从0到1开始前端异常监控第二篇

àì夳堔傛蜴生んèń 2023-03-01 11:58 12阅读 0赞

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> 上一篇文章简单的认识了前端常见的一些异常，及其各自出现场景，这是前端监控的第二篇文章，主要讲述大致大致需要使用那些技术,下一篇讲完成一个实际的`sdk`

### 为什么要做前端监控 ###

> 快速定位线上问题，优化线上产品体验，捕获一些由于特殊情况导致的无法重现的客户问题

## 我们要实现的功能 ##

*  1)后端接口异常监控  
    比如：某个接口报错`500`或者`503`
 *  2)前端页面显示错误(资源文件异常监控)  
    页面图片或者某个`js`加载失败或者找不到资源`404`  
    比如：某个图片不支持跨域`503`
 *  3)前端代码错误监控  
    某个函数内部代码逻辑错误导致的报错
 *  4)支持浏览器关闭依然可以收集到错误信息
 *  5)支持`source-map`定位源码错误位置
 *  6)支持自定义接口错误信息描述

#### 自己画的简单原型 ####

https://modao.cc/app/791e27d2ee703f6eb878b31236f151e006189032?simulator\_type=device&sticky  
![format_png 1][]

以上这些需求足以满足对前端监控的基本需求，当人如果要做的复杂的话，还需要最`uv`这类的指标，我们这里就不做了，其实这些也是很简单，只是添加一些数据维度的指标而已

#### 1.) 处理业务代码错误部分 ####

#### 开始之前先必须知道它的区别 ####

/* * @param msg{String}： 错误消息 * @param url{String}： 发生错误页面的url * @param line{Number}： 发生错误的代码行 */
    window.onerror = function(msg, url, line){ 
      return true;
    }

> 特性:

1.  能捕获到js执行错误，不能捕获带有src的标签元素的加载错误。
2.  参数对应5个值（错误信息，所在文件，行，列，错误信息）
3.  函数体内用return true可以不让异常信息输出到控制台

/* * @param event{} 错误对象 */
     window.addEventListener("error", function(event){ 
        event.preventDefault();
     },true);

> 特性:

1.  为捕获状态时（第三个参数为`true`）能捕获到`js`执行错误，也能捕获带有`src`的标签元素的加载错误。
2.  为冒泡状态时（第三个参数为`false`）能捕获到`js`执行错误，不能捕获带有`src`的标签元素的加载错误。
3.  参数对应1个值，异常事件，错误信息都在里面
4.  函数体内用`preventDefault`可以不让异常信息输出到控制台

捕获到的异常

//网络资源类型异常

![format_png 2][]

//业务代码类型异常

![format_png 3][]

### 所以: ###

因为`window.addEventListener("error")`不仅仅能够监听代码层面的异常，而已还能监控静态资源的异常，为了满足前面的需求，所以我们肯定需要选用`window.addEventListener("error")`来做处理

`window.addEventListener`捕获到的异常是这样的，

### 如何处理前端接口层面的监控 ###

既然我们是做sdk那当然就需要考虑sdk技术兼容性问题，但是前端无论使用`vue，react`还是`angular`最终统一的数据请求部分都是`ajax`,无论用的什么第三方库，最底层的还是`ajax`，所以需要监控接口层面的异常，我们只需要拦截`ajax`请求即可

### 一个拦截ajax请求的库ajax-hook ###

Ajax-hook是一个精巧的用于拦截浏览器XMLHttpRequest的库，它可以在XMLHttpRequest对象发起请求之前和收到响应内容之后获得处理权。通过它你可以在底层对请求和响应进行一些预处理。

> 安装

`yarn add ajax-hook`

![format_png 4][]

大致的使用情况是这样的：

import { proxy} from "ajax-hook"
    function onAddError() { 
      // ...
      // 存储异常数据
      // 记得一定要先存在本地缓存，然后根据自己的上报规则按规则上报
      //先只写伪代码，下篇文章具体实现
      saveError();
    }
    
    function saveError(){ 
    
    }
    
    proxy({ 
      //XMLHttpRequest请求发起前进入
      onRequest: (config, handler) => { 
          handler.next(config);
      },
      //XMLHttpRequest请求发生错误时进入，比如超时；注意，不包括http状态码错误，
      //如404仍然会认为请求成功
      onError: (err, handler) => { 
          onAddError(err); //存储异常
          handler.next(err)
      },
      //XMLHttpRequest请求成功后进入,response中包含了请求参数和响应结果
      onResponse: (response, handler) => { 
          onAddError(err); //存储异常
          handler.next(response)
      }
    })

> 捕获到的异常是这样的

![format_png 5][]

现在，我们便拦截了浏览器中通过`XMLHttpRequest`发起的所有网络请求！在请求发起前，会先进入`onRequest`钩子，调用`handler.next(config)` 请求继续，如果请求成功，则会进入`onResponse`钩子，如果请求发生错误，则会进入`onError`

