Home >Web Front-end >JS Tutorial >Interview question: How to add try/catch to all async functions?
去阿里面试，三面的时候被问到了这个问题，当时思路虽然正确，可惜表述的不够清晰
后来花了一些时间整理了下思路，那么如何实现给所有的async函数添加try/catch呢？
// 示例
async function fn() {
let value = await new Promise((resolve, reject) => {
reject('failure');
});
console.log('do something...');
}
fn()
导致浏览器报错：一个未捕获的错误
在开发过程中，为了保证系统健壮性，或者是为了捕获异步的错误，需要频繁的在 async 函数中添加 try/catch，避免出现上述示例的情况
可是我很懒，不想一个个加，懒惰使我们进步?
下面，通过手写一个babel 插件，来给所有的async函数添加try/catch
原始代码：
async function fn() {
await new Promise((resolve, reject) => reject('报错'));
await new Promise((resolve) => resolve(1));
console.log('do something...');
}
fn();
使用插件转化后的代码：
async function fn() {
try {
await new Promise((resolve, reject) => reject('报错'));
await new Promise(resolve => resolve(1));
console.log('do something...');
} catch (e) {
console.log("\nfilePath: E:\\myapp\\src\\main.js\nfuncName: fn\nError:", e);
}
}
fn();
打印的报错信息：
通过详细的报错信息，帮助我们快速找到目标文件和具体的报错方法，方便去定位问题
1）借助AST抽象语法树，遍历查找代码中的await关键字
2）找到await节点后，从父路径中查找声明的async函数，获取该函数的body（函数中包含的代码）
3）创建try/catch语句，将原来async的body放入其中
4）最后将async的body替换成创建的try/catch语句
先聊聊 AST 这个帅小伙?，不然后面的开发流程走不下去
AST是代码的树形结构，生成 AST 分为两个阶段：词法分析和 语法分析
词法分析
词法分析阶段把字符串形式的代码转换为令牌（tokens） ，可以把tokens看作是一个扁平的语法片段数组，描述了代码片段在整个代码中的位置和记录当前值的一些信息
比如let a = 1，对应的AST是这样的
语法分析
语法分析阶段会把token转换成 AST 的形式，这个阶段会使用token中的信息把它们转换成一个 AST 的表述结构，使用type属性记录当前的类型
例如 let 代表着一个变量声明的关键字，所以它的 type 为 VariableDeclaration，而 a = 1 会作为 let 的声明描述，它的 type 为 VariableDeclarator
AST在线查看工具：AST explorer
再举个?，加深对AST的理解
function demo(n) {
return n * n;
}
转化成AST的结构
{
"type": "Program", // 整段代码的主体
"body": [
{
"type": "FunctionDeclaration", // function 的类型叫函数声明；
"id": { // id 为函数声明的 id
"type": "Identifier", // 标识符 类型
"name": "demo" // 标识符 具有名字
},
"expression": false,
"generator": false,
"async": false, // 代表是否 是 async function
"params": [ // 同级 函数的参数
{
"type": "Identifier",// 参数类型也是 Identifier
"name": "n"
}
],
"body": { // 函数体内容 整个格式呈现一种树的格式
"type": "BlockStatement", // 整个函数体内容 为一个块状代码块类型
"body": [
{
"type": "ReturnStatement", // return 类型
"argument": {
"type": "BinaryExpression",// BinaryExpression 二进制表达式类型
"start": 30,
"end": 35,
"left": { // 分左 右 中 结构
"type": "Identifier",
"name": "n"
},
"operator": "*", // 属于操作符
"right": {
"type": "Identifier",
"name": "n"
}
}
}
]
}
}
],
"sourceType": "module"
}| 类型原名称 | 中文名称 | 描述 |
|---|---|---|
| Program | 程序主体 | 整段代码的主体 |
| VariableDeclaration | 变量声明 | 声明一个变量，例如 var let const |
FunctionDeclaration |
函数声明 | 声明一个函数，例如 function |
| ExpressionStatement | 表达式语句 | 通常是调用一个函数，例如 console.log() |
| BlockStatement | 块语句 | 包裹在 {} 块内的代码，例如 if (condition){var a = 1;} |
| BreakStatement | 中断语句 | 通常指 break |
| ContinueStatement | 持续语句 | 通常指 continue |
| ReturnStatement | 返回语句 | 通常指 return |
| SwitchStatement | Switch 语句 | 通常指 Switch Case 语句中的 Switch |
| IfStatement | If 控制流语句 | 控制流语句，通常指 if(condition){}else{} |
| Identifier | 标识符 | 标识，例如声明变量时 var identi = 5 中的 identi |
