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錯(cuò)誤處理(Error handling)是響應(yīng)錯(cuò)誤以及從錯(cuò)誤中恢復(fù)的過程。Swift 提供了在運(yùn)行時(shí)對可恢復(fù)錯(cuò)誤的拋出、捕獲湃番、傳遞和操作的一等公民支持。
某些操作無法保證總是執(zhí)行完所有代碼或總是生成有用的結(jié)果吭露》痛椋可選類型可用來表示值缺失,但是當(dāng)某個(gè)操作失敗時(shí)讲竿,最好能得知失敗的原因泥兰,從而可以作出相應(yīng)的應(yīng)對。
舉個(gè)例子题禀,假如有個(gè)從磁盤上的某個(gè)文件讀取數(shù)據(jù)并進(jìn)行處理的任務(wù)鞋诗,該任務(wù)會(huì)有多種可能失敗的情況,包括指定路徑下文件并不存在迈嘹,文件不具有可讀權(quán)限削彬,或者文件編碼格式不兼容。區(qū)分這些不同的失敗情況可以讓程序解決并處理某些錯(cuò)誤秀仲,然后把它解決不了的錯(cuò)誤報(bào)告給用戶吃警。
注意
Swift 中的錯(cuò)誤處理涉及到錯(cuò)誤處理模式,這會(huì)用到 Cocoa 和 Objective-C 中的NSError
啄育。關(guān)于這個(gè)類的更多信息請參見 Using Swift with Cocoa and Objective-C (Swift 4) 中的錯(cuò)誤處理酌心。
表示并拋出錯(cuò)誤
在 Swift 中,錯(cuò)誤用符合Error協(xié)議的類型的值來表示挑豌。這個(gè)空協(xié)議表明該類型可以用于錯(cuò)誤處理安券。
Swift 的枚舉類型尤為適合構(gòu)建一組相關(guān)的錯(cuò)誤狀態(tài)墩崩,枚舉的關(guān)聯(lián)值還可以提供錯(cuò)誤狀態(tài)的額外信息。例如侯勉,你可以這樣表示在一個(gè)游戲中操作自動(dòng)販賣機(jī)時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)的錯(cuò)誤狀態(tài):
enum VendingMachineError: Error { case invalidSelection //選擇無效 case insufficientFunds(coinsNeeded: Int) //金額不足 case outOfStock //缺貨 }
拋出一個(gè)錯(cuò)誤可以讓你表明有意外情況發(fā)生鹦筹,導(dǎo)致正常的執(zhí)行流程無法繼續(xù)執(zhí)行。拋出錯(cuò)誤使用throw關(guān)鍵字址貌。例如铐拐,下面的代碼拋出一個(gè)錯(cuò)誤,提示販賣機(jī)還需要5個(gè)硬幣:
throw VendingMachineError.INsufficiemtFunds(coinsNeeded: 5)
處理錯(cuò)誤
某個(gè)錯(cuò)誤被拋出時(shí)练对,附近的某部分代碼必須負(fù)責(zé)處理這個(gè)錯(cuò)誤遍蟋,例如糾正這個(gè)問題、嘗試另外一種方式螟凭、或是向用戶報(bào)告錯(cuò)誤虚青。
Swift 中有4種處理錯(cuò)誤的方式。你可以把函數(shù)拋出的錯(cuò)誤傳遞給調(diào)用此函數(shù)的代碼螺男、用do-catch語句處理錯(cuò)誤棒厘、將錯(cuò)誤作為可選類型處理、或者斷言此錯(cuò)誤根本不會(huì)發(fā)生下隧。每種方式在下面的小節(jié)中都有描述奢人。
當(dāng)一個(gè)函數(shù)拋出一個(gè)錯(cuò)誤時(shí),你的程序流程會(huì)發(fā)生改變淆院,所以重要的是你能迅速識(shí)別代碼中會(huì)拋出錯(cuò)誤的地方达传。為了標(biāo)識(shí)出這些地方,在調(diào)用一個(gè)能拋出錯(cuò)誤的函數(shù)迫筑、方法或者構(gòu)造器之前宪赶,加上try關(guān)鍵字,或者try?或try!這種變體脯燃。這些關(guān)鍵字在下面的小節(jié)中有具體講解搂妻。
注意
Swift 中的錯(cuò)誤處理和其他語言中用try,catch和throw進(jìn)行異常處理很像辕棚。和其他語言中(包括 Objective-C )的異常處理不同的是欲主,Swift 中的錯(cuò)誤處理并不涉及解除調(diào)用棧,這是一個(gè)計(jì)算代價(jià)高昂的過程逝嚎。就此而言扁瓢,throw語句的性能特性是可以和return語句相媲美的。
