造一个 React 错误边界的轮子

以下所有代码都已整理到 Github:https://github.com/Haixiang6123/learn-error-bounday

参考的轮子:https://www.npmjs.com/package/react-error-boundary

发生甚么事了

造一个 React 错误边界的轮子_第1张图片

朋友们好啊,我是海怪,刚才老板对我说:海怪,发生甚么事了,怎么页面白屏了?我说:怎么回事?给我发了几张截图。我打开控制台一看:

哦!原来是昨天,有个后端年轻人,说要和我联调接口,我说:可以。然后,我说:小兄弟,你的数据尽量按我需要的格式来:

interface User {
    name: string;
    age: number;
}

interface GetUserListResponse {
    retcode: number;
    data: User[]
}

踏不服气,他说你这个没用,我说我这个有用,这是规范,传统前后端联调返回数据是要讲规范的,对项目质量的提高可以起到四两拨千斤的作用。100多万行代码的系统,只要有了类型规范,都不会轻易崩溃。他说试试,我说行。

我请求刚发出去,他的数据,啪!的一下就返回了!很快啊!!

{
    retcode: 0,
    data: [
        {name: '张三', age: 11},
        undefined,
        null
    ]
}

上来先是一个 retcode: 0,然后数组里一个 User 对象,一个 undefined,一个 null,我全部用判断 falsy 值防过去了啊:


if (!u) {
   return 0;
}

const trimName = u.name.trim();

return getScore(trimName);

防过去之后自然是正常处理业务逻辑和页面展示。虽然没有按照规范来,但是数组里偶尔有个 falsy 值也还好,我把数组类型改成 Array,没有和他说,同事之间,点到为止。我笑一下提交测试了,发了正式环境,准备收工。然后,这时候,老板突然说线上白屏爆炸,我一看返回的数据:

{
    retcode: 0,
    data: [
        {name: '张三', age: 11},
        '找不到此用户',
        '找不到此用户',
        '找不到此用户'
    ]
}

我大意了啊!没有做类型判断!马上回滚。加了 if (typeof user === 'string') 的字符串类型判断,准备再次发正式,但是我一想不对,难不成对每个数据我都要像像佛一样供着?

// 这就很离谱
try {
    const scores = users.map(u => {
        // 判空
        if (!u) {
            return;
        }

        // 判断错误类型
        if (typeof u === 'string') {
            return;
        }

        // 判断属性是否存在
        if (!u.name) {
            return;
        }

        const trimName = u.name.trim(0);

        return getScore(trimName);
    })

    return scores;
} catch (e) {
    return null;
}

这明显是后端没有对错误进行特殊处理啊,但是作为前端开发就算被后端百般蹂躏,页面也不应该白屏,应该就那个组件报错就好了。我定了定神,决定使出“闪电五连鞭”

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相信大家对JS异常捕获很熟悉了,try-catch 一包业务代码就收工了。不过,在组件里对异常捕获,需要用到的是 React 提供的 Error Boundary 错误边界特性,用 componentDidCatch 钩子来对页面异常进行捕获,以至于不会将异常扩散到整个页面,有效防止页面白屏。

下面,我来展示一下怎么打好这套“闪电五连鞭”

第一鞭:抄

直接把官网例子抄下来,将 ErrorBoundary 组件输出:

class ErrorBoundary extends React.Component {
  constructor(props) {
    super(props);
    this.state = { hasError: false };
  }

  static getDerivedStateFromError(error) {
    // 更新 state 使下一次渲染能够显示降级后的 UI
    return { hasError: true };
  }

  componentDidCatch(error, errorInfo) {
    // 你同样可以将错误日志上报给服务器
    logger.error(error, errorInfo);
  }

  render() {
    if (this.state.hasError) {
      // 你可以自定义降级后的 UI 并渲染
      return 

Something went wrong.

