Siwft开发之--自定义异常

2017-06-20 本文已影响0人效宇笑语

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。