NodeJS 异常处理 uncaughtException 篇

很多 NodeJS 的开发者在抱怨异常处理太麻烦，我们会通过一些列博客梳理一下 NodeJS 中常见的异常处理的手段。
和大多数编程语言一样，在 NodeJS 里可以通过throw抛出一个异常：

throw new Error('Catch me');

为了捕获这个异常需要把代码包在Try Catch中：

try{
    throw new Error('Catch me');
}catch(e){
    // error captured
}

然而，由于 NodeJS 的异步特性，上述代码只需稍加改造就会失效：

try{
    process.nextTick(function my_app(){
        throw new Error('Catch me');
    })
}catch(e){
    // never called
}

在现实世界里，异常总是会产生在某个模块中。所谓模块就是能完成一个功能的单元，即使是一个简单的函数也可以被看做一个模块。随着项目代码行数增多，异步嵌套的复杂性加强，经常会有异常没捕获的情况发生。一个没有很强健壮性的 NodeJS 应用，会因为一个未捕获的异常就整个挂掉，导致服务不可用。要改变大家觉得 NodeJS 是脆弱的这个认识，需要开发者加深对这门语言异常处理机制的了解。

uncaughtException

uncaughtException 其实是 NodeJS 进程的一个事件。如果进程里产生了一个异常而没有被任何Try Catch捕获会触发这个事件。为了简化问题，我们还是先看看同步情况下的例子。

function external() {
    throw new Error('Catch me');
}

function internal() {
    external();
}

internal(); //error will be thrown

在命令行里执行这个程序，脚本会在抛出异常的那一行中断。接下来，由于没有Try Catch，异常会一直冒泡直到事件循环为止，而 NodeJS 对异常的默认处理非常简单，处理的代码 类似 于：

function _MyFatalException(err){
    if(!process.emit('uncaughtException',err)){
        console.error(err.stack);
        process.emit('exit',1);
    }
}

NodeJS 对于未捕获异常的默认处理是： - 触发 uncaughtException 事件 - 如果 uncaughtException 没有被监听，那么 - 打印异常的堆栈信息 - 触发进程的 exit 事件

如果你正在用 NodeJS 开发服务器，那么你肯定不希望偶然的一个异常让整个服务器挂掉。那么是不是只要监听了 uncaughtException 就可以阻止服务器的进程退出呢？ 答案是可以，但是不要这么做！。看这个例子：

var express = require('express');

function external(cb) {
    process.nextTick(function () {
        throw new Error();
        cb.call(null, 'sunny');
    })
}

var app = express();
app.get('/weather', function (req, res) {
    external(function (data) {
        res.end('Weather of Beijing is ' + data);
    })
})
app.listen(8018);


function noop(){}
process.on('uncaughtException', noop)

上面这个例子假设用户访问站点的时候可以看到当地的天气，我们用 apache2-utils 来模拟请求

ab -n 1000 -c 20 http://localhost:8018/weather

糟糕！请求一直在等待，内存上涨。原因在于res.end 永远不会执行，现有的I/O处于等待的状态，已经开辟的资源不仅不会被释放，而且服务器还在不知疲倦地接受新的用户请求。

在 NodeJS 中处理异常是代价高昂的，而且一不小心就会导致内存泄露和让应用程序处于不稳定的状态。为了提高健壮性，我们可以用Cluster模式，由之而来的推荐做法是： - 针对发生异常的请求返回一个错误代码 - 出错的 Worker 不再接受新的请求 - 退出关闭 Worker 进程。

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本文系OneAPM工程师王龑编译整理，想阅读更多技术文章，请访问OneAPM官方技术博客。