; } return this.props.children; } }

然后将业务组件包裹:

 // 捕获错误
   // 使劲报错

如果 UserList 里报错,ErrorBoundary 就会捕获,然后在 getDerivedStateFromError 里更新组件状态,render 里就会显示 Something went wrong,不会渲染 this.props.children

造一个 React 错误边界的轮子_第2张图片

总结:
1. 将 ErrorBoundary 包裹可能出错的业务组件
2. 当业务组件报错时,会调用 componentDidCatch 钩子里的逻辑,将 hasError 设置 true,直接展示

第二鞭:造个灵活的轮子

上面只是解决了燃眉之急,如果真要造一个好用的轮子,不应直接写死 return

Something went wrong

,应该添加 props 来传入报错显示内容(以下统称为 fallback):

// 出错后显示的元素类型
type FallbackElement = React.ReactElement | null;

// 出错显示组件的 props
export interface FallbackProps {
  error: Error;
}

// 本组件 ErrorBoundary 的 props
interface ErrorBoundaryProps {
  fallback?: FallbackElement;
  onError?: (error: Error, info: string) => void;
}

// 本组件 ErrorBoundary 的 props
interface ErrorBoundaryState {
  error: Error | null; // 将 hasError 的 boolean 改为 Error 类型,提供更丰富的报错信息
}

// 初始状态
const initialState: ErrorBoundaryState = {
  error: null,
}

class ErrorBoundary extends React.Component, ErrorBoundaryState> {
  state = initialState;

  static getDerivedStateFromError(error: Error) {
    return {error};
  }

  componentDidCatch(error: Error, errorInfo: React.ErrorInfo) {
    if (this.props.onError) {
      this.props.onError(error, errorInfo.componentStack);
    }
  }

  render() {
    const {fallback} = this.props;
    const {error} = this.state;

    if (error !== null) {
      if (React.isValidElement(fallback)) {
        return fallback;
      }

      throw new Error('ErrorBoundary 组件需要传入 fallback');
    }

    return this.props.children;
  }
}

export default ErrorBoundary

上面提供 onError 和 falback 两个 props,前者为出错的回调,可以做错误信息上报或者用户提示,后者则传入错误提示内容,像下面这样:

const App = () => {
  return (
    出错啦
} onError={logger.error('出错啦')}> ) }

这已经让 ErrorBoundary 变得稍微灵活一点了。但是有人就喜欢把 fallback 渲染函数、Fallback 组件作为 props 传入 ErrorBoundary,而不传一段 ReactElement,所以为了照顾更多人,将 fallback 进行扩展:

export declare function FallbackRender (props: FallbackProps): FallbackElement;

// 本组件 ErrorBoundary 的 props
interface ErrorBoundaryProps {
  fallback?: FallbackElement; // 一段 ReactElement
  FallbackComponent?: React.ComponentType; // Fallback 组件
  fallbackRender?: typeof FallbackRender; // 渲染 fallback 元素的函数
  onError?: (error: Error, info: string) => void;
}

class ErrorBoundary extends React.Component, ErrorBoundaryState> {
  ...

  render() {
    const {fallback, FallbackComponent, fallbackRender} = this.props;
    const {error} = this.state;
    
    // 多种 fallback 的判断
    if (error !== null) {
      const fallbackProps: FallbackProps = {
        error,
      }
      // 判断 fallback 是否为合法的 Element
      if (React.isValidElement(fallback)) {
        return fallback;
      }
      // 判断 render 是否为函数
      if (typeof fallbackRender === 'function') {
        return (fallbackRender as typeof FallbackRender)(fallbackProps);
      }
      // 判断是否存在 FallbackComponent
      if (FallbackComponent) {
        return 
      }

      throw new Error('ErrorBoundary 组件需要传入 fallback, fallbackRender, FallbackComponent 其中一个');
    }

    return this.props.children;
  }
}

上面提供 3 种方式来传入出错提示组件: fallback(元素)、FallbackComponent(组件),fallbackRender(render 函数)。现在使用轮子就更灵活了:

const App = () => {
  const onError = () => logger.error('出错啦')
  
  return (
    
出错啦
} onError={onError}> } onError={onError} >
) }

总结一下这里的改动:
1. 将原来的 hasError 转为 error,从 boolean 转为 Error 类型,有利于获得更多的错误信息,上报错误时很有用
2. 添加 fallback, FallbackComponent, fallbackRender 3个 props,提供多种方法来传入展示 fallback

