NodeJS处理Express中异步错误
摘要
比起回调函数，使用 promise 来处理异步错误要显得优雅许多。
结合 express 内置的错误处理机制和 promise 极大地降低产生未捕获错误（uncaught exception）的可能性。
promise 在es6中是默认选项。如果使用 babel 转译，它也可以与 generators 或者 async/await 相结合。
本文主要阐述如何在 express 中使用错误处理中间件（error-handling middleware）来高效处理异步错误。在 github 上有对应 代码实例 可供参考。
首先，让我们一起了解 express 提供的开箱即用的错误处理工具。然后，我们将探讨如何使用 promise, generators 以及 es7 的 async/await 来简化错误处理流程。
express 内置的异步错误处理
在默认情况下，express 会捕获所有在路由处理函数中的抛出的异常，然后将它传给下一个错误处理中间件：
app.get('/', function (req, res) {
throw new error('oh no!')
})
app.use(function (err, req, res, next) {
console.log(err.message) // 噢！不!
})
对于同步执行的代码，以上的处理已经足够简单。然而，当异步程序在执行时抛出异常的情况，express 就无能为力。原因在于当你的程序开始执行回调函数时，它原来的栈信息已经丢失。
app.get('/', function (req, res) {
querydb(function (er, data) {
if (er) throw er
})
})
app.use(function (err, req, res, next) {
// 这里拿不到错误信息
})
对于这种情况，可以使用 next 函数来将错误传递给下一个错误处理中间件
app.get('/', function (req, res, next) {
querydb(function (err, data) {
if (err) return next(err)
// 处理数据
makecsv(data, function (err, csv) {
if (err) return next(err)
// 处理 csv
})
})
})
app.use(function (err, req, res, next) {
// 处理错误
})
使用这种方法虽然一时爽，却带来了两个问题：
你需要显式地在错误处理中间件中分别处理不同的异常。
一些隐式异常并没有被处理（如尝试获取一个对象并不存在的属性)
利用 promise 传递异步错误
在异步执行的程序中使用 promise 处理任何显式或隐式的异常情况，只需要在 promise 链尾加上 .catch(next) 即可。
app.get('/', function (req, res, next) {
// do some sync stuff
querydb()
.then(function (data) {
// 处理数据
return makecsv(data)
})
.then(function (csv) {
// 处理 csv
})
.catch(next)
})
app.use(function (err, req, res, next) {
// 处理错误
})
现在，所有异步和同步程序都将被传递到错误处理中间件。棒棒的。
虽然 promise 让异步错误的传递变得容易，但这样的代码仍然有一些冗长和刻板。这时候 promise generator 就派上了用场。
用 generators 简化代码
如果你使用的环境原生支持 generators，你可以手动实现以下的功能。不过这里我们将借用 bluebird.coroutine 来说明如何使用 promise generator 来简化刚才的代码。
尽管接下来的例子使用的是 bluebird ，其它 promise 库（如 co）也都支持 promise generator.
首先，我们需要使得 express 路由函数与 promise generator 兼容：
var promise = require('bluebird')
function wrap (genfn) { // 1
var cr = promise.coroutine(genfn) // 2
return function (req, res, next) { // 3
cr(req, res, next).catch(next) // 4
}
}
这个函数是一个高阶函数，它做了以下几件事情：（分别与代码片段中的注释对应）
以 genrator 为唯一的输入
让这个函数懂得如何 yield promise
返回一个普通的 express 路由函数
当这个函数被执行时，它会使用 coroutine 来 yield promise，捕获期间发生的异常，然后将其传递给 next 函数
借助这个函数，我们就可以这样构造路由函数：
app.get('/', wrap(function *(req, res) {
var data = yield querydb()
// 处理数据
var csv = yield makecsv(data)
// 处理 csv
}))
app.use(function (err, req, res, next) {
// 处理错误
})
现在，express 的异步错误处理流程的可读性已经近乎令人满意，而且你可以像写同步执行的代码一样去书写异步执行的代码，唯一不要忘了的就是 yield promises。
然而这还不是终点，es7 的 async/await 提议可以让代码变得更简洁。
使用 es7 async/await
es7 async/await 的行为就像 promise generator 一样，只不过它可以被用到更多的地方（如类方法或者胖箭头函数）。
为了在 express 中使用 async/await，同时优雅地处理异步错误，我们仍然需要一个与上文提到的 wrap 类似的函数：
let wrap = fn => (...args) => fn(...args).catch(args[2])
这样，我们就可以按底下这种方式书写路由函数:
app.get('/', wrap(async function (req, res) {
let data = await querydb()
// 处理数据
let csv = await makecsv(data)
// 处理 csv
}))
现在可以愉快地写代码了
有了对同步和异步错误的处理，你可以用新的方式来开发 express app。但有两点需要注意：
要习惯使用 throw ，它使得你的代码目的明确，throw 会明确地将程序引到错误处理中间件，这对同步或异步的程序都是适用的。
遇到特殊情况，当你觉得有必要时，也可以自行 try/catch。
app.get('/', wrap(async (req, res) => {
if (!req.params.id) {
throw new badrequesterror('missing id')
}
let companylogo
try {
companylogo = await getbase64logo(req.params.id)
} catch (err) {
console.error(err)
companylogo = genericbase64logo
}
}))
要习惯使用 custom error classes ，如 badrequesterror，因为这可以让你在错误处理中间件中更方便地分类处理。
app.use(function (err, req, res, next) {
if (err instanceof badrequesterror) {
res.status(400)
return res.send(err.message)
}
...
})
需要注意
- 以上介绍的方法要求所有异步操作必须返回 promise。如果你的异步操作是使用回调函数的方式，你需要将其转化成 promise。（可以直接使用 bluebird.promisifyall 这类函数）
- 事件发射器（如 steams）仍然会导致未捕获异常，你需要注意合理地处理这类情况：