這篇文章主要介紹了如何捕獲和分析 JavaScript Error，感興趣的朋友可以參考下
如何捕獲和分析 JavaScript Error 前端工程師都知道 JavaScript 有基本的異常處理能力。我們可以 throw new Error()，浏覽器也會在我們調用 API 出錯時拋出異常。但估計絕大多數前端工程師都沒考慮過收集這些異常信息。反正只要 JavaScript 出錯後刷新不復現，那用戶就可以通過刷新解決問題，浏覽器不會崩潰，當沒有發生過好了。這種假設在 Single Page App 流行之前還是成立的。現在的 Single Page App 運行一段時間後狀態復雜無比，用戶可能進行了若干輸入操作才來到這裡的，說刷新就刷新啊？之前的操作豈不要完全重做？所以我們還是有必要捕獲和分析這些異常信息的，然後我們就可以修改代碼避免影響用戶體驗。 捕獲異常的方式 我們自己寫的 throw new Error() 想要捕獲當然可以捕獲，因為我們很清楚 throw 寫在哪裡了。但是調用浏覽器 API 時發生的異常就不一定那麼容易捕獲了，有些 API 在標准裡就寫著會拋出異常，有些 API 只有個別浏覽器因為實現差異或者有缺陷而拋出異常。對於前者我們還能通過 try-catch 捕獲，對於後者我們必須監聽全局的異常然後捕獲。 try-catch 如果有些浏覽器 API 是已知會拋出異常的，那我們就需要把調用放到 try-catch 裡面，避免因為出錯而導致整個程序進入非法狀態。例如說 window.localStorage 就是這樣的一個 API，在寫入數據超過容量限制後就會拋出異常，在 Safari 的隱私浏覽模式下也會如此。 代碼如下: try { localStorage.setItem('date', Date.now()); } catch (error) { reportError(error); } 另一個常見的 try-catch 適用場景是回調。因為回調函數的代碼是我們不可控的，代碼質量如何，會不會調用其它會拋出異常的 API，我們一概不知道。為了不要因為回調出錯而導致調用回調後的其它代碼無法執行，所以把調用回到放到 try-catch 裡面是必須的。 代碼如下: listeners.forEach(function(listener) { try { listener(); } catch (error) { reportError(error); } }); window.onerror 對於 try-catch 覆蓋不到的地方，如果出現異常就只能通過 window.onerror 來捕獲了。 代碼如下: window.onerror = function(errorMessage, scriptURI, lineNumber) { reportError({ message: errorMessage, script: scriptURI, line: lineNumber }); } 注意不要耍小聰明使用 window.addEventListener 或 window.attachEvent 的形式去監聽 window.onerror。很多浏覽器只實現了 window.onerror，或者是只有 window.onerror 的實現是標准的。考慮到標准草案定義的也是 window.onerror，我們使用 window.onerror 就好了。 屬性丟失 假設我們有一個 reportError 函數用來收集捕獲到的異常，然後批量發送到服務器端存儲以便查詢分析，那麼我們會想要收集哪些信息呢？比較有用的信息包括：錯誤類型（name）、錯誤消息（message）、腳本文件地址（script）、行號（line)、列號（column）、堆棧跟蹤（stack）。如果一個異常是通過 try-catch 捕獲到的，這些信息都在 Error 對象上（主流浏覽器都支持），所以 reportError 也能收集到這些信息。但如果是通過 window.onerror 捕獲到的，我們都知道這個事件函數只有 3 個參數，所以這 3 個參數以外的信息就丟失了。 序列化消息 如果 Error 對象是我們自己創建的話，那麼 error.message 就是由我們控制的。基本上我們把什麼放進 error.message 裡面，window.onerror 的第一個參數（message）就會是什麼。（浏覽器其實會略作修改，例如加上 'Uncaught Error: ' 前綴。）