至此异常捕获部分基本完成了，如果你需要捕获`WebSocket`的异常，就需要在`WebSocket`的`onerror`抛出异常了或者重写`webSocket`类了，其他类似的`WebWorker`,`postMessage`的异常也是需要做异常监听的，或者当他们发生异常的时候，在实际的异常函数中抛出一个自定义异常事件，然后自己`sdk`去捕获这个事件

还有个就是，前端现在基本都是使用了`Promise`,所以必要对`Promise`的异常做独立监听

window.addEventListener("unhandledrejection", event => { 
      console.log(`error: ${ event}`);
    });

#### 2.) 异常数据传递部分 ####

至此异常监控部分的功能就完成了，现在要做的是把捕获到的异常上报到数据库，那怎么保证浏览器关闭后，存储起来的异常数据也能够上报成功呢？

### navigator.sendBeacon ###

`navigator.sendBeacon()` 方法可用于通过`HTTP`将少量数据异步传输到`Web`服务器。

*  数据可靠，浏览器关闭请求也照样能发
 *  异步执行，不会影响下一页面的加载
 *  同时不会延迟页面的卸载或影响下一导航的载入性能
 *  `API`使用简单

> 浏览器兼容性很乐观

![format_png 6][]

### 使用 ###

// 浏览器卸载事件
    window.addEventListener('unload',logData,false);
    function logData(){ 
       //上报错误信息
       navigator.sendBeacon("http://npmhook/api/sendLog",{ 
         //参数
       });
    }

如果浏览器不支持使用`navigator.sendBeacon`,就使用创建`Image`标签的形式发送数据

const img = new Image();
    img.onload =()=>{ }
    img.src = `http://npmhook/api/sendLog?data='数据'`;

#### 3.) 需要收集的数据部分 ####

{ 
        userId:"账号标识ID",
        url:"当前页面URL",
        browser:"所属浏览器",
        version:"浏览器版本",
        system:"所属系统",
        referer:"入口页面",
        jsPath:"异常js文件路径",
        errorObj:"异常错误信息json字符串",
        connection:"连接网络情况",
        ...//额外传入的参数
    }

#### 4.) sdk编写（简洁版） ####

import { proxy} from "ajax-hook";
    import user from "../../services/interface/user";
    /***异常类 */
    function HookErrorSdk(config){ 
      this.api="http://127.0.0.1:4002";
      this.formObj=config.formObj||{ };
      this.userId=config.userId;
      this.appkey=config.appkey;
      this.httpCodeMap=config.httpCodeMap||{ },
      this.AppErrorList=[];
      this.connection=navigator.connection 
      || navigator.mozConnection 
      || navigator.webkitConnection;
    /*发送上报数据 * @param param object 错误对象 */
     this.ToString=function(param){ 
      return JSON.stringify(param);
     }
     /*组装ajax异常 * @param event object 错误对象 */
     this.getAjaxError=function(event){ 
       // ... 处理自定义错误httpCodeMap
        return { 
         jsPath:event.filename,
         errorObj:JSON.stringify({ 
         message:event.error.message,
         stack:event.error.stack
         })
        }
      }
     /*组装业务代码异常 * @param event object 错误对象 * @param type string 错误类型 */
      this.getErrorObj=function(event,type){ 
         const errObj=type==="ajax"?
         this.getAjaxError(event)
        :this.getCodeError(event);
        return Object.assign({ 
          userId:this.userId,
          url:document.location.href,
          browser:navigator.userAgent,
          version:navigator.appVersion,
          system:navigator.platform,
          referer:document.referrer,
          connection:this.connection.type
        },errObj)
       }
      /*收集异常 * @param event object 错误对象 */
      this.getCodeError=function(event){ 
        return { 
          jsPath:event.filename,
          errorObj:this.ToString({ 
          message:event.error.message,
          stack:event.error.stack
          })
         }
      }
      /*注册监听 * @param sdkLisConfig object 监听配置 */
      this.addListeners=function(sdkLisConfig){ 
         //根据返回的监听配置注册对应的监听事件，我这里全部写上了
         window.addEventListener("error", function(event){ 
           this.addError(event,"js");
           event.preventDefault();
         },true);
         window.addEventListener('unload',()=>{ 
           //卸载的时候需要把数据上报上去，具体看自己怎么传数据
           this.ajax();
         });
         window.addEventListener("unhandledrejection", event => { 
           this.addError(err,"js");
        });
      }
      /*注册ajax 代理拦截 */
      this.initAjaxProxy=function(){ 
        proxy({ 
          //请求发起前进入
          onRequest: (config, handler) => { 
              handler.next(config);
          },
          //请求发生错误时进入，比如超时；注意，不包括http状态码错误，如404仍然会认为请求成功
          onError: (err, handler) => { 
            this.addError(err,"ajax");
            handler.next(err)
          },
          //请求成功后进入
          onResponse: (response, handler) => { 
            this.addError(response,"ajax");
            handler.next(response)
          }
        })
      }
     /*注册sdk * @param config object 错误对象 * @param success function 错误对象 * @param fail function 错误对象 */
      this.initSdk=function(config,success,fail){ 
        let xmlHttp = window.XMLHttpRequest ? 
        new XMLHttpRequest() 
        : new ActiveXObject('Microsoft.XMLHTTP');
        xmlHttp.open("post", this.api+"/api/login", true);
        xmlHttp.setRequestHeader('Content-Type','application/json;charset=UTF-8');
        xmlHttp.onreadystatechange = function () { 
          if (xmlHttp.readyState == 4 && xmlHttp.status == 200) { 
            let sdkLisConfig = JSON.parse(xmlHttp.responseText);
            success(sdkLisConfig);
          } else { 
            fail(xmlHttp.responseText);
          }
        };
        xmlHttp.send(this.ToString({ appkey:config.appkey}));
      }
     /*注册sdk，new 对象的时候就调用了 * @param config object 错误对象 * @param () function 错误对象 * @param () function 错误对象 */
      this.initSdk(config,(sdkLisConfig)=>{ 
        //注册成功
        this.addListeners();
        this.AppErrorList=localStorage.getItem("AppErrorList")?
        JSON.parse(localStorage.getItem("AppErrorList")):[];
        let timeObj=setInterval(() => { 
           if(this.AppErrorList.length>0){ 
             this.postError(this.AppErrorList[0]);
           }
        }, config.timeNum||5000);
        window.addEventListener('unload',()=>{ 
         clearTimeout(timeObj);
        },false);
      },(error)=>{ 
        //出错失败
        return new Error(`注册异常${ error}`)
      })
    }
    /*发送上报数据 * @param param object 错误对象 * @param () function 错误对象 * @param () function 错误对象 */
    HookErrorSdk.prototype.ajax=function(param,success, fail){ 
      if(navigator.sendBeacon&&typeof(navigator.sendBeacon)==="function"){ 
        navigator.sendBeacon(this.api+"/api/sendLog",this.ToString(param)).then((res)=>{ 
          success(res)
        }).catch((res)=>{ 
          fail(res)
        })
      }else{ 
        let img = new Image();
        img.onload =function (res){ 
          success(res);
        }
        img.onerror=function(res){ 
          fail(res);
        }
        img.src = this.api+`?data=`+this.ToString(param);
      }
    }
    /*代码异常 * @param param object 错误对象 * @param type string 错误类型 */
    HookErrorSdk.prototype.addError=function(event,type){ 
      let error=this.getAxaxError(event,type);
      this.AppErrorList.push(Object.assign(error,this.formObj));
      localStorage.setItem("AppErrorList",this.ToString(this.AppErrorList));
    }
    /*最终的上报错误 * @param obj object 错误信息对象 */
    HookErrorSdk.prototype.postError=function(obj){ 
      this.ajax(obj,()=>{ 
        this.AppErrorList.shift();
        localStorage.setItem("AppErrorList",this.ToString(this.AppErrorList));
      },()=>{ 
        return new Error("错误收集服务异常")
      })
    }