第三鞭:添加重置回调

有时候会遇到这种情况:服务器突然抽风了,503、502了,前端获取不到响应,这时候某个组件报错了,但是过一会又正常了。比较好的方法是允许用户点一下 fallback 里的一个按钮来重新加载出错组件,不需要重刷页面,这样的操作下面称为“重置”

同时,有些开发者也需要在重置里添加自己逻辑,比如弹提示、日志上报等。

图解:

造一个 React 错误边界的轮子_第3张图片

下面给出上面两个需求的实现:

// 出错后显示的元素类型
type FallbackElement = React.ReactElement | null;

// 出错显示组件的 props
export interface FallbackProps {
  error: Error;
  resetErrorBoundary: () => void; // fallback 组件里将该函数绑定到“重置”按钮
}

// 本组件 ErrorBoundary 的 props
interface ErrorBoundaryProps {
  ...
  onReset?: () => void; // 开发者自定义重置逻辑,如日志上报、 toast 提示
}

class ErrorBoundary extends React.Component, ErrorBoundaryState> {
  ...
  // 重置该组件状态,将 error 设置 null
  reset = () => {
    this.setState(initialState);
  }

  // 执行自定义重置逻辑,并重置组件状态  
  resetErrorBoundary = () => {
    if (this.props.onReset) {
      this.props.onReset();
    }
    this.reset();
  }

  render() {
    const {fallback, FallbackComponent, fallbackRender} = this.props;
    const {error} = this.state;

    if (error !== null) {
      const fallbackProps: FallbackProps = {
        error,
        resetErrorBoundary: this.resetErrorBoundary,  // 将 resetErrorBoundary 传入 fallback
      }

      if (React.isValidElement(fallback)) {
        return fallback;
      }
      if (typeof fallbackRender === 'function') {
        return (fallbackRender as typeof FallbackRender)(fallbackProps);
      }
      if (FallbackComponent) {
        return 
      }

      throw new Error('ErrorBoundary 组件需要传入 fallback, fallbackRender, FallbackComponent 其中一个');
    }

    return this.props.children;
  }
}

改写之后,在业务代码中添加重置逻辑:

const App = () => {
  const onError = () => logger.error('出错啦')
  const onReset = () => {
    console.log('已重置')
    message.info('刚刚出错了,不好意思,现在已经重置好了,请找老板锤这个开发')
  }
  // fallback 组件的渲染函数
  const renderFallback = (props: FallbackProps) => {
    return (
      
出错啦,你可以
) } return (
) }

上面例子中,在 onReset 里自定义想要重试的逻辑,然后在 renderFallback 里将 props.resetErrorBoudnary 绑定到重置即可,当点击“重置”时,就会调用 onReset ,同时将 ErrorBoundary 组件状态清空(将 error 设为 null)。

总结:
1. 添加 onReset 来实现重置的逻辑
2. 在 fallback 组件里找个按钮绑定 props.resetErrorBoundary 来触发重置逻辑

第四鞭:监听渲染以重置

上面的重置逻辑简单也很实用,但是有时也会有局限性:触发重置的动作只能在 fallback 里面。假如我的重置按钮不在 fallback 里呢?或者 onReset 函数根本不在这个 App 组件下那怎么办呢?难道要将 onReset 像传家宝一路传到这个 App 再传入 ErrorBoundary 里?

这时,我们就会想:能不能监听状态的更新,只要状态更新就重置,反正就重新加载组件也没什么损失,这里的状态完全用全局状态管理,放到 Redux 中。

上面的思路听起来不就和 useEffect 里的依赖项 deps 数组一样嘛,不妨在 props 提供一个 resetKeys 数组,如果这个数组里的东西变了,ErrorBoundary 就重置,这样一控制是否要重置就更灵活了。马上动手实现一下:

// 本组件 ErrorBoundary 的 props
interface ErrorBoundaryProps {
  ...
  resetKeys?: Array;
}