用 throwing 函數(shù)傳遞錯(cuò)誤
為了表示一個(gè)函數(shù)补君、方法或構(gòu)造器可以拋出錯(cuò)誤引几,在函數(shù)聲明的參數(shù)列表之后加上throws關(guān)鍵字。一個(gè)標(biāo)有throws關(guān)鍵字的函數(shù)被稱作throwing 函數(shù)挽铁。如果這個(gè)函數(shù)指明了返回值類型伟桅,throws關(guān)鍵詞需要寫在箭頭(->)的前面敞掘。
func canThrowErrors() throws -> String func cannotThrowErrors() -> String
一個(gè) throwing 函數(shù)可以在其內(nèi)部拋出錯(cuò)誤,并將錯(cuò)誤傳遞到函數(shù)被調(diào)用時(shí)的作用域楣铁。
注意
只有 throwing 函數(shù)可以傳遞錯(cuò)誤玖雁。任何在某個(gè)非 throwing 函數(shù)內(nèi)部拋出的錯(cuò)誤只能在函數(shù)內(nèi)部處理。下面的例子中盖腕,VendingMachine類有一個(gè)vend(itemNamed:)方法赫冬,如果請求的物品不存在、缺貨或者投入金額小于物品價(jià)格溃列,該方法就會(huì)拋出一個(gè)相應(yīng)的VendingMachineError:
class VendingMachine { var inventory = [ "Candy Bar": Item(price: 12, count: 7), "Chips": Item(price: 10, count: 4), "Pretzels": Item(price: 7, count: 11) ] var coinsDeposited = 0 func dispenseSnack(snack: String) { print("Dispensing \(snack)") } func vend(itemNamed name: String) throws { guard let item = inventory[name] else { throw VendingMachineError.invalidSelection } guard item.count > 0 else { throw VendingMachineError.outOfStock } guard item.price <= coinsDeposited else { throw VendingMachineError.insufficientFunds(coinsNeeded: item.price - coinsDeposited) } coinsDeposited -= item.price var newItem = item newItem.count -= 1 inventory[name] = newItem print("Dispensing \(name)") } }
在vend(itemNamed:)方法的實(shí)現(xiàn)中使用了guard語句來提前退出方法劲厌,確保在購買某個(gè)物品所需的條件中,有任一條件不滿足時(shí)哭廉,能提前退出方法并拋出相應(yīng)的錯(cuò)誤。由于throw語句會(huì)立即退出方法相叁,所以物品只有在所有條件都滿足時(shí)才會(huì)被售出遵绰。
因?yàn)関end(itemNamed:)方法會(huì)傳遞出它拋出的任何錯(cuò)誤,在你的代碼中調(diào)用此方法的地方增淹,必須要么直接處理這些錯(cuò)誤——使用do-catch語句椿访,try?或try!;要么繼續(xù)將這些錯(cuò)誤傳遞下去虑润。例如下面例子中成玫,buyFavoriteSnack(person:vendingMachine:)同樣是一個(gè) throwing 函數(shù),任何由vend(itemNamed:)方法拋出的錯(cuò)誤會(huì)一直被傳遞到buyFavoriteSnack(person:vendingMachine:)函數(shù)被調(diào)用的地方拳喻。
