自定义错误及扩展错误

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英文：Ilya Kantor  译文：LeviDing

https://zh.javascript.info/custom-errors

当我们在进行开发的时候，通常需要属于我们自己的错误类来反映任务中可能出现的特殊情况。对于网络操作错误，我们需要 HttpError，对于数据库操作错误，我们需要 DbError，对于搜索操作错误，我们需要 NotFoundError，等等。

我们自定义的错误应该具有基本的错误属性，例如 message，name 以及更加详细的 stack。但是它们也会有属于自己的属性。举个例子，HttpError 对象会有一个 statusCode 属性，取值可能为 404、403 或 500 等。

JavaScript 允许我们在使用 throw 时带任何参数，所以从技术层面上说，我们自定义的错误不需要继承 Error 类，但如果我们继承了这个类，就能使用 obj instanceof Error 来鉴别错误对象，所以我们最好继承它。

在我们进行开发时，我们自己的异常类通常是有层次结构的，例如 HttpTimeoutError 可能继承自 HttpError 等。

扩展错误

让我们用一个能够读取用户数据的函数 readUser(json) 来作为例子。

这里是一个可用的 json 的例子：

let json = `{ "name": "John", "age": 30 }`;

在这里面，我们使用 JSON.parse。如果它接收到错误的 json，就会抛出 SyntaxError。

但即使是格式正确的 json，也并不表示它就是可用的，对吧？它有可能会遗漏一些必要的数据。例如，缺失了对用户所必需的 name 和 age 属性。

函数 readUser(json) 不仅会读取 JSON，也会检查（验证）数据。如果没有所需要的字段，或者格式不正确，那也是错误。而这不是 SyntaxError，因为数据在语法上是正确的，但是有其他的错误。我们称之为 ValidationError 并且为之创建一个类。这种类型的错误也应该承载缺少的字段的信息。

我们的 ValidationError 类应该继承自内置的 Error 类。

Error 类是内置的，但是我们需要看一下大致的代码，来理解我们需要扩展什么。

代码如下：

// 由JavaScript本身定义的内置错误类“伪代码”class Error {
constructor(message) {
this.message = message;
this.name = "Error"; //（不同内置错误类别的名称）
this.stack = <nested calls>; // 非标准，但大多数环境支持它


}

}

现在让我们开始用 ValidationError 来进行继承：

class ValidationError extends Error {
constructor(message) {
super(message); // (1)
this.name = "ValidationError"; // (2)


}}

function test() {

throw new ValidationError("Whoops!");

}

try {

test();

}

catch(err) {

alert(err.message); // Whoops!
alert(err.name); // 验证错误
alert(err.stack); // 每个行编号的嵌套调用列表}

来看看构造器：

• 行 (1) 被称为父类构造器。JavaScript 需要我们在子类构造器中调用 super，这是强制性的。父类构造器设定 message 属性。

• 父类构造器也设定 name 的值为 “Error”，所以在行 (2) 我们将其重置为正确的值

让我们用 readUser(json) 来试试：

class ValidationError extends Error {
constructor(message) {
super(message);
this.name = "ValidationError";
}}// Usagefunction readUser(json) {
let user = JSON.parse(json);

if (!user.age) {
throw new ValidationError("No field: age");
}
if (!user.name) {
throw new ValidationError("No field: name");
}

return user;}// try..catch 实例try {
let user = readUser('{ "age": 25 }');} catch (err) {
if (err instanceof ValidationError) {
alert("Invalid data: " + err.message); // 无效的数据：缺失字段：name
} else if (err instanceof SyntaxError) { // (*)
alert("JSON Syntax Error: " + err.message);
} else {
throw err; // 未知错误，再次抛出（**）
}}

上面的 try..catch 代码块同时处理我们的 ValidationError 和来自 JSON.parse 的内置 SyntaxError。

接下来看看我们是如何使用 instanceof 来检测行 (*) 中的特定错误类型。

也看看 err.name，就像这样：

// ...// instead of (err instanceof SyntaxError)} else if (err.name == "SyntaxError") { // (*)// ...

使用 instanceof 的做法会好很多，因为我们在以后会扩展 ValidationError，创造一个它的子类型，例如 PropertyRequiredError。而 instanceof 对于新的继承类也适用。所以这是个长远的保证。

还有一点很重要，在 catch 语句捕捉到未知的错误时，它会在抛出行 (**) 处重新抛出，catch 语句仅仅知道如何处理验证和语法错误，而其他错误（代码中的打印错误等）不应该被捕获。