| CallExpression | 调用表达式 | 通常指调用一个函数，例如 console.log() |
| BinaryExpression | 二进制表达式 | 通常指运算，例如 1+2 |
| MemberExpression | 成员表达式 | 通常指调用对象的成员，例如 console 对象的 log 成员 |
| ArrayExpression | 数组表达式 | 通常指一个数组，例如 [1, 3, 5] |
FunctionExpression |
函数表达式 | 例如const func = function () {} |
ArrowFunctionExpression |
箭头函数表达式 | 例如const func = ()=> {} |
AwaitExpression |
await表达式 | 例如let val = await f() |
ObjectMethod |
对象中定义的方法 | 例如 let obj = { fn () {} } |
| NewExpression | New 表达式 | 通常指使用 New 关键词 |
| AssignmentExpression | 赋值表达式 | 通常指将函数的返回值赋值给变量 |
| UpdateExpression | 更新表达式 | 通常指更新成员值，例如 i++ |
| Literal | 字面量 | 字面量 |
| BooleanLiteral | 布尔型字面量 | 布尔值，例如 true false |
| NumericLiteral | 数字型字面量 | 数字，例如 100 |
| StringLiteral | 字符型字面量 | 字符串，例如 vansenb |
| SwitchCase | Case 语句 | 通常指 Switch 语句中的 Case |
1）原始代码
async function fn() {
await f()
}对应的AST结构
2）增加try catch后的代码
async function fn() {
try {
await f()
} catch (e) {
console.log(e)
}
}对应的AST结构
通过AST结构对比，插件的核心就是将原始函数的body放到try语句中
我曾在之前的文章中聊过如何开发一个babel插件
这里简单回顾一下
module.exports = function (babel) {
let t = babel.type
return {
visitor: {
// 设置需要范围的节点类型
CallExression: (path, state) => {
do soming ……
}
}
}
}1）通过 babel 拿到 types 对象，操作 AST 节点，比如创建、校验、转变等
2）visitor：定义了一个访问者，可以设置需要访问的节点类型，当访问到目标节点后，做相应的处理来实现插件的功能
回到业务需求，现在需要找到await节点，可以通过AwaitExpression表达式获取
module.exports = function (babel) {
let t = babel.type
return {
visitor: {
// 设置AwaitExpression
AwaitExpression(path) {
// 获取当前的await节点
let node = path.node;
}
}
}
}通过findParent方法，在父节点中搜寻 async 节点
// async节点的属性为true const asyncPath = path.findParent(p => p.node.async)
async 节点的AST结构
这里要注意，async 函数分为4种情况：函数声明 、箭头函数 、函数表达式 、函数为对象的方法
// 1️⃣：函数声明
async function fn() {
await f()
}
// 2️⃣：函数表达式
const fn = async function () {
await f()
};
// 3️⃣：箭头函数
const fn = async () => {
await f()
};
// 4️⃣：async函数定义在对象中
const obj = {
async fn() {
await f()
}
}需要对这几种情况进行分别判断
module.exports = function (babel) {
let t = babel.type
return {
visitor: {
// 设置AwaitExpression
AwaitExpression(path) {
// 获取当前的await节点
let node = path.node;
// 查找async函数的节点
const asyncPath = path.findParent((p) => p.node.async && (p.isFunctionDeclaration() || p.isArrowFunctionExpression() || p.isFunctionExpression() || p.isObjectMethod()));
}
}
}
}babel-template可以用以字符串形式的代码来构建AST树节点，快速优雅开发插件
// 引入babel-template
const template = require('babel-template');
// 定义try/catch语句模板
let tryTemplate = `
try {
} catch (e) {
console.log(CatchError：e)
}`;
// 创建模板
const temp = template(tryTemplate);
// 给模版增加key，添加console.log打印信息
let tempArgumentObj = {
// 通过types.stringLiteral创建字符串字面量
CatchError: types.stringLiteral('Error')
};
// 通过temp创建try语句的AST节点
let tryNode = temp(tempArgumentObj);module.exports = function (babel) {
let t = babel.type
return {
visitor: {
AwaitExpression(path) {
let node = path.node;
const asyncPath = path.findParent((p) => p.node.async && (p.isFunctionDeclaration() || p.isArrowFunctionExpression() || p.isFunctionExpression() || p.isObjectMethod()));
