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且听前端大牛为你解析:Node.js内部捕获异步错误的步骤,看不

且听前端大牛为你解析:Node.js内部捕获异步错误的步骤,看不

作者: Web前端学习营 | 来源:发表于2019-04-12 19:17 被阅读0次

    一、背景

    众所周知,由于 JavaScript 特殊的 EventLoop 机制,由 Promise 异步产生错误是没有办法使用 try...catch 的:

    try{Promise.reject()}catch(err){// 这里啥都 catch 不到console.log(err)}

    为了解决这个问题,我们必须在每一处产生异步的地方使用 .catch()(或者用 async/await 搭配 try...catch):

    DoSomethingAsync().then(...).catch(...)

    但在实际工程里,总是会有一些 Promise 被遗漏掉,没有得到错误处理,在 Node.js 中这就会触发 unhandledRejection 事件,我们可以这样捕获未处理的 Promise 错误:

    process.on('unhandledRejection',(reason,p)=>{console.log('Unhandled Rejection at:',p,'reason:',reason);});

    这是 Node.js 的常识,也是常见的面试题之一,那么这个事件是如何被实现的呢?

    二、unhandledRejection 的实现

    如果你不想看技术细节的话,读懂下面两句话就够了:

    V8 提供了接口(SetPromiseRejectCallback),当有未捕获的 Promise 错误时,会触发回调。Node.js 会在这个回调中记录下这些错误的 Promise 的信息;

    Node.js 会在每次 Tick 执行完后检查是否有未捕获的错误 Promise,如果有,则触发 unhandledRejection 事件。

    如果你想知道具体的代码实现,可以接着向下看……

    ️三、技术细节

    我们以目前 Node.js 最新的 master 分支为例,首先,搜索代码可以找到,unhandledRejection在这一行(lib/internal/process/promises.js 139)被触发:

    functionprocessPromiseRejections(){// ...letmaybeScheduledTicks=false;letlen=pendingUnhandledRejections.length;while(len--){constpromise=pendingUnhandledRejections.shift();constpromiseInfo=maybeUnhandledPromises.get(promise);if(promiseInfo!==undefined){promiseInfo.warned=true;const{reason,uid}=promiseInfo;if(!process.emit('unhandledRejection',reason,promise)){emitWarning(uid,reason);}maybeScheduledTicks=true;}}// ...}

    processPromiseRejections() 这个函数在被调用时,会尝试读取 pendingUnhandledRejections这个数组,然后把里面存着的东西取出来,依次触发 unhandledRejection 事件。

    那么就带来了两个问题:

    是谁调用了这个函数让它触发unhandledRejection事件的?

    是谁把有错误的 Promise 信息放进数组中的?

    我们先解决第一个问题,通过搜索代码大法,我们可以找到 processPromiseRejections() 这个函数的调用链:

    首先,processTicksAndRejections() 会在 tock queue 运行到空时,调用 processPromiseRejections(): lib/internal/process/task_queues.js 89

    functionprocessTicksAndRejections(){lettock;do{// 运行Tock......}while(!queue.isEmpty()||processPromiseRejections());// ......}

    然后,processTicksAndRejections() 这个函数被设置为每次 Tick 完成后的回调: lib/internal/process/task_queues.js 185

    setTickCallback(processTicksAndRejections);

    具体设置的方法,在 C++ 层是这里:src/node_task_queue.cc 45-49

    staticvoidSetTickCallback(constFunctionCallbackInfo<Value>&args){Environment*env=Environment::GetCurrent(args);CHECK(args[0]->IsFunction());env->set_tick_callback_function(args[0].As<Function>());}

    也就是说,每次 Tick 完成后,会触发 Tick 的回调,检查是不是有未处理的错误的 Promise,如果有,则会触发 unhandledRejection 事件。

    然后是第二个问题,是谁把有错误的 Promise 信息放进数组中的?

    同样是搜索代码大法,我们找到了这里:lib/internal/process/promises.js 31-64

    functionpromiseRejectHandler(type,promise,reason){switch(type){casekPromiseRejectWithNoHandler:unhandledRejection(promise,reason);break;// ......}}functionunhandledRejection(promise,reason){//......pendingUnhandledRejections.push(promise);// ......}

    这段代码里,promiseRejectHandler() 识别了传入的 Promise 和 Reject 的类型,如果类型符合,那么会调用 unhandledRejection() 向数组中加入这个没有错误处理但是已经报错的 Promise。

    那么是谁向 promiseRejectHandler() 传入报错的 Promise 的呢?继续找:lib/internal/process/promises.js 148-150

    functionlistenForRejections(){setPromiseRejectCallback(promiseRejectHandler);}

    这里把 promiseRejectHandler() 设置为每次 Promise Reject 时的回调。

    底层实现上,使用了 V8 提供的 SetPromiseRejectCallback() 这个接口:src/api/environment.cc 194

    voidSetIsolateUpForNode(v8::Isolate*isolate){//......isolate->SetPromiseRejectCallback(task_queue::PromiseRejectCallback);//......}

    然后在每次 Node.js 启动时,会有一个 setupTaskQueue() 的过程,在这个过程中,PromiseRejectCallback 被设置:lib/internal/process/task_queues.js 180-192

    module.exports={setupTaskQueue(){// Sets the per-isolate promise rejection callbacklistenForRejections();//.....}};

    四、知道这些有什么用?

    1、第三方实现的 Promise 能触发 unhandledRejection 事件吗?

    在上面已经说到,本质上 unhandledRejection 这个事件的实现还是依赖于 V8 实现的 Promise 对象以及对应的接口,也就是说如果我们使用了第三方实现的 Promise,就无法触发这个事件:

    constPromise=require('bluebird')Promise.reject()process.on('unhandledRejection',(reason,p)=>{// 这里不会被触发,因为 Promise 不是原生实现的});

    2、unhandledRejection 的回调是在何时被执行的?下面这段代码的输出是什么?

    Promise.resolve().then(()=>console.log('p1'))Promise.reject()Promise.resolve().then(()=>{console.log('p2');process.nextTick(()=>{console.log('t3')Promise.resolve().then(()=>console.log('p3'))})})process.on('unhandledRejection',()=>{console.log('unhandledRejection')})

    上面我们已经说到,每次 Tick 完成后,会执行并清空 Tock 队列,然后检查有没有异步错误,再触发 unhandledRejection 事件的回调。也就是说 unhandledRejection 的回调是在 Tick 和 Tock 队列都被清空之后进行,所以上面的输出应该是:

    p1

    p2

    t3

    p3

    unhandledRejection

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