如何在 Swift 中进行错误处理

作者：Olivier Halligon，原文链接，原文日期：2015-12-17
译者：JackAlan；校对：靛青K；定稿：Channe

今天的文章讲解如何在 Swift 中进行错误处理。

说实话，为了配合这个冬季❄️☃️，我取了一个有趣的文章标题。

译者注：原文标题为 Let it throw, Let it throw! 是模仿冰雪奇缘的主题曲 Let it go ，并且文章的副标题也在模仿冰雪奇缘的经典台词。

Objective-C 以及对应的 NSError

还记得 Objective-C 吗？那时¹，官方的方法是通过传入一个 NSError* 的引用进行错误处理。

Objective-C
NSError* error;
BOOL ok = [string writeToFile:path atomically:YESencoding:NSUTF8StringEncodingerror:&error];
if (!ok) {NSLog(@“发生了一个错误: %@", error);
}

那简直是太痛苦了。以至于许多人不想甚至是懒得去检查错误，只是简单的在那里传一个 NULL 。这是很不负责且不安全的行为。

抛出一个错误

Swift 2.0 以后，苹果决定采用一种不同的方式进行错误处理：使用 throw ²。

使用 throw 非常的简单：

如果你想创建一个可能出错的函数，用 throws 标记在它的签名处；
如果需要的话，可以在函数中使用 throw someError ；
在调用的地方，你必须明确的在能抛出错误³的方法的前面使用 try ;
可以使用 do { … } catch { … } 这样的结构用来捕获并处理错误。

看起来像这样：


// 定义一个可以抛错误的方法…
func someFunctionWhichCanFail(param: Int) throws -> String {...if (param > 0) {return "somestring"}else {throw NSError(domain: "MyDomain", code: 500, userInfo: nil)}
}// … 然后调用这个方法
do {let result: String = try someFunctionWhichCanFail(-2)print("success! \(result)")
}
catch {print("Oops: \(error)")
}

错误再也阻挡不了我了

你可以看到 someFunctionWitchCanFail 返回了一个普通的 String ，当一切正常的情况下， String 也是其返回值的类型。先考虑最简单的情况(在 do { … } 中的)，“通常情况下”可以很方便的调用这个函数去处理没有错误发生的情况。

唯一的这些方法可能会出错的提醒就是try关键字，编译器强制让你把 try 添加到方法调用的位置的前面，否则就像是调用一个无抛出错误的方法。然后，只需要在一个单独的地方(在 catch 里)写错误处理的代码。

要注意的是你可以在 do 代码段中写多于一行的代码(并且 try 可以调用不止一个抛错误的方法)。如果一切顺利的话，将会像预期的那样执行那些方法，但是一旦方法出错就会跳出 do 代码段，进入 catch 处。对于那些有很多潜在错误的大段代码来说，你可以在一个单一的错误路径中处理所有的错误，这也是非常方便的。

NSError 有点挫了

OK，在这个例子下，我们仍然得用 NSError 处理错误，这有点痛苦。用 == 来比较域和错误代码，以及制作一个域和常量代码的列表，只是为了知道我们得到了什么错误以及如何正确的处理。。。哎哟。

但是我们可以解决这个问题！如果用Enums as Constants这篇文章里的知识：用 enum 替代 errors，将会怎样？

好吧，有一个好消息，那就是苹果提供了新的错误处理模式。事实上，当一个函数抛出错误时，它可以抛出任何遵从 ErrorType 的错误。 NSError 是其中的类型之一，但是你也可以自己搞一个，苹果也推荐这么做。

最适合 ErrorType 类型的就是 enum 了，如果有需要的话，甚至二者之间可以有关联值。比如：


enum KristoffError : ErrorType {case ClumsyWayHeWalkscase GrumpyWayHeTalkscase PearShapedSquareShapedWeirdnessOfHisFeetcase NotWashedSince(days: Int)
}

现在你就可以在一个函数里使用 throw KristoffError.NotWashedSince(days: 3)来抛出错误，然后在调用的地方使用 catch KristoffError.NotWashedSince(let days)来处理这些错误：


func loveKristoff() throws -> Void {guard daysSinceLastShower == 0 else {throw KristoffError.NotWashedSince(days: daysSinceLastShower)}...
}do {try loveKristoff()
}
catch KristoffError.NotWashedSince(let days) {print("Ewww, he hasn't had a shower since \(days) days!")
}
catch {// 所有其他类型的错误print("I prefer we stay friends")
}

相比此前，这种方式更容易的捕获错误！

这也让错误拥有了清晰的名字、常量以及关联值。再也没有复杂的 userInfo 了，在 enum 中你可以清楚地看到值的关联，就像如上例子中的 days，并且它只对特定的类型有效(不会对 ClumsyWayHeWalks 中的 days 关联值有效)。

根本拿不回来

当你调用一个正在抛出错误的函数时，抛出的错误就会被调用函数中的 do...catch 捕获。但是如果错误没有被捕获，它就会被传递到上一层。比如：


func doFail() throws -> Void { throw … }func test() {do {try doTheActualCall()} catch {print("Oops")}
}
func doTheActualCall() throws {try doFail()
}