let tryNode = temp(tempArgumentObj);
// 获取父节点的函数体body
let info = asyncPath.node.body;
// 将函数体放到try语句的body中
tryNode.block.body.push(...info.body);
// 将父节点的body替换成新创建的try语句
info.body = [tryNode];
}
}
}
}到这里，插件的基本结构已经成型，但还有点问题，如果函数已存在try/catch，该怎么处理判断呢？
// 示例代码，不再添加try/catch
async function fn() {
try {
await f()
} catch (e) {
console.log(e)
}
}通过isTryStatement判断是否已存在try语句
module.exports = function (babel) {
let t = babel.type
return {
visitor: {
AwaitExpression(path) {
// 判断父路径中是否已存在try语句，若存在直接返回
if (path.findParent((p) => p.isTryStatement())) {
return false;
}
let node = path.node;
const asyncPath = path.findParent((p) => p.node.async && (p.isFunctionDeclaration() || p.isArrowFunctionExpression() || p.isFunctionExpression() || p.isObjectMethod()));
let tryNode = temp(tempArgumentObj);
let info = asyncPath.node.body;
tryNode.block.body.push(...info.body);
info.body = [tryNode];
}
}
}
}获取报错时的文件路径 filePath 和方法名称 funcName，方便快速定位问题
获取文件路径
// 获取编译目标文件的路径，如：E:\myapp\src\App.vue const filePath = this.filename || this.file.opts.filename || 'unknown';
获取报错的方法名称
// 定义方法名
let asyncName = '';
// 获取async节点的type类型
let type = asyncPath.node.type;
switch (type) {
// 1️⃣函数表达式
// 情况1：普通函数，如const func = async function () {}
// 情况2：箭头函数，如const func = async () => {}
case 'FunctionExpression':
case 'ArrowFunctionExpression':
// 使用path.getSibling(index)来获得同级的id路径
let identifier = asyncPath.getSibling('id');
// 获取func方法名
asyncName = identifier && identifier.node ? identifier.node.name : '';
break;
// 2️⃣函数声明，如async function fn2() {}
case 'FunctionDeclaration':
asyncName = (asyncPath.node.id && asyncPath.node.id.name) || '';
break;
// 3️⃣async函数作为对象的方法，如vue项目中，在methods中定义的方法: methods: { async func() {} }
case 'ObjectMethod':
asyncName = asyncPath.node.key.name || '';
break;
}
// 若asyncName不存在，通过argument.callee获取当前执行函数的name
let funcName = asyncName || (node.argument.callee && node.argument.callee.name) || '';用户引入插件时，可以设置exclude、include、 customLog选项
exclude： 设置需要排除的文件，不对该文件进行处理
include： 设置需要处理的文件，只对该文件进行处理
customLog： 用户自定义的打印信息
入口文件index.js
// babel-template 用于将字符串形式的代码来构建AST树节点
const template = require('babel-template');
const { tryTemplate, catchConsole, mergeOptions, matchesFile } = require('./util');
module.exports = function (babel) {
// 通过babel 拿到 types 对象，操作 AST 节点，比如创建、校验、转变等
let types = babel.types;
// visitor：插件核心对象，定义了插件的工作流程，属于访问者模式
const visitor = {
AwaitExpression(path) {
// 通过this.opts 获取用户的配置
if (this.opts && !typeof this.opts === 'object') {
return console.error('[babel-plugin-await-add-trycatch]: options need to be an object.');
}
// 判断父路径中是否已存在try语句，若存在直接返回
if (path.findParent((p) => p.isTryStatement())) {
return false;
}
// 合并插件的选项
const options = mergeOptions(this.opts);
// 获取编译目标文件的路径，如：E:\myapp\src\App.vue
const filePath = this.filename || this.file.opts.filename || 'unknown';
// 在排除列表的文件不编译
if (matchesFile(options.exclude, filePath)) {
return;
}
// 如果设置了include，只编译include中的文件