let favoriteSnacks = [ "Alice": "Chips", "Bob": "Licorice", "Eve": "Pretzels", ] func buyFavoriteSnack(person: String, vendingMachine: VendingMachine) throws { let snackName = favoriteSnacks[person] ?? "Candy Bar" try vendingMachine.vend(itemNamed: snackName) }
上例中哭当,buyFavoriteSnack(person:vendingMachine:)函數(shù)會(huì)查找某人最喜歡的零食,并通過調(diào)用vend(itemNamed:)方法來嘗試為他們購買冗澈。因?yàn)関end(itemNamed:)方法能拋出錯(cuò)誤钦勘,所以在調(diào)用的它時(shí)候在它前面加了try關(guān)鍵字。
throwing構(gòu)造器能像throwing函數(shù)一樣傳遞錯(cuò)誤亚亲。例如下面代碼中的PurchasedSnack構(gòu)造器在構(gòu)造過程中調(diào)用了throwing函數(shù)彻采,并且通過傳遞到它的調(diào)用者來處理這些錯(cuò)誤。
struct PurchasedSnack { let name: String init(name: String, vendingMachine: VendingMachine) throws { try vendingMachine.vend(itemNamed: name) self.name = name } }
用 Do-Catch 處理錯(cuò)誤
可以使用一個(gè)do-catch語句運(yùn)行一段閉包代碼來處理錯(cuò)誤捌归。如果在do子句中的代碼拋出了一個(gè)錯(cuò)誤肛响,這個(gè)錯(cuò)誤會(huì)與catch子句做匹配,從而決定哪條子句能處理它惜索。
下面是do-catch語句的一般形式:
do { try expression statements } catch pattern 1 { statements } catch pattern 2 where condition { statements }
在
catch
后面寫一個(gè)匹配模式來表明這個(gè)子句能處理什么樣的錯(cuò)誤特笋。如果一條catch
子句沒有指定匹配模式,那么這條子句可以匹配任何錯(cuò)誤巾兆,并且把錯(cuò)誤綁定到一個(gè)名字為error
的局部常量雹有。關(guān)于模式匹配的更多信息請參考 模式偿渡。catch子句不必將do子句中的代碼所拋出的每一個(gè)可能的錯(cuò)誤都作處理。如果所有catch子句都未處理錯(cuò)誤霸奕,錯(cuò)誤就會(huì)傳遞到周圍的作用域溜宽。然而,錯(cuò)誤還是必須要被某個(gè)周圍的作用域處理的——要么是一個(gè)外圍的do-catch錯(cuò)誤處理語句质帅,要么是一個(gè) throwing 函數(shù)的內(nèi)部适揉。舉例來說,下面的代碼處理了VendingMachineError枚舉類型的全部枚舉值煤惩,但是所有其它的錯(cuò)誤就必須由它周圍的作用域處理:
var vendingMachine = VendingMachine() vendingMachine.coinsDeposited = 8 do { try buyFavoriteSnack(person: "Alice", vendingMachine: vendingMachine) } catch VendingMachineError.invalidSelection { print("Invalid Selection.") } catch VendingMachineError.outOfStock { print("Out of Stock.") } catch VendingMachineError.insufficientFunds(let coinsNeeded) { print("Insufficient funds. Please insert an additional \(coinsNeeded) coins.") } // 打印 “Insufficient funds. Please insert an additional 2 coins.”