这里，当 doFail 被调用时，潜在的错误没有被 doTheActualCall 捕获(没有 do...catch 来捕获它)，所以它就被传递到 test() 函数。由于 doTheActualCall 没有捕获任何错误，所以它必须被标记为 throws ：即使它不能通过自己抛出错误，但仍能传递。它自己不能处理错误，必须抛出到更高层。

另一方面，test() 在内部捕获所有的错误，所以，即使它调用一个抛出函数(try doTheActualCall())，这个函数抛出的所有的错误都会在 do...catch 块中被捕获。函数 test() 本身不抛出错误，所以调用者也不要知道其内部行为。

隐藏，不要让他们知道

你现在可能很好奇，如何知道方法到底抛出哪种错误。的确，被 throws 标记的函数到底能抛出哪种 ErrorType？它能抛出 KristoffErrors 、JSONErrors 或者其他类型吗？我到底需要捕获哪种呢？

好吧，这的确是个问题。目前，由于一些二进制接口以及弹性问题（resilience concerns）⁴，这还是不可能的。唯一的方式就是用你代码的文档。

但这也是一件好事。比如说，假如你用了两个库，MyLibA中函数 funcA 会抛出 MyLibAError 错误，MyLibB中函数 funcB 会抛出 MyLibBError 错误。

然后你可能想创建你自己的库 MyLibC ，封装之前的两个库，用函数 funcC() 调用 MyLibA.funcA() 和 MyLibB.funcB()。所以，函数 funcC 的结果可能会抛出 MyLibAError 或者 MyLibBError。而且，如果你添加了另一个抽象层，这就变得很糟糕了，会有更多的错误类型被抛出。如果我不得不把它们都列出来，并且调用的地方需要把它们全部捕获，这将会造成一堆冗长的签名和 catch 代码。

别让他们进来，别让他们看见

基于上面的原因，也为了防止你的内部错误超出你的库的作用域，以及为了限制那些必须由用户处理的错误类型的数量，我建议把错误类型的作用域限制在每个抽象层次。

在如上的例子中，你应该抛出 MyLibCErrors 取而代之，而不是让 funcC 直接传递 MyLibAErrors 和 MyLibBErrors。我的建议有如下的两个原因，都是和抽象相关的:

你的用户不应该需要知道你在内部使用哪个库。如果将来的某天，你决定改变你的实现：使用 SomeOtherPopularLibA 替代MyLibA，显然这个库不会抛出相同的错误，你自己的 MyLibC 框架的调用者不需要知道或关心。这就是抽象应该干的事。
调用者不应该需要处理所有的错误。当然你可以捕获那些错误中的一些并且在内部处理：把 MyLibA 抛出的所有错误都暴露给用户是没有意义的，比如一个 FrameworkConfigurationError 错误表明你误用了 MyLibA 框架并且忘了调用它的 setup() 方法，或者是任何不应该由用户做的事情，因为用户根本无能为力。这种错误是你的错误，而不是别人的。

所以，取而代之，你的 funcC 应该很可能捕获所有 MyLibAErrors 和 MyLibBErrors，封装它们为 MyLibCErrors 替代。这样的话，你的框架的使用者不需要知道你在内部使用了什么。你可以在任何时候改变你的内部实现和使用的库，并且你只需要给用户暴露那些他们可能需要关注的错误。

其他资料分享 5

译者注：原标题为 We finish each others sandwiches，是在模仿冰雪奇缘中王子和公主的对话，表示和其他博主以及读者的一种亲近的关系。

throw 话题和 Swift 2.0 的错误处理模型还有很多东西可讲，我本可以讲一些关于 try? 和 try!，或者关于高阶函数中的 rethrows 关键字。

这里没有时间对每个话题面面俱到了，那会使得我的文章非常长。但是别人有趣的文章将会帮你探索 Swift 错误处理的世界，包括但不限于：

Throw that don’t throw and Re…throws? by Rob Napier
Error Handling by Little Bites of Cocoa
What we learned from rewriting our robotic control software in Swift, by Brad Larson
... (别犹豫了，快去评论区分享更多链接吧！)

更多关于在 Objective-C 中错误处理的信息，可以参考这篇文章：NSError。今天的文章是关于 Swift 中的新方式的，所以别在旧事物上花费太多的时间。
尽管它叫 throw ，但是 throw 不是像 Java 或者 C++ 甚至 OC 中的 throw exception。但是使用的方式非常相似，苹果决定保留相同的措辞，所以习惯于 exceptions 的人会感到非常自然。
这是编译器强制的，其目的是让你意识到这个函数可能出错，你必须处理潜在的错误。
Swift 2.0 还不支持 typed throws，但是这里有一个关于添加这个特性的讨论，Chris Lattner 解释了 Swift 2 不支持的原因，以及为什么我们需要 Swift 3.0 的弹性模型以获得这个特性。
好了，我保证这是我最后一次可耻使用 Frozen(《冰雪奇缘》) 标题了。

本文由 SwiftGG 翻译组翻译，已经获得作者翻译授权，最新文章请访问 http://swift.gg。