// 检查 resetKeys 是否有变化
const changedArray = (a: Array = [], b: Array = []) => {
  return a.length !== b.length || a.some((item, index) => !Object.is(item, b[index]));
}

class ErrorBoundary extends React.Component, ErrorBoundaryState> {
  ...

  componentDidUpdate(prevProps: Readonly>) {
    const {error} = this.state;
    const {resetKeys, onResetKeysChange} = this.props;
    
    // 只要 resetKeys 有变化,直接 reset
    if (changedArray(prevProps.resetKeys, resetKeys)) {
      // 重置 ErrorBoundary 状态,并调用 onReset 回调
      this.reset();
    }
  }

  render() {
    ...
  }
}

首先,在 componentDidupdate 里去做 resetKeys 的监听,只要组件有 render 就看看 resetKeys 里面的元素是否改过了,改过了就会重置。

但这里又会有一个问题:万一 resetKeys 里元素是个 Date 或者一个对象怎么办?所以,我们还需要给开发者提供一种判断 resetKeys 元素是否改变的方法,这里就添加一个 onResetKeysChange 的 props 就好了:

// 本组件 ErrorBoundary 的 props
interface ErrorBoundaryProps {
  ...
  resetKeys?: Array;
  onResetKeysChange?: (
    prevResetKey: Array | undefined,
    resetKeys: Array | undefined,
  ) => void;
}

class ErrorBoundary extends React.Component, ErrorBoundaryState> {
  ...

  componentDidUpdate(prevProps: Readonly>) {
    const {resetKeys, onResetKeysChange} = this.props;

    if (changedArray(prevProps.resetKeys, resetKeys)) {
      if (onResetKeysChange) {
        onResetKeysChange(prevProps.resetKeys, resetKeys);
      }

      // 重置 ErrorBoundary 状态,并调用 onReset 回调
      this.reset();
    }
  }

  render() {
    ...
  }
}

changedArray 判定后,再次使用 props.onResetKeysChange 再次自定义判断(如果有的话)resetKeys 里的元素值是否有更新。

还有没有问题呢?嗯,还有问题。这里注意这里的 componentDidUpdate 钩子逻辑,假如某个 key 是触发 error 的元凶,那么就有可能触发二次 error 的情况:

  1. xxxKey 触发了 error,组件报错
  2. 组件报错导致 resetKeys 里的一些东西改了
  3. componentDidUpdate 发现 resetKeys 里有东西更新了,不废话,马上重置
  4. 重置完了,显示报错的组件,因为 error 还存在(或者还未解决),报错的组件又再次触发了 error
  5. ...

所以要区分出来这一次到底是因为 error 才 render 还是普通组件的 render,而且还需要确保当前有错误才重置,都没错误还重置个毛。具体实现思路如图所示:

造一个 React 错误边界的轮子_第4张图片

实现如下

class ErrorBoundary extends React.Component, ErrorBoundaryState> {
  state = initialState;
  // 是否已经由于 error 而引发的 render/update
  updatedWithError = false;

  static getDerivedStateFromError(error: Error) {
    return {error};
  }

  componentDidCatch(error: Error, errorInfo: React.ErrorInfo) {
    if (this.props.onError) {
      this.props.onError(error, errorInfo.componentStack);
    }
  }
  
  componentDidUpdate(prevProps: Readonly>) {
    const {error} = this.state;
    const {resetKeys, onResetKeysChange} = this.props;
    
    // 已经存在错误,并且是第一次由于 error 而引发的 render/update,那么设置 flag=true,不会重置 
    if (error !== null && !this.updatedWithError) {
      this.updatedWithError = true;
      return;
    }

    // 已经存在错误,并且是普通的组件 render,则检查 resetKeys 是否有改动,改了就重置
    if (error !== null && changedArray(prevProps.resetKeys, resetKeys)) {
      if (onResetKeysChange) {
        onResetKeysChange(prevProps.resetKeys, resetKeys);
      }

      this.reset();
    }
  }

  reset = () => {
    this.updatedWithError = false;
    this.setState(initialState);
  }

  resetErrorBoundary = () => {
    if (this.props.onReset) {
      this.props.onReset();
    }
    this.reset();
  }

  render() {
    ...
  }
}

上面的改动有:

