如何優雅處理前端異常?

jartto.wang發表於2018-12-05

前端一直是距離使用者最近的一層,隨著產品的日益完善,我們會更加註重使用者體驗,而前端異常卻如鯁在喉,甚是煩人。

一、為什麼要處理異常?

異常是不可控的,會影響最終的呈現結果,但是我們有充分的理由去做這樣的事情。

1.增強使用者體驗;
2.遠端定位問題;
3.未雨綢繆,及早發現問題;
4.無法複線問題,尤其是移動端,機型,系統都是問題;
5.完善的前端方案,前端監控系統;

對於 JS 而言,我們面對的僅僅只是異常,異常的出現不會直接導致 JS 引擎崩潰,最多隻會使當前執行的任務終止。

二、需要處理哪些異常?

對於前端來說,我們可做的異常捕獲還真不少。總結一下,大概如下:

  • JS 語法錯誤、程式碼異常
  • AJAX 請求異常
  • 靜態資源載入異常
  • 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

try-catch 只能捕獲到同步的執行時錯誤,對語法和非同步錯誤卻無能為力,捕獲不到。
1.同步執行時錯誤:

輸出:

2.不能捕獲到語法錯誤,我們修改一下程式碼,刪掉一個單引號:

輸出:

不過語法錯誤在我們開發階段就可以看到,應該不會順利上到線上環境。

3.非同步錯誤

我們看看日誌:

並沒有捕獲到異常,這是需要我們特別注意的地方。

四、window.onerror 不是萬能的

JS 執行時錯誤發生時,window 會觸發一個 ErrorEvent 介面的 error 事件,並執行 window.onerror()

1.首先試試同步執行時錯誤

可以看到,我們捕獲到了異常:
error1

2.再試試語法錯誤呢?

控制檯列印出了這樣的異常:

什麼,竟然沒有捕獲到語法錯誤?

3.懷著忐忑的心,我們最後來試試非同步執行時錯誤:

控制檯輸出了:

4.接著,我們試試網路請求異常的情況:

我們發現,不論是靜態資源異常,或者介面異常,錯誤都無法捕獲到。

補充一點:window.onerror 函式只有在返回 true 的時候,異常才不會向上丟擲,否則即使是知道異常的發生控制檯還是會顯示 Uncaught Error: xxxxx

控制檯就不會再有這樣的錯誤了:

需要注意:
onerror 最好寫在所有 JS 指令碼的前面,否則有可能捕獲不到錯誤;
onerror 無法捕獲語法錯誤;

到這裡基本就清晰了:在實際的使用過程中,onerror 主要是來捕獲預料之外的錯誤,而 try-catch 則是用來在可預見情況下監控特定的錯誤,兩者結合使用更加高效。

問題又來了,捕獲不到靜態資源載入異常怎麼辦?

五、window.addEventListener

當一項資源(如圖片或指令碼)載入失敗,載入資源的元素會觸發一個 Event 介面的 error 事件,並執行該元素上的onerror() 處理函式。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。

控制檯輸出:
error2

由於網路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路請求的異常,但是無法判斷 HTTP 的狀態是 404 還是其他比如 500 等等,所以還需要配合服務端日誌才進行排查分析才可以。

需要注意:

  • 不同瀏覽器下返回的 error 物件可能不同,需要注意相容處理。
  • 需要注意避免 addEventListener 重複監聽。

六、Promise Catch

promise 中使用 catch 可以非常方便的捕獲到非同步 error ,這個很簡單。

沒有寫 catchPromise 中丟擲的錯誤無法被 onerrortry-catch 捕獲到,所以我們務必要在 Promise 中不要忘記寫 catch 處理丟擲的異常。

解決方案: 為了防止有漏掉的 Promise 異常,建議在全域性增加一個對 unhandledrejection 的監聽,用來全域性監聽Uncaught Promise Error。使用方式:

我們繼續來嘗試一下:

可以看到如下輸出:
promise

那如果對 Promise 不進行 catch 呢?