`HookErrorSdk.js` 内部应该包含这些功能

1.根据`appKey`注册`SDK`,获取使用权限,获取需要上报的错误规则

2.使用`window.addEventListener('error')`开启全局资源文件和业务代码异常监听（`WebSocket`，`WebWorker`,`postMessage`）根据自己需要记得也要考虑

3.使用`window.addEventListener('unhandledrejection')`开启`Promise`异常监控

4.使用`ajax-hook`拦截ajax捕获接口异常监控

5.使用`localStorage`存储异常数据避免数据丢失

6.使用`setInterval`定时检测异常

7.使用`navigator.sendBeacon`或者创建`image`形式上报异常数据

//自己最终写成的sdk,`Hook`是我自己的前缀
    import HookErrorSdk from 'HookErrorSdk';
    const hookSdk=new HookErrorSdk({ 
      userId:"88888888",
     //appkey
      appKey: 'hook-aa-g8g4yc2d', 
      //自定义http本项目错误code 未配置则取接口返回的错误信息
      httpCodeMap:{ 
        801:"token失效"
      }，
      //额外传入的参数
      formObj:{ }
    })

#### 5.) 后台解析异常部分 ####

至此前端异常捕获部分的技术点都好了，那我们收集到异常后，如何定位异常源码位置呢?资源异常我们直接能够根据资源的名称就可以明显看出异常点，所以这个不需要考虑定位源码位置，而接口异常也是如此，根据接口`url`和参数就可以定位了

最为主要的是要还原业务代码的异常，前面我们通过`window.addEventListener`捕获了业务代码的异常截图如下

![format_png 3][]  
其中图中异常部分有个，`stack`对象，利用`stack`我们可以根据`stacktracey`这个库来获取具体代码异常位置，然后定位源码位置

#### `source-map.js` ####

用于解析`sourcemap`文件

#### `stacktracey.js` ####

用于解析错误信息的`stack`

### 最后 ###

> 欢迎关注我

至此整个流程已经确定,大致的编码结构已经完成，下一篇将是如何具体优化成一个可以使用的sdk,最后关注我，下篇文章见!

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl8zNjA2NTUxMA_size_16_color_FFFFFF_t_70]

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