Swift进阶（十二）错误处理Error

错误的类型

• 开发过程中常见的错误：
  语法错误（编译报错）
  逻辑错误（一般跟业务相关）
  运行时错误（可能会导致闪退，一般也叫异常）
  ......

自定义错误

• Swift中可以通过Error协议自定义运行时的错误信息

enum SomeError: Error {
    case illegalArg(String)
    case outOfBounds(Int, Int)
    case outOfMemory
}

• 函数内部通过throw抛出自定义Error，可能会抛出Error的函数必须加上throws声明

func divide(_ num1: Int, _ num2: Int) throws -> Int {
    if num2 == 0 {
        throw SomeError.illegalArg("0不能作为除数")
    }
    return num1 / num2
}

• 需要使用try调用可能会抛出Error的函数

var result = try divide(20, 0)

处理Error

• 处理Error的两种方式
  ① 通过do-catch捕捉Error
  ② 不捕捉Error，在当前函数增加throws声明，Error将自动抛给上层函数；如果最顶层函数（main函数）依然没有捕捉Error，那么程序将终止

方法①：do-catch

• 可以使用do-catch捕捉Error

func test() {
    print("1")
    do {
        print("2")
        _ = try divide(20, 0)
        print("3")
    } catch let SomeError.illegalArg(msg) {
        print("参数异常", msg)
    } catch let SomeError.outOfBounds(size, index) {
        print("下标越界：", "size=\(size)", "index=\(index)")
    } catch SomeError.outOfMemory {
        print("内存溢出")
    } catch {
        print("其他错误")
    }
    print("4")
}

test()
/*输出结果*/
1
2
参数异常 0不能作为除数
4

• 注意：抛出Error后，try下一句直到作用域结束的代码都将停止运行
  当然我们上面的do-catch还可以这样写：

do {
    _ = try divide(20, 0)
} catch let error {
    switch error {
    case let SomeError.illegalArg(msg):
        print("参数异常", msg)
    default:
        print("其他异常")
    }
}

• 这里错误判断，我们也可以先判断大类，再细分具体的错误

do {
    _ = try divide(20, 0)
} catch let err where err is SomeError { ///先区分error类型，再区分具体的错误内容
    print(err)
}

• 注意：只区分错误类型的话，只用is SomeError就可以，但是这种写法，在当前catch作用域内，就无法去细分error了：
  
  image.png

方法②：不捕捉，将Error抛给上层函数

func test() throws {
    print("1")
    print(try divide(20, 0))
    print("2")
}
try test()
/*输出结果*/
1
Fatal error: Error raised at top level:......

• 语法糖：如果结合throws，我们还可以在test函数里面这样写（注意：如果test没有声明throws这样写会报错的）：

func test() throws {
    print("1")
    do {
        print("2")
        _ = try divide(20, 0)
        print("3")
    } catch let error as SomeError {
        print(error)
    }
    print("4")
}

try test()
/*输出结果*/
1
2
illegalArg("0不能作为除数")
4

try?、try!

• 可以使用try?、try!调用可能会抛出Error的函数，这样就不用去处理Error

func test() {
    print("1")
    var result1 = try? divide(20, 10) // Optional(2), Int?
    var result2 = try? divide(20, 0) // nil, Int?
    var result3 = try! divide(20, 10) // 2, Int
    print("2")
}
test()

• 下面两段代码是等价的，利用do-catch可以做到和try?一样的效果：

var a = try? divide(20, 0)

var b: Int?
do {
    b = try divide(20, 0)
} catch{
    b = nil
}
/************ 或者这样写也行 ***************/
var b: Int?
do {
    b = try divide(20, 0)
} catch{}

rethrows

• rethrows表明：函数本身不会抛出错误，但调用闭包参数（或者传入的函数）抛出错误，那么它会将错误向上抛
• 这里rethrows仅仅是一个声明，换成throws也可以，只是更加精确

func exc(_ fn: (Int, Int) throws -> Int, _ num1: Int, _ num2: Int) rethrows {
    print(try fn(num1, num2))
}
// Fatal error: Error raised at top level
try exc(divide(_:_:), 20, 0)

我们也可以参考一下??（空合并运算符）：

image.png

defer

• defer语句：用来定义以任何方式（抛错误、return等）离开代码前必须要执行的代码
• defer语句将延迟至当前作用域结束前执行

我们来看下面的一段代码：

func open(_ filename: String) -> Int {
    print("openFile")
    return 0
}

func close(_ file: Int) {
    print("closeFile")
}

接下来我利用上面的两个函数对文件做一些操作

func processFile(_ filename: String) throws {
    let file = open(filename)
    
    // 使用file的相关操作
    // ...此处省略一千行代码
    try divide(20, 0) // 中间有一个代码可能会抛出错误
    
    close(file)
}

do {
    try processFile("test.txt")
} catch {}

/*打印结果*/
openFile

可以看到这种情况下，文件不会被关闭。在真是的开发环境中，会造成内存泄漏，等等一些问题。

这个时候，我们就可以利用defer来避免这个问题：

func processFile(_ filename: String) throws {
    let file = open(filename)
    defer {
        close(file)
    }
    
    // 使用file的相关操作
    // ...此处省略一千行代码
    try divide(20, 0) // 中间有一个代码可能会抛出错误
    
}

do {
    try processFile("test.txt")
} catch {}

/*打印结果*/
openFile
closeFile

我们在open的时候，就直接利用defer语句把close函数code上；这样，不管后面的代码是否抛出异常、还是正常退出，文件都会被关掉。

• 还有一点要注意：defer语句的执行顺序和定义顺序是相反的：

func fn1() {
    print("fn1")
}
func fn2() {
    print("fn2")
}
func test() {
    defer {
        fn1()
    }
    defer {
        fn2()
    }
}

test()
/*输出结果*/
fn2
fn1

assert（断言）

• 很多编程语言都有断言机制：不符合指定条件就抛出运行时错误，长用于调试（Debug）阶段的条件判断`
• 默认情况下，Swift的断言只会在Debug模式下生效，Release模式下会忽略

func divide(_ v1: Int, _ v2: Int) -> Int {
    assert(v2 != 0, "除数不能为0")
    return v1 / v2
}
print(divide(20, 0))

• 增加Swift Flags修改断言的默认行为
• -assert-config Release：强制关闭断言
• -assert-config Debug：强制开启断言
  
  image.png

fatalError

• 如果遇到严重问题，希望结束程序运行时，可以直接使用fatalError函数抛出错误（这是无法通过do-catch捕捉的错误）
• 使用了fatalError函数，就不需要再写return

func test(_ num: Int) -> Int {
    if num >= 0 {
        return 1
    }
    fatalError("num不能小于0")
}

• 在某些不得不实现、但不希望别人调用的方法，可以考虑内部使用fatalError函数
  
  image.png

局部作用域

• 可以使用do实现局部作用域

do {
    let dog1 = Dog()
    dog1.age = 10
    dog1.run()
}

do {
    let dog2 = Dog()
    dog2.age = 10
    dog2.run()
}