在软件开发的过程中,我们会尽可能保证每一个业务模块都能够正确的执行,但是天有不测风云,即使在代码中增加了很多if...else或者switch...case 的判断,在某些极端的情况下,程序已经运行在编程者的思维边缘,导致一些诡异的行为,例如在进行http请求的时候,我们很确定某一个数据有值且是期望的值,但是突然某一天程序就因为这个理所当然导致bug的产生,于是焦头烂额一整天也很难找到原因,上线的app如果没有加入全埋点的log日志,更难定位bug产生的原因,即使找到了原因,由于时隔久远,那一堆堆if...else的判断,也会让一个聪明的程序员变成丈二的和尚。所以在处理相关错误信息或者与预期不同的情况时,加入自定义的异常判断和处理机制无疑是一种优雅的创作方式,swift的异常处理可以说是优雅、优雅、还有优雅。
1.什么是Error
Error是一个协议,也就是一个接口,作为异常类、枚举、结构体的公共接口,想要产生(也就是throw)一个异常,需要先实现这个接口,具体内容由实际业务决定,例如我们从服务器获取数据时,我们已经定义一个整数数值的取值范围为0-100之间,任何超过或者低于这个范围的值,都代表错误:
func checkX(x: Int) -> Bool {
return x >= 0 && x <= 100
}
// continue
但是由于这个数值本身就是错误的,上面的checkX方法仅仅是返回了Bool类型,并没有任何的信息记录,实际中可能会造成很严重的问题(该条可能是由于数据遭人篡改,可能是某种情况下解析数据时不太容易察觉的bug,也可能由插入数据库中的信息错误),我们需要将这个问题升级为一个真正的问题(也就是一个异常)。
首先定义一个Error
enum XErrorRange: Error {
case tooLowwerXError
case toLargeXError
case unKnowCaseError
}
以上代码通过枚举定义了一个错误枚举类型XErrorRange,tooLowwerXError、toLargeXError以及unKnowCaseError,上面说过,Error是一个接口,该接口没有实现任何东西,只是告诉swift的错误处理系统,XErrorRange是一个Error,可以被抛出(throw)或者当做异常处理。Error我们实现了,那么如何使用呢?
2.抛出一个异常
swift通过throw 关键字抛出一个异常,例如:throw XErrorRange.toLargeXError ,系统就会抛出一个数值过大的异常,重新改造checkX函数使其具备抛出异常的能力,当参数x的值在0到100之间时,调用doSomething函数,否则抛出异常:
func checkX(x: Int , doSomethigh: ()->Void) throws {
// return x >= 0 && x <= 100
switch x {
case 0...100 :
doSomethigh()
case let tmp where tmp > 100 :
throw XErrorRange.toLargeXError // ①
case let tmp where tmp < 0 :
throw XErrorRange.tooLowwerXError // ②
default:
throw XErrorRange.unKnowCaseError // ③
}
}
程序通过throw 关键字抛出一个异常,throw X,其中x是一个实现了Error协议的对象。而使用throws (放在->之前)关键字可以标记一个函数会抛出异常,调用时需要捕获
①处表示当x大于100时,向调用出抛出toLargeXError。
②处表示当x小于0时,抛出toLargeXError。
③处表示未知错误,例如非数字等情况的发生。
那么此时这个方法就表示在调用时可能会产生异常,调用checkX的函数一定要对其进行异常捕获,那么如何捕获异常呢?
3.异常捕获
通过try来标记能够抛出异常的执行代码,并使用 do-catch 语句捕获异常。如果我们调用checkX方法,就需要对其进行try标记,并在do-catch中捕获异常:
do {
try checkX(x: -1, doSomethigh: {
print("OK")
}) // ①
} catch XErrorRange.tooLowwerXError {
print("too lowwer")
} catch XErrorRange.toLargeXError {
print("too Large")
} catch XErrorRange.unKnowCaseError {
print("Unknow size")
} catch let error { ②
print("Oh no!! \(error)")
}
①处 通过try关键字标记checkX方法是可以抛出异常的,在catch语句中标记出所有可能的异常。
②处 catch语句捕获未知的异常,当所有其他的catch都已经遍历且都不与此时的error匹配时,通过一个大范围的异常捕获可以兜住未知的错误。
4. 避免捕获
我们可以只标记异常的源头,并不进行实际的捕获(不用do-catch捕获),例如:
enum NilError: Error {
case nilError
}
func checkNil<T>(t: T?) throws -> T{ //①
if t == nil {
throw NilError.nilError
}
return t!
}
var d: Int?
var c = try? checkNil(t: d) // ②
var e = try! checkNil(t: 5) // ③
①处的checkNil函数检查一个对象是否为nil,如果对象为空,则抛出NilError异常。
②处对checkNil进行try标记,但是由于是通过try?标记,所以如果checkNil有异常抛出,那么c就被赋值为nil,并不产生运行时错误。
③处代码类似于断言,断言调用的checkNil函数一定不会产生异常,否则产生runtime error。
通过try?、try!标记,可以省去沉长的异常捕获语句,但是也降低了代码的健壮性。
5.defer语句
有时候我们希望,无论函数是否抛出异常,我们都要做一些事情,例如文件流的关闭、释放内存空间等,可以使用defer语句,defer语句的作用是在代码作用域返回(throw、return、break)前调用defer中的代码块:
func throwDemo() throws {
var pointer = UnsafeMutablePointer<Int>.allocate(capacity: 10)
// throw some error
defer {
pointer.deallocate(capacity: 10)
}
}
函数在结束之前,会回收pointer指向的内存,无论是否抛出异常。
6.rethrows关键字
一个函数的异常仅仅是因为参数造成的(闭包),那么我们可以将方法声明为rethrows,意味着此函数产生的异常仅仅是因为函数参数能够抛出异常。
func rethrowError(_ test : @escaping () throws -> Void) rethrows {
try test()
}
由于test是一个能够抛出异常的闭包,而rethrowError方法仅在test抛出异常时才会产生异常,所以采用rethrows关键字更贴切。(注意如果不是函数参数造成的异常,必须使用throws关键字)
需要注意在swift中调用OC方法是,关于do...catch有一点点瑕疵,例如:
//OCFileTest.h
@interface OCFileTest : NSObject
- (NSString *)test:(NSError **)error;
- (NSString *)testNoError;
@end
//OCFileTest.m
#import "OCFileTest.h"
@implementation OCFileTest
- (nullable NSString *)test:(NSError **)error {
return nil;
*error = [NSError errorWithDomain:@"Error" code:100 userInfo:nil];
}
- (NSString *)testNoError {
return nil;
}
@end
swift在翻译的时候会自动将(NSError **)error参数看成是异常抛出,需要使用try 捕获:
let ocf = OCFileTest.init()
var e = ocf.testNoError() // 没有try时,返回nil没有异常
do {
try ocf.test() // 当没有error时返回nil,会抛出nilError
} catch {
print("error is \(error)")
print("error is \(error.localizedDescription)")
}
在test方法中我们仅仅返回了nil,但是这样,由于swift的问题,将nil定义成了异常最后会输出:
error is nilError
error is The operation couldn’t be completed. (Foundation._GenericObjCError error 0.)
即使在返回类型上指定nullable也会捕获到nilError异常。