你真的会在async/await中捕获异常吗？

原文链接：Catching without Awaiting

当执行一项需要等待一段时间才能返回的任务时，如果使用async/await，就显得比较麻烦了。如果async方法还没有得到返回值，我们就捕获不到其中的异常。

在我的上一篇文章Learn to Throw Again中写到，当使用async/await时，如何同时捕获到回调函数和throw抛出的错误。在这篇文章中，我们将讨论如何在“后台”中执行异步操作并捕获异常（这里使用双引号，因为在单线程平台上没有真正的后台操作）

从回调函数的模式开始，思考下列代码：

function email(user, message, callback) {
  if (!user) {
    // 抛出异常
    throw new Error('Invlid user');
  }
  if (!user.address) {
    // 回调函数，可能抛出异常
    return callback();
  }
  // 异步的
  return mailer.send(user.address, message, callback);
}

上述代码遵循典型的throw-on-bad-input / callback-asynchronous-errors模式（一旦程序接收到错误的输入，异步抛出异常），如果我们想要发出一封邮件，我们这样调用：

email(user, message, () => {});

对于非法的输入，调用这个函数依旧可能抛出异常。但是，如果电子邮件在传输中产生错误，这个函数调用时会忽略异步抛出的错误。

我们把它改为Promise的版本：

function email(user, message) {
  if (!user) {
    throw new Error('Invlid user');
  }
  if (!user.address) {
    return Promise.resolve();
  }
  return mailer.send(user.address, message); // 函数返回一个Promise
}

这样，对于非法的输入，依旧可以捕获到异常。而对于mailer.send()操作则会返回一个Promise，我们能够轻松地通过Promise.catch()捕获到异常：

email(user, message).catch(() => {});

不管是回调函数还是Promise，他们都是异步的，我们的应用程序都不会因为email发送而被阻塞。

对于async/await的模式，如果在try...catch语句中不使用await关键字，那么try...catch子句不会真正工作。来看下面的async版本：

function email(user, message) {
  if (!user) {
    throw new Error('Invlid user');
  }
  if (!user.address) {
    return;
  }
  return mailer.send(user.address, message); // async function
}

如果我们像这样去调用：

try {
  email(user, message);
} catch (err) {
  Bounce.rethrow(err, 'system');
}

对于非法的输入错误，仍然会正常地抛出异常，这没问题。但是对于任何异步返回的异常，例如在mailer.send()抛出的异常，则会被忽略掉。不管这种错误我们想不想捕获到，反正都是捕获不到的。为了修补这个bug，则要使用await关键字。但是问题来了，这将会导致整个“后台操作”的阻塞。

有一种方案是混用async/await和Promise：

email(user, message).catch(() => {});

但这样的问题在于，对于没有address的用户，这个方法返回的返回值类型并不是Promise，因而其也不会有catch()方法，因此程序会出现TypeError: Cannot read property ‘catch’ of undefined这样的错误。

你可能会尝试直接把email()函数声明为async函数， 并使得它一定会返回一个Promise，但是这并不是一个很好的解决方案，因为async / await其实也只是Promise对象的一层包装。如果不使用await关键字，把一个函数声明为async函数是完全没有必要的。因为async函数总是要通过返回一个Promise，通过next-tick拿到结果，这样会浪费Promise包装和next-tick事件循环机制所造成的性能损耗。

此外，如果要在循环中使用async函数，并且这个循环中执行了很多任务，但是其实很多任务并不是真正意义上异步的，那就没有必要使用async / await，可以参考hapi.js中的checking if you really need to await下列代码判断是否真的需要使用await，这样或许能获得一些性能的提升：

var response = (typeof func === 'function' ? func(this) : this._invoke(func));
if (response && typeof response.then === 'function') { // Skip await if no reason to
  response = await response;
}

判断是否真的需要await，其实就是判断其是否存在then方法，并且then方法是一个函数。因为await的作用其实就是取得一个异步操作的返回结果。

如果你能够保证email方法总是返回一个Promise，我们可以通过更改我们的email()函数来达到这一点，但这样就显得急功近利了！代码显得十分不简洁，而且使用了很不必要的异步操作。在一个完整的async/await函数调用栈中，不需要我们手动构建Promise。对于这个例子来说还好，更重要的是，我们不可能总通过改变email()方法来实现，因为这只是一个例子，在实际运用中，可能email()方法是通过模块引入的。

其中一种解决方案是通过await关键字来调用async函数。通常情况下，在一个函数中使用阻塞操作，如果不等待这个函数执行完成，它不会抛出异常，但是我们可以通过try...catch来包裹：

async function backgroundEmail(user, message) {
  try {
    await email(user, message);
  } catch (err) {
    Bounce.rethrow(err, 'system');
  }
}

然后不通过await调用backgroundEmail：

backgroundEmail(user, message);

这样我们不但能够捕获到应用程序的异常，还能够捕获到异步抛出的异常。

为了让异常捕获更加简单，我们使用Bounce模块，它提供了一个background()方法。

Bounce.background(() => email(user, message));

如果我们使用Node.js的AssertionError原型，这样就能够使得Bounce抛出输入异常的错误了。

async/await函数去除了一些同步函数(() => {})的功能，为了达到和普通函数相同的效果，我们不得不写一些额外的代码来实现。但是使用新的工具库，可以很简便地突破这一限制。