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,建議在全域性增加一個對 unhandledrejection 的監聽,用來全域性監聽 Uncaught Promise Error

補充一點:如果去掉控制檯的異常顯示,需要加上:

七、VUE errorHandler

八、React 異常捕獲

React 16 提供了一個內建函式 componentDidCatch,使用它可以非常簡單的獲取到 react 下的錯誤資訊

除此之外,我們可以瞭解一下:error boundary
UI 的某部分引起的 JS 錯誤不應該破壞整個程式,為了幫 React 的使用者解決這個問題,React 16 介紹了一種關於錯誤邊界(error boundary)的新觀念。

需要注意的是: error boundaries 並不會捕捉下面這些錯誤。

1.事件處理器
2.非同步程式碼
3.服務端的渲染程式碼
4.在 error boundaries 區域內的錯誤

我們來舉一個小例子,在下面這個 componentDIdCatch(error,info) 裡的類會變成一個 error boundary

然後我們像使用普通元件那樣使用它:

componentDidCatch() 方法像 JScatch{} 模組一樣工作,但是對於元件,只有 class 型別的元件(class component )可以成為一個 error boundaries

實際上,大多數情況下我們可以在整個程式中定義一個 error boundary 元件,之後就可以一直使用它了!

九、iframe 異常

對於 iframe 的異常捕獲,我們還得借力 window.onerror

一個簡單的例子可能如下:

十、Script error

一般情況,如果出現 Script error 這樣的錯誤,基本上可以確定是出現了跨域問題。這時候,是不會有其他太多輔助資訊的,但是解決思路無非如下:

跨源資源共享機制( CORS ):我們為 script 標籤新增 crossOrigin 屬性。

或者動態去新增 js 指令碼:

特別注意,伺服器端需要設定:Access-Control-Allow-Origin

此外,我們也可以試試這個-解決 Script Error 的另類思路

簡單解釋一下:

  • 改寫了 EventTargetaddEventListener 方法;
  • 對傳入的 listener 進行包裝,返回包裝過的 listener,對其執行進行 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,是有堆疊資訊的;
  • 重新 throw 出來異常的時候,執行的是同域程式碼,所以 window.onerror 捕獲的時候不會丟失堆疊資訊;

利用包裝 addEventListener,我們還可以達到「擴充套件堆疊」的效果:

十一、崩潰和卡頓

卡頓也就是網頁暫時響應比較慢, JS 可能無法及時執行。但崩潰就不一樣了,網頁都崩潰了,JS 都不執行了,還有什麼辦法可以監控網頁的崩潰,並將網頁崩潰上報呢?

崩潰和卡頓也是不可忽視的,也許會導致你的使用者流失。

1.利用 window 物件的 loadbeforeunload 事件實現了網頁崩潰的監控。
不錯的文章,推薦閱讀:Logging Information on Browser Crashes

2.基於以下原因,我們可以使用 Service Worker 來實現網頁崩潰的監控

  • Service Worker 有自己獨立的工作執行緒,與網頁區分開,網頁崩潰了,Service Worker 一般情況下不會崩潰;
  • Service Worker 生命週期一般要比網頁還要長,可以用來監控網頁的狀態;
  • 網頁可以通過 navigator.serviceWorker.controller.postMessage API 向掌管自己的 SW 傳送訊息。

十二、錯誤上報

1.通過 Ajax 傳送資料
因為 Ajax 請求本身也有可能會發生異常,而且有可能會引發跨域問題,一般情況下更推薦使用動態建立 img 標籤的形式進行上報。

2.動態建立 img 標籤的形式

收集異常資訊量太多,怎麼辦?實際中,我們不得不考慮這樣一種情況:如果你的網站訪問量很大,那麼一個必然的錯誤傳送的資訊就有很多條,這時候,我們需要設定採集率,從而減緩伺服器的壓力

採集率應該通過實際情況來設定,隨機數,或者某些使用者特徵都是不錯的選擇。

十三、總結

回到我們開頭提出的那個問題,如何優雅的處理異常呢?

1.可疑區域增加 Try-Catch
2.全域性監控 JS 異常 window.onerror
3.全域性監控靜態資源異常 window.addEventListener
4.捕獲沒有 CatchPromise 異常:unhandledrejection
5.VUE errorHandlerReact componentDidCatch
6.監控網頁崩潰:window 物件的 loadbeforeunload
7.跨域 crossOrigin 解決

其實很簡單,正如上文所說:採用組合方案,分型別的去捕獲異常,這樣基本 80%-90% 的問題都化於無形。

十四、參考

Logging Information on Browser Crashes
前端程式碼異常監控實戰
Error Boundaries
前端監控知識點
Capture and report JavaScript errors with window.onerror

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