更进一步的继承

ValidationError 类是十分通用的。因此可能会在某些方面出错。属性可能缺失，格式可能发生错误（例如 age 属性的值为一个字符串）。让我们来创造一个更加具体的类 PropertyRequiredError，为属性缺失的错误而量身定做的。它将会承载属性缺失的相关信息。

class ValidationError extends Error {
constructor(message) {
super(message);
this.name = "ValidationError";
}}class PropertyRequiredError extends ValidationError {
constructor(property) {
super("No property: " + property);
this.name = "PropertyRequiredError";
this.property = property;
}}// Usagefunction readUser(json) {
let user = JSON.parse(json);

if (!user.age) {
throw new PropertyRequiredError("age");
}
if (!user.name) {
throw new PropertyRequiredError("name");
}

return user;}// try..catch 实例try {
let user = readUser('{ "age": 25 }');} catch (err) {
if (err instanceof ValidationError) {
alert("Invalid data: " + err.message); // 无效的数据：缺失属性：name
alert(err.name); // PropertyRequiredError
alert(err.property); // name
} else if (err instanceof SyntaxError) {
alert("JSON Syntax Error: " + err.message);
} else {
throw err; // 未知错误，再次抛出
}}

这个 PropertyRequiredError 十分容易上手：我们只需要传递属性名：new PropertyRequiredError(property)。易懂的 message 属性将会由构造器提供。

需要注意的是，在 PropertyRequiredError 构造器中的 this.name 是再次进行手动赋值的。这可能会造成冗余 —— 在创建每个自定义错误的时候都要进行赋值 this.name = <class name>。但这并不是唯一的办法。我们可以创建自己的“基础异常”类，通过将 this.constructor.name 赋值给 this.name 来卸下我们肩上的负担，然后再进行继承。

我们称其为 MyError。

这是 MyError 以及其他自定义错误类的代码：

class MyError extends Error {
constructor(message) {
super(message);
this.name = this.constructor.name;
}}class ValidationError extends MyError { }class PropertyRequiredError extends ValidationError {
constructor(property) {
super("No property: " + property);
this.property = property;
}}// name is correct
alert( new PropertyRequiredError("field").name ); // PropertyRequiredError

现在的自定义错误更加的简洁，特别是 ValidationError，我们在其构造器中删除了 “this.name = …” 这一行。

包装异常

上述代码中的函数 readUser 的目的就是“读取用户数据”，对吧？在此过程中可能会出现多个不同类型的异常，目前我们有 SyntaxError 和 ValidationError，但在将来，函数 readUser 将会不断壮大，新添加的代码或许会导致其他类型的异常。

调用函数 readUser 的代码要能够处理这些异常。现在它在 catch 语句块中使用多个 if 语句来检测不同类型的异常以及抛出未知异常。但如果函数 readUser 抛出了多种异常 —— 我们扪心自问：我们真的需要一个接一个地处理它抛出的异常吗？

通常答案是 “No”：外部代码想要比其他代码更高一级。它想要一些类似于“数据读取异常“的东西。它为什么发生 —— （其错误描述信息）通常是不相关的。或者，如果能有一种获取异常细节的办法就更好了，但这仅限于我们需要的时候。

所以，我们创建一个 ReadError 类来表现上述的异常。如果在函数 readUser 中发生了异常，我们会将其捕获，并生成 ReadError。我们同时也会在其 cause 属性中保留对原始异常的引用。那么外部的代码就只需要检测 ReadError。

下面的代码定义了 ReadError ，并演示了如何在 readUser 和 try..catch 中使用它：

class ReadError extends Error {
constructor(message, cause) {
super(message);
this.cause = cause;
this.name = 'ReadError';
}}class ValidationError extends Error { /*...*/ }class PropertyRequiredError extends ValidationError { /* ... */ }function validateUser(user) {
if (!user.age) {
throw new PropertyRequiredError("age");
}

if (!user.name) {
throw new PropertyRequiredError("name");
}}function readUser(json) {
let user;

try {
user = JSON.parse(json);
} catch (err) {
if (err instanceof SyntaxError) {
throw new ReadError("Syntax Error", err);
} else {
throw err;
}
}

try {
validateUser(user);
} catch (err) {
if (err instanceof ValidationError) {
throw new ReadError("Validation Error", err);
} else {
throw err;
}
}}try {
readUser('{bad json}');} catch (e) {
if (e instanceof ReadError) {
alert(e);
// 原错误：语法错误：在位置 1 处不应有 b
alert("Original error: " + e.cause);
} else {
throw e;
}}

上述代码中，readUser 正如描述的一样正常工作 —— 捕获语法以及验证的异常并且抛出 ReadError 异常用来代替之前的行为（未知的异常依旧重新抛出）。

所以外部代码负责检测 instanceof ReadError，不必列出所有可能的异常类型。

这种途径称为“包装异常”，因为我们将“低级别的异常”包装为 ReadError，使得调用代码更加抽象和方便。它在面向对象编程中被广泛使用。

总结

• 我们能够正常地继承 Error 以及其他内置的错误类，只需要注意 name 属性以及不要忘了调用 super。

• 大多数时候，我们应该使用 instanceof 来检测一些特定的异常。它也能够在继承中使用。但有时我们会发现来自第三方库的异常，并且不容易得到它的类。那么 name 属性就可用于这一类的检测。

• 包装异常是一种广泛应用的技术，当一个函数处理低级别的异常时，用一个高级别的对象来报告错误。低级别的异常有时会变成这个对象的属性，就像上面例子中的 err.cause，但这并不严格要求。

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