上面的例子中嫉嘀,buyFavoriteSnack(person:vendingMachine:)函數(shù)在一個(gè)try表達(dá)式中調(diào)用,因?yàn)樗軖伋鲥e(cuò)誤魄揉。如果錯(cuò)誤被拋出剪侮,相應(yīng)的執(zhí)行會(huì)馬上轉(zhuǎn)移到catch子句中,并判斷這個(gè)錯(cuò)誤是否要被繼續(xù)傳遞下去洛退。如果沒有錯(cuò)誤拋出瓣俯,do子句中余下的語句就會(huì)被執(zhí)行。
將錯(cuò)誤轉(zhuǎn)換成可選值
可以使用try?通過將錯(cuò)誤轉(zhuǎn)換成一個(gè)可選值來處理錯(cuò)誤兵怯。如果在評估try?表達(dá)式時(shí)一個(gè)錯(cuò)誤被拋出彩匕,那么表達(dá)式的值就是nil。例如媒区,在下面的代碼中驼仪,x和y有著相同的數(shù)值和等價(jià)的含義:
func someThrowingFunction() throws -> Int { // ... } let x = try? someThrowingFunction() let y: Int? do { y = try someThrowingFunction() } catch { y = nil }
如果someThrowingFunction()拋出一個(gè)錯(cuò)誤,x和y的值是nil袜漩。否則x和y的值就是該函數(shù)的返回值绪爸。注意,無論someThrowingFunction()的返回值類型是什么類型宙攻,x和y都是這個(gè)類型的可選類型毡泻。例子中此函數(shù)返回一個(gè)整型,所以x和y是可選整型粘优。
如果你想對所有的錯(cuò)誤都采用同樣的方式來處理仇味,用try?就可以讓你寫出簡潔的錯(cuò)誤處理代碼。例如雹顺,下面的代碼用幾種方式來獲取數(shù)據(jù)丹墨,如果所有方式都失敗了則返回nil。
func fetchData() -> Data? { if let data = try? fetchDataFromDisk() { return data } if let data = try? fetchDataFromServer() { return data } return nil }
禁用錯(cuò)誤傳遞
有時(shí)你知道某個(gè)throwing函數(shù)實(shí)際上在運(yùn)行時(shí)是不會(huì)拋出錯(cuò)誤的嬉愧,在這種情況下贩挣,你可以在表達(dá)式前面寫try!來禁用錯(cuò)誤傳遞,這會(huì)把調(diào)用包裝在一個(gè)不會(huì)有錯(cuò)誤拋出的運(yùn)行時(shí)斷言中。如果真的拋出了錯(cuò)誤王财,你會(huì)得到一個(gè)運(yùn)行時(shí)錯(cuò)誤卵迂。
例如,下面的代碼使用了loadImage(atPath:)函數(shù)绒净,該函數(shù)從給定的路徑加載圖片資源见咒,如果圖片無法載入則拋出一個(gè)錯(cuò)誤。在這種情況下挂疆,因?yàn)閳D片是和應(yīng)用綁定的改览,運(yùn)行時(shí)不會(huì)有錯(cuò)誤拋出,所以適合禁用錯(cuò)誤傳遞缤言。
let photo = try! loadImage(atPath: "./Resources/John Appleseed.jpg")
指定清理操作
可以使用defer語句在即將離開當(dāng)前代碼塊時(shí)執(zhí)行一系列語句宝当。該語句讓你能執(zhí)行一些必要的清理工作,不管是以何種方式離開當(dāng)前代碼塊的——無論是由于拋出錯(cuò)誤而離開胆萧,或是由于諸如return庆揩、break的語句。例如跌穗,你可以用defer語句來確保文件描述符得以關(guān)閉订晌,以及手動(dòng)分配的內(nèi)存得以釋放。
defer語句將代碼的執(zhí)行延遲到當(dāng)前的作用域退出之前瞻离。該語句由defer關(guān)鍵字和要被延遲執(zhí)行的語句組成腾仅。延遲執(zhí)行的語句不能包含任何控制轉(zhuǎn)移語句乒裆,例如break套利、return語句,或是拋出一個(gè)錯(cuò)誤鹤耍。延遲執(zhí)行的操作會(huì)按照它們聲明的順序從后往前執(zhí)行——也就是說肉迫,第一條defer語句中的代碼最后才執(zhí)行,第二條defer語句中的代碼倒數(shù)第二個(gè)執(zhí)行稿黄,以此類推喊衫。最后一條語句會(huì)第一個(gè)執(zhí)行
func processFile(filename: String) throws { if exists(filename) { let file = open(filename) defer { close(file) } while let line = try file.readline() { // 處理文件。 } // close(file) 會(huì)在這里被調(diào)用杆怕,即作用域的最后族购。 } }
上面的代碼使用一條defer語句來確保open(:)函數(shù)有一個(gè)相應(yīng)的對close(:)函數(shù)的調(diào)用。
注意
即使沒有涉及到錯(cuò)誤處理陵珍,你也可以使用defer語句寝杖。