  1. updatedWithError 作为 flag 判断是否已经由于 error 出现而引发的 render/update
  2. 如果当前没有错误,无论如何都不会重置
  3. 每次更新:当前存在错误,且第一次由于 error 出现而引发的 render/update,则设置 updatedWithError = true,不会重置状态
  4. 每次更新:当前存在错误,且如果 updatedWithErrortrue 说明已经由于 error 而更新过了,以后的更新只要 resetKeys 里的东西改了,都会被重置

至此,我们拥有了两种可以实现重置的方式了:

方法 触发范围 使用场景 思想负担
手动调用 resetErrorBoundary 一般在 fallback 组件里 用户可以在 fallback 里手动点击“重置”实现重置 最直接,思想负担较轻
更新 resetKeys 哪里都行,范围更广 用户可以在报错组件外部重置、resetKeys 里有报错组件依赖的数据、渲染时自动重置 间接触发,要思考哪些值放到 resetKeys 里,思想负担较重

总结这一鞭的改动:
1. 添加 resetKeysonResetKeysChange 两个 props,为开发者提供监听值变化而自动重置的功能
2. 在 componentDidUpdate 里,只要不是由于 error 引发的组件渲染或更新,而且 resetKeys 有变化了,那么直接重置组件状态来达到自动重置

这里自动重置还有一个好处:假如是由于网络波动引发的异常,那页面当然会显示 fallback 了,如果用上面直接调用 props.resetErrorBoundary 方法来重置,只要用户不点“重置”按钮,那块地方永远不会被重置。又由于是因为网络波动引发的异常,有可能就那0.001 秒有问题,别的时间又好了,所以如果我们将一些变化频繁的值放到 resetKeys 里就很容易自动触发重置。例如,报错后,其它地方的值变了从而更改了 resetKeys 的元素值就会触发自动重置。对于用户来说,最多只会看到一闪而过的 fallback,然后那块地方又正常了。这样一来,用户也不需要亲自触发重置了。

第五鞭:输出轮子

上面四鞭里,到最后都是 export default ErrorBoundary 将组件输出,如果代理里很多个地方都要 catch error,就有这样很啰嗦的代码:

要处理这样啰嗦的包裹,可以借鉴 React Router 的 withRouter 函数,我们也可以输出一个高阶函数 withErrorBoundary

/**
 * with 写法
 * @param Component 业务组件
 * @param errorBoundaryProps error boundary 的 props
 */
function withErrorBoundary

(Component: React.ComponentType

, errorBoundaryProps: ErrorBoundaryProps): React.ComponentType

{ const Wrapped: React.ComponentType

= props => { return ( ) } // DevTools 显示的组件名 const name = Component.displayName ||Component.name || 'Unknown'; Wrapped.displayName = `withErrorBoundary(${name})`; return Wrapped; }

使用的时候就更简洁了一些了:

// 业务子组件
const User = () => {
  return 
User
} // 在业务组件加一层 ErrorBoundary const UserWithErrorBoundary = withErrorBoundary(User, { onError: () => logger.error('出错啦'), onReset: () => console.log('已重置') }) // 业务父组件 const App = () => { return (
) }

其实 withXXX 这种写法还可以写成装饰器,将 @withXXX 放到 class component 上也很方便,但是对于 functional component 就放不了了,有点受限,这里不展开了。

还有没有更好的设计呢?我们观察到只有一些比较“严重的异常”浏览器才会报错,比如开头提到的 TypeError: xxx is not a function。JS 是个动态类型语言,在浏览器里你可以:NaN + 1,可以 NaN.toString(),可以 '1' + 1 都不报任何错误。其实官网也说了,对于一些错误 componenDidCatch 是不能自动捕获的:

造一个 React 错误边界的轮子_第5张图片

不过,这些错误在代码里开发者其实是知道的呀。既然开发者们有办法拿到这些错误,那把错误直接抛出就可以让 ErrorBoundary catch 到了:

  1. 有错误的时候,开发者自己调用 handleError(error) 将错误传入函数中
  2. handleError 将错误 throw new Error(error)
  3. ErrorBoundary 发现有上面抛出的 Error,调用 componentDidCatch 处理错误
  4. ...

