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详解-JS-错误类型

前言

bug 是应用程序的重要组成部分,编码过程也是发现 bug,然后解决 bug 的过程。认识和掌握 JavaScript 执行过程中抛出的错误类型,有助于快速定位 bug、解决 bug,写出一个健壮的 JavaScript 程序。

JS 引擎解析流程

JS 引擎解析 JavaScript 代码的过程,分为三个阶段。

词法语法分析

  • 词法分析

JS 引擎先把 javascript 代码的字符流 (网络传输的字节流经过解码后) 按照 ECMAScript 标准转换为 Tokens

使用 esprima 分析库对下面这行代码进行解析

const num = 10;

const num = 10; 这段字符串转换为对象数组格式的 Tokens 流,如下:

[{ type: "Keyword", value: "const"},
  {type: "Identifier", value: "num"},
  {type: "Punctuator", value: "="},
  {type: "Numeric", value: "10"},
  {type: "Punctuator", value: ";"},
];
  • 语法分析

JS 引擎在经过词法分析后,将 Tokens 流按照 ECMAScript 语法标准把词法分析所产生的记号生成语法树。通俗地说就是把从程序中收集的信息存储到数据结构中,每取一个 Token,就送入语法分析器进行分析。

解析看看 esprima 分析库对下面这行代码进行解析

Script {
  type: 'Program',
  body: [
    VariableDeclaration {
      type: 'VariableDeclaration',
      declarations: [Array],
      kind: 'const'
    }
  ],
  sourceType: 'script'
}

分析该 js 脚本代码块的语法是否正确,如果出现不正确会向外抛出一个 SyntaxError(语法错误), 并且停止 js 代码的执行。反之,继续分析之后的代码块,分析完毕,进入到预编译阶段。

预编译阶段

js 代码块通过语法分析阶段后,语法正确则进入预编译阶段。变量声明及函数声明提升发生在预编译阶段。

执行阶段

执行阶段涉及事件循环机制。下文讲到的异常 (五种类型的错误) 发生在预编译阶段或执行阶段。

总结: 在浏览器环境下,JS 引擎首先按照顺序加载 <script> 标签分割的 js 代码块,加载 js 代码块完毕后,立刻进入以上三个阶段,然后再按顺序查找下一个代码块,再继续执行以上三个阶段,无论是外部脚本文件 (不异步加载) 还是内部脚本代码块,都是一样的原理,并且都在同一个全局作用域中。

语法错误

JS 引擎解析 js 代码块时,先进行词法语法分析,若发现不符合语法规范的 token 或 token 顺序时抛出 SyntaxError(语法错误),会导致整个 js 文件无法执行。

在浏览器环境下。

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
  <head>
    <title>Error</title>
    <meta charset="UTF-8" />
    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1" />
  </head>
  <body>
    <script>
      const author = "qinghuanI";

      console.log([); // Uncaught SyntaxError: Unexpected token ')'
    </script>
    <script>
      console.log(123456); // 123456
    </script>
  </body>
</html>

JS 引擎加载完第一个<script> 里的代码片段,立马进入上述说的三个阶段,先进行词法语法解析,若没有语法错误则进入预解析阶段,直至最后执行完毕。若遇到语法错误,停止解析,并向外抛出语法错误,然后跳出该<script/> 代码片段,加载第二个<script/> 代码片段,进入那三个阶段。

导致语法错误的代码有很多。随便写几个。

var = 1; // SyntaxError: Unexpected token '='


{// SyntaxError: Unexpected end of input

异常

异常包含很多种错误。属于异常的错误会导致在错误出现的那一行之后的代码无法执行,但在那一行之前的代码不会受到影响。主要发生在预解析和执行阶段。

1.Uncaught ReferenceError(引用错误)

引用一个不存在的变量时发生的错误。将一个值分配给无法分配的对象,比如对函数的运行结果或者函数赋值。

// 使用未声明的变量
console.log(author); // ReferenceError: b is not defined

// 给函数调用赋值
const foo = () => {};

foo() = 123; // ReferenceError: Invalid left-hand side in assignment

2.RangeError(范围错误)

RangeError 是当一个超出有效范围时发生的错误。主要的有几种情况,第一是数组长度为负数,第二是 Number 对象的方法参数超出范围,以及函数堆栈超过最大值。

// 数组长度为负数
[].length = -1; // RangeError: Invalid array length

// Number 对象的方法参数超出范围
const num = new Number(12.34);
console.log(num.toFixed(-1)); // Uncaught RangeError: toFixed() digits argument must be between 0 and 20 at Number.toFixed

// 函数堆栈超过最大值
const foo = () => foo();
foo(); // RangeError: Maximum call stack size exceeded

3.TypeError(类型错误)

值的类型或参数不是预期类型时发生的错误。比如使用 new 字符串、布尔值等原始类型和调用对象不存在的方法就会抛出这种错误,因为 new 命令的参数应该是一个构造函数。

// 调用不存在的方法
const person = {};
person.run(); // TypeError: person.run is not a function

// new 操作符后面不是构造函数
const instance = new 2(); // TypeError: 2 is not a constructor

4.URIError(URL 错误)

使用全局 URI 处理函数而产生的错误。

decodeURI("%"); // URIError: URI malformed

decodeURIComponent("%"); // URIError: URI malformed

URI 相关参数不正确时抛出的错误,主要涉及 decodeURIdecodeURIComponent 两个函数。

5.EvalError(Eval 错误)

ES3 中有 EvalError 错误类型,然而没有被列入 ES5 以后的规范,但目前基于相容性,EvalError 有保留下来,不过现在没有标准 API 会抛出 EvalError。所以暂且不用详细谈论 EvalError

try…catch

来自 MDN 的解释。

try...catch 语句标记要尝试的语句块,并指定一个出现异常时抛出的响应。

能被 try...catch 捕捉到的异常,必须是在报错的时候,JS 引擎执行已经进入 try...catch 代码块,且处在 try...catch 里面,这个时候才能被捕捉到。

  • 无法捕捉语法错误

JS 引擎解析流程 讲到,JS 引擎首先对加载完的代码进行词法语法分析,语法分析阶段若有错误,直接抛出错误,并停止解析,执行流并未进入 try...catch,自然不会捕捉错误。

  • 无法捕捉异步错误
try {new Promise((resolve, reject) => {reject(new Error('error'))})
} catch (err) {console.error(err);
}}

// UnhandledPromiseRejectionWarning: Error: error

因为异步错误并不在 try...catch 代码块中,所以无法捕捉异步错误。因此,对于 Promise 等异步错误,使用 catch 方法捕捉。

new Promise((resolve, reject) => {reject(new Error('error'))}).catch(err => console.error(err)); // Error: error

参考链接

  • 详解 JavaScript 中的六种错误类型
  • 面试官:请用一句话描述 try catch 能捕获到哪些 JS 异常
  • js 引擎的执行过程
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