简单的获取到 react 下的错误信息
componentDidCatch(error, info) {
console.log(error, info);
}
除此之外，我们可以了解一下：error boundary UI 的某部分引起的 JS 错误不应该破坏整个程序，为了帮 React 的使用者解决这个问题，React 16 介绍了一种关于错误边界（error boundary)的新观念。
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
我们来举一个小例子，在下面这个 componentDIdCatch(error,info) 里的类会变成一个 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;
}
}
然后我们像使用普通组件那样使用它：
<ErrorBoundary>
<MyWidget />
</ErrorBoundary>
componentDidCatch() 方法像 JS 的 catch{} 模块一样工作，但是对于组件，只有 class 类型的组件(class component )可以成为一个 error boundaries 。
实际上，大多数情况下我们可以在整个程序中定义一个 error boundary组件，之后就可以一直使用它了！
九、iframe 异常
对于 iframe 的异常捕获，我们还得借力 window.onerror：
window.onerror = function(message, source, lineno, colno, error) {
console.log('捕获到异常：',{message, source, lineno, colno, error});
}
一个简单的例子可能如下：
<iframe src="./iframe.html" frameborder="0"></iframe>
<script>
window.frames[0].onerror = function (message, source, lineno, colno, error) {
console.log('捕获到 iframe 异常：',{message, source, lineno, colno, error});
return true;
};
</script>
十、Script error
因为我们在线上的版本，经常做静态资源 CDN 化，这就会导致我们常访问的页面跟脚本文件来自不同的域名，这时候如果没有进行额外的配置，就会容易产生 Script error。
Script error 是浏览器在同源策略限制下产生的，浏览器出于对安全性上的考虑，当页面引用非同域名外部脚本文件时中抛出异常的话，此时本页面是没有权利知道这个报错信息的，取而代之的是输出 Script error 这样的信息。
一般情况，如果出现 Script error 这样的错误，基本上可以确定是出现了跨域问题。这时候，是不会有其他太多辅助信息的，但是解决思路无非如下：
跨源资源共享机制(
CORS)：我们为script标签添加crossOrigin属性。
<script src="http://***/main.js" crossorigin></script>
或者动态去添加 js 脚本：
const script = document.createElement('script');
script.crossOrigin = 'anonymous';
script.src = url;
document.body.appendChild(script);
特别注意，服务器端需要设置：Access-Control-Allow-Origin
此外，我们也可以试试这个-解决 Script Error 的另类思路：
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);
}
简单解释一下：
- 改写了
EventTarget的addEventListener方法； - 对传入的
listener进行包装，返回包装过的listener，对其执行进行try-catch； - 浏览器不会对
try-catch起来的异常进行跨域拦截，所以catch到的时候，是有堆栈信息的； - 重新
throw出来异常的时候，执行的是同域代码，所以window.onerror捕获的时候不会丢失堆栈信息；
利用包装 addEventListener，我们还可以达到「扩展堆栈」的效果：
(() => {
const originAddEventListener = EventTarget.prototype.addEventListener;
EventTarget.prototype.addEventListener = function (type, listener, options) {
+ // 捕获添加事件时的堆栈
+ const addStack = new Error(`Event (${type})`).stack;
const wrappedListener = function (...args) {
try {
return listener.apply(this, args);
}
catch (err) {
+ // 异常发生时，扩展堆栈
+ err.stack += '\n' + addStack;
throw err;
}
}
return originAddEventListener.call(this, type, wrappedListener, options);
}
})();
十一、崩溃和卡顿
卡顿也就是网页暂时响应比较慢， JS 可能无法及时执行。但崩溃就不一样了，网页都崩溃了，JS 都不运行了，还有什么办法可以监控网页的崩溃，并将网页崩溃上报呢？
崩溃和卡顿也是不可忽视的，也许会导致你的用户流失。
1、利用 window 对象的 load 和 beforeunload 事件实现了网页崩溃的监控。
window.addEventListener('load', function () {
sessionStorage.setItem('good_exit', 'pending');
setInterval(function () {
sessionStorage.setItem('time_before_crash', new Date().toString());
}, 1000);
});
window.addEventListener('beforeunload', function () {
sessionStorage.setItem('good_exit', 'true');
});
if(sessionStorage.getItem('good_exit') &&
sessionStorage.getItem('good_exit') !== 'true') {
/*
insert crash logging code here
*/
alert('Hey, welcome back from your crash, looks like you crashed on: ' + sessionStorage.getItem('time_before_crash'));
}
2、基于以下原因，我们可以使用 Service Worker 来实现网页崩溃的监控
Service Worker有自己独立的工作线程，与网页区分开，网页崩溃了，Service Worker一般情况下不会崩溃；Service Worker生命周期一般要比网页还要长，可以用来监控网页的状态；- 网页可以通过
navigator.serviceWorker.controller.postMessage API向掌管自己的SW发送消息。
十二、错误上报
1、通过 Ajax 发送数据。
因为 Ajax 请求本身也有可能会发生异常，而且有可能会引发跨域问题，一般情况下更推荐使用动态创建 img 标签的形式进行上报。
2、动态创建 img 标签的形式进行错误上报
function report(error) {
let reportUrl = 'http://***/report';
new Image().src = `${reportUrl}?logs=${error}`;
}
收集异常信息量太多，怎么办？
实际中，我们不得不考虑这样一种情况：如果你的网站访问量很大，那么一个必然的错误发送的信息就有很多条，这时候，我们需要设置采集率，从而减缓服务器的压力：
Reporter.send = function(data) {
// 只采集 30%
if(Math.random() < 0.3) {
send(data) // 上报错误信息
}
}
采集率应该通过实际情况来设定，随机数，或者某些用户特征都是不错的选择。
十三、总结
回到我们开头提出的那个问题，如何优雅的处理异常呢？
1、可疑区域增加 Try-Catch
2、全局监控 JS 异常 window.onerror
3、全局监控静态资源异常 window.addEventListener
4、捕获没有 Catch 的 Promise 异常：unhandledrejection
5、VUE errorHandler 和 React componentDidCatch
6、监控网页崩溃：window 对象的 load 和 beforeunload
7、跨域 crossOrigin 解决
8、动态创建img标签进行错误上报
其实很简单，正如上文所说：采用组合方案，分类型的去捕获异常，这样基本 80%-90% 的问题都化于无形。