我来提供一种使用 React Hook 的实现方式:

/**
 * 自定义错误的 handler
 * @param givenError
 */
function useErrorHandler(
  givenError?: P | null | undefined,
): React.Dispatch> {
  const [error, setError] = React.useState

(null); if (givenError) throw givenError; // 初始有错误时,直接抛出 if (error) throw error; // 后来再有错误,也直接抛出 return setError; // 返回开发者可手动设置错误的钩子 }

使用上面的 hook,对于一些需要自己处理的错误,可以有两种处理方法:

  1. const handleError = useErrorHandler(),然后 handleError(yourError)
  2. useErrorHandler(otherHookError),如果别的 hooks 里有 export error,完全可以直接将这个 error 传入 useErrorHandler,直接处理

比如:

function Greeting() {
  const [greeting, setGreeting] = React.useState(null)
  const handleError = useErrorHandler()

  function handleSubmit(event) {
    event.preventDefault()
    const name = event.target.elements.name.value
    fetchGreeting(name).then(
      newGreeting => setGreeting(newGreeting),
      handleError, // 开发者自己处理错误,将错误抛出
    )
  }

  return greeting ? (
    
{greeting}
) : (
) } // 用 ErrorBoundary 包裹,处理手动抛出的错误 export default withErrorBoundary(Greeting)

或者:

function Greeting() {
  const [name, setName] = React.useState('')
  const {greeting, error} = useGreeting(name)

  // 开发者自己处理错误,将错误抛出
  useErrorHandler(error)

  function handleSubmit(event) {
    event.preventDefault()
    const name = event.target.elements.name.value
    setName(name)
  }

  return greeting ? (
    
{greeting}
) : (
) } // 用 ErrorBoundary 包裹,处理手动抛出的错误 export default withErrorBoundary(Greeting)

总结:
1. 提供 withErrorBoundary 方法来包裹业务组件实现异常捕获
2. 提供 useErrorHandler hook 让开发者自己处理/抛出错误

“闪电五连鞭”总结

再次总结一下“抓错五连鞭”的要点:

  1. 造一个 ErrorBoundary 轮子
  2. componentDidCatch 捕获页面报错,getDerivedStateFromError 更新 ErrorBoundary 的 state,并获取具体 error
  3. 提供多种展示错误内容入口:fallback, FallbackComponent, fallbackRender
  4. 重置钩子:提供 onReset, resetErrorBoundary 的传值和调用,以实现重置
  5. 重置监听数组:监听 resetKeys 的变化来重置。对于拥有复杂元素的 resetKeys 数组提供 onResetKeysChange 让开发者自行判断。在 componentDidUpdate 里监听每次渲染时 resetKeys 变化,并设置 updatedWithError 作为 flag 判断是否由于 error 引发的渲染,对于普通渲染,只要 resetKeys 变化,直接重置
  6. 提供 ErrorBoundary 的2种使用方法:嵌套业务组件,将业务组件传入withErrorBoundary 高阶函数。提供 useErrorBoundary 钩子给开发者自己抛出 ErrorBoundary 不能自动捕获的错误

耗子尾汁,好好反思

打完了这一套“五连鞭”,再次发布上线,一切OK。

然后我找到这位后端,跟他说了线上事故。当时他就流眼泪了,捂着脸,两分多钟以后,就好了。

我说:小伙子,你不讲码德你不懂。他说:对不起,我不懂规矩。后来他说他写了好几年动态语言,啊,看来是有 bear 来。这个年轻人不讲码德。来!骗!来!偷袭我一个24岁小前端,这好吗?这不好,我劝,这位后端,耗子尾汁,好好反思,以后不要搞这样的聪明,小聪明。程序猿要以和为贵,要讲码德,不要搞窝里斗。

谢谢朋友们。

(故事纯属虚构,如有雷同,请自我检讨或者一键三连)

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