if (options.include.length && !matchesFile(options.include, filePath)) {
return;
}
// 获取当前的await节点
let node = path.node;
// 在父路径节点中查找声明 async 函数的节点
// async 函数分为4种情况：函数声明 || 箭头函数 || 函数表达式 || 对象的方法
const asyncPath = path.findParent((p) => p.node.async && (p.isFunctionDeclaration() || p.isArrowFunctionExpression() || p.isFunctionExpression() || p.isObjectMethod()));
// 获取async的方法名
let asyncName = '';
let type = asyncPath.node.type;
switch (type) {
// 1️⃣函数表达式
// 情况1：普通函数，如const func = async function () {}
// 情况2：箭头函数，如const func = async () => {}
case 'FunctionExpression':
case 'ArrowFunctionExpression':
// 使用path.getSibling(index)来获得同级的id路径
let identifier = asyncPath.getSibling('id');
// 获取func方法名
asyncName = identifier && identifier.node ? identifier.node.name : '';
break;
// 2️⃣函数声明，如async function fn2() {}
case 'FunctionDeclaration':
asyncName = (asyncPath.node.id && asyncPath.node.id.name) || '';
break;
// 3️⃣async函数作为对象的方法，如vue项目中，在methods中定义的方法: methods: { async func() {} }
case 'ObjectMethod':
asyncName = asyncPath.node.key.name || '';
break;
}
// 若asyncName不存在，通过argument.callee获取当前执行函数的name
let funcName = asyncName || (node.argument.callee && node.argument.callee.name) || '';
const temp = template(tryTemplate);
// 给模版增加key，添加console.log打印信息
let tempArgumentObj = {
// 通过types.stringLiteral创建字符串字面量
CatchError: types.stringLiteral(catchConsole(filePath, funcName, options.customLog))
};
// 通过temp创建try语句
let tryNode = temp(tempArgumentObj);
// 获取async节点(父节点)的函数体
let info = asyncPath.node.body;
// 将父节点原来的函数体放到try语句中
tryNode.block.body.push(...info.body);
// 将父节点的内容替换成新创建的try语句
info.body = [tryNode];
}
};
return {
name: 'babel-plugin-await-add-trycatch',
visitor
};
};util.js
const merge = require('deepmerge');
// 定义try语句模板
let tryTemplate = `
try {
} catch (e) {
console.log(CatchError,e)
}`;
/*
* catch要打印的信息
* @param {string} filePath - 当前执行文件的路径
* @param {string} funcName - 当前执行方法的名称
* @param {string} customLog - 用户自定义的打印信息
*/
let catchConsole = (filePath, funcName, customLog) => `
filePath: ${filePath}
funcName: ${funcName}
${customLog}:`;
// 默认配置
const defaultOptions = {
customLog: 'Error',
exclude: ['node_modules'],
include: []
};
// 判断执行的file文件 是否在 exclude/include 选项内
function matchesFile(list, filename) {
return list.find((name) => name && filename.includes(name));
}
// 合并选项
function mergeOptions(options) {
let { exclude, include } = options;
if (exclude) options.exclude = toArray(exclude);
if (include) options.include = toArray(include);
// 使用merge进行合并
return merge.all([defaultOptions, options]);
}
function toArray(value) {
return Array.isArray(value) ? value : [value];
}
module.exports = {
tryTemplate,
catchConsole,
defaultOptions,
mergeOptions,
matchesFile,
toArray
};
npm网站搜索babel-plugin-await-add-trycatch
有兴趣的朋友可以下载玩一玩
babel-plugin-await-add-trycatch
通过开发这个babel插件，了解很多 AST 方面的知识，了解 babel 的原理。实际开发中，大家可以结合具体的业务需求开发自己的插件
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