Node-异常错误处理

野性酷女 2023-07-21 11:10 24阅读 0赞

异常处理是程序运行中必须要关注的地方，当异常出现后，应该第一时间关注到，并且快速解决。大部分程序员们都不敢保证自己的代码百分比正确，所以应该在写代码时就要对异常提前做预防处理，尽量保证在异常出现时，给用户一个友好的提示，不至于服务挂起导致请求超时，并且能将异常信息做记录上报，方便后期排查解决。

### 一. 同步代码的异常捕获处理 ###

**1. 同步代码中的异常使用try\{\}catch结构即可捕获处理。**

try {
      throw new Error('错误信息');
    } catch (e) {
      console.error(e.message);
    }

可以正常捕获到。

### 二. 异步代码的错误处理 ###

**1. try/catch 接口**

异步代码下使用try\{\}catch结构捕获处理效果如何呢？

try {
      setTimeout(()=>{
        throw new Error('错误信息');
      })
    } catch (e) {
      console.error('error is:', e.message);
    }

执行结果：

![format_png][]

没有捕获到异步错误。

### 2. process的uncaughtException事件 ###

那异步错误该怎么处理呢？首先换个思维，因为异常并不是事先准备好的，不能控制其到底在哪儿发生，所以站更高的角度，如监听应用进程的错误异常，从而捕获不能预料的错误异常，保证应用不至于崩溃。

process.on('uncaughtException', (e)=>{
      console.error('process error is:', e.message);
    });

如上代码从process上监听uncaughtException事件，可以捕获到整个进程包含异步中的错误信息，从而保证应用没有奔溃。

但是新的问题随之而来，因为异常不可预料的发生后，当异常出现时，直接从对应执行栈中断，而到process捕获的异常事件下，导致了v8引擎的垃圾回收功能不能按照正常流程工作，然后开始出现内存泄漏问题。

相对于异常来说，内存泄漏也是一个不能忽视的严重问题，而process.on('uncaughtException')的做法，很难去保证不造成内存的泄漏。所以当捕获到异常时，显式的手动杀掉进程，并开始重启node进程，即保证释放内存，又保证了保证服务后续正常可用。

process.on('uncaughtException', (e)=>{
      console.error('process error is:', e.message);
      process.exit(1);
      restartServer(); // 重启服务
    });

但是上面的做法有一点直接，大家不免存疑惑，如果单进程单实例的部署下，杀掉进程在重启这一段时间内服务不能正常可用怎么办？这显然是不合理的。

### 3. 使用domain模块 ###

domain模块，把处理多个不同的IO的操作作为一个组。注册事件和回调到domain，当发生一个错误事件或抛出一个错误时，domain对象会被通知，不会丢失上下文环境，也不导致程序错误立即退出，与process.on('uncaughtException')不同。

**Domain 模块可分为隐式绑定和显式绑定：**

隐式绑定: 把在domain上下文中定义的变量，自动绑定到domain对象  
显式绑定: 把不是在domain上下文中定义的变量，以代码的方式绑定到domain对象

![format_png 1][]domin明显的优点，能把出问题时的一些信息传递给错误处理函数，可以做一些打点上报等处理工作，最起码保证重启后的服务，程序猿们知道发生了什么，有线索可查，也可以选择传递上下文进去，做一些后续处理。比如当服务出错的时候，可以把用户请求栈信息传给下游，返回告知用户服务异常，而不是用户一直等到请求自动超时。

...
    d.add(res);
    ...
    d.on('error', (err) => {
      console.log('err', err.message);
      res.end('服务器发生异常，请稍后再试！');
    });

但是它和process.on('uncaughtException')的做法一样，很难去保证不造成内存的泄漏。

另外在官方文档上，domain模块处理废弃状态，但是现在也没有其他方案可以完全代替domain模块，但是我现在node10的版本依旧可以用，暂时应该不用担心domain模块被废弃的问题。

### 三. 多进程模式加异常捕获后重启 ###

上面的方式没有完美解决问题，思考一下如何能够让异常发生后不奔溃，捕获异常后不造成内存泄漏，而且重启释放缓存不造成服务不可用呢？

一种比较好的方案是，以多进程（cluster）的模式去部署应用，当某一个进程被异常捕获后，可以做一下打点上报后，开始重启释放内存，此时其他请求被接受后，其他进程依旧可以对外提供服务，当然前提是你的应用不能异常多的数都数不清。

下面是将cluster和domain结合起来使用，以多进程的方式保证服务可用，同时可以将错误信息传递下去进行上报，并且保留错误出现的上下文环境，给用户返回请求，不让用户请求超时，然后在手动杀死异常进程，然后重启。

const cluster = require('cluster');
    const os = require('os');
    const http = require('http');
    const domain = require('domain');
    
    const d = domain.create();
    
    if (cluster.isMaster) {
      const cpuNum = os.cpus().length;
      for (let i = 0; i < cpuNum; ++i) {
        cluster.fork()
      };
      // fork work log
      cluster.on('fork', worker=>{
        console.info(`${new Date()} worker${worker.process.pid}进程启动成功`);
      });
      // 监听异常退出进程，并重新fork
      cluster.on('exit',(worker,code,signal)=>{
        console.info(`${new Date()} worker${worker.process.pid}进程启动异常退出`);
        cluster.fork();
      })
    } else {
      http.createServer((req, res)=>{
        d.add(res);
        d.on('error', (err) => {
          console.log('记录的err信息', err.message);
          console.log('出错的 work id:', process.pid);
          // uploadError(err)  // 上报错误信息至监控
          res.end('服务器异常, 请稍后再试');
          // 将异常子进程杀死
          cluster.worker.kill(process.pid);
        });
        d.run(handle.bind(null, req, res));
      }).listen(8080);
    }
    
    function handle(req, res) {
      if (process.pid % 2 === 0) {
        throw new Error(`出错了`);
      }
      res.end(`response by worker: ${process.pid}`);
    };

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