因此我們可以把我們關注的屬性序列化（例如 JSON.Stringify）後存放到 error.message 裡面，然後在 window.onerror 讀取出來反序列化就可以了。當然，這僅限於我們自己創建的 Error 對象。 第五個參數 浏覽器廠商也知道大家在使用 window.onerror 時受到的限制，所以開始往 window.onerror 上面添加新的參數。考慮到只有行號沒有列號好像不是很對稱的樣子，IE 首先把列號加上了，放在第四個參數。然而大家更關心的是能否拿到完整的堆棧，於是 Firefox 說不如把堆棧放在第五個參數吧。但 Chrome 說那還不如把整個 Error 對象放在第五個參數，大家想讀取什麼屬性都可以了，包括自定義屬性。結果由於 Chrome 動作比較快，在 Chrome 30 實現了新的 window.onerror 簽名，導致標准草案也就跟著這樣寫了。 代碼如下: window.onerror = function( errorMessage, scriptURI, lineNumber, columnNumber, error ) { if (error) { reportError(error); } else { reportError({ message: errorMessage, script: scriptURI, line: lineNumber， column: columnNumber }); } } 屬性正規化 我們之前討論到的 Error 對象屬性，其名稱都是基於 Chrome 命名方式的，然而不同浏覽器對 Error 對象屬性的命名方式各不相同，例如腳本文件地址在 Chrome 叫做 script 但在 Firefox 叫做 filename。因此，我們還需要一個專門的函數來對 Error 對象進行正規化處理，也就是把不同的屬性名稱都映射到統一的屬性名稱上。具體做法可以參考這篇文章。盡管浏覽器實現會更新，但人手維護一份這樣的映射表並不會太難。 類似的是堆棧跟蹤（stack）的格式。這個屬性以純文本的形式保存一份異常在發生時的堆棧信息，由於各個浏覽器使用的文本格式不一樣，所以也需要人手維護一份正則表達，用於從純文本中提取每一幀的函數名（identifier）、文件（script）、行號（line）和列號（column）。 安全限制 如果你也遇到過消息為 'Script error.' 的錯誤，你會明白我在說什麼的，這其實是浏覽器針對不同源（origin）腳本文件的限制。這個安全限制的理由是這樣的：假設一家網銀在用戶登錄後返回的 HTML 跟匿名用戶看到的 HTML 不一樣，一個第三方網站就能把這家網銀的 URI 放到 script.src 屬性裡面。HTML 當然不可能被當做 JS 解析啦，所以浏覽器會拋出異常，而這個第三方網站就能通過解析異常的位置來判斷用戶是否有登錄。為此浏覽器對於不同源腳本文件拋出的異常一律進行過濾，過濾得只剩下 'Script error.' 這樣一條不變的消息，其它屬性統統消失。 對於有一定規模的網站來說，腳本文件放在 CDN 上，不同源是很正常的。現在就算是自己做個小網站，常見框架如 jQuery 和 Backbone 都能直接引用公共 CDN 上的版本，加速用戶下載。所以這個安全限制確實造成了一些麻煩，導致我們從 Chrome 和 Firefox 收集到的異常信息都是無用的 'Script error.'。 CORS 想要繞過這個限制，只要保證腳本文件和頁面本身同源即可。但把腳本文件放在不經 CDN 加速的服務器上，豈不降低用戶下載速度？一個解決方案是，腳本文件繼續放在 CDN 上，利用 XMLHttpRequest 通過 CORS 把內容下載回來，再創建 <script> 標簽注入到頁面當中。在頁面當中內嵌的代碼當然是同源的啦。 這說起來很簡單，但實現起來卻有很多細節問題。用一個簡單的例子來說： 代碼如下: <script src="http://cdn.com/step1.js"></script> <script> (function step2() {})(); </script> <script src="http://cdn.com/step3.js"></script> 我們都知道這個 step1、step2、step3 如果存在依賴關系的話，則必須嚴格按照這個順序執行，否則就可能出錯。浏覽器可以並行請求 step1 和 step3 的文件，但在執行時順序是保證的。如果我們自己通過 XMLHttpRequest 獲取 step1 和 step3 的文件內容，我們就需要自行保證其順序正確性。此外不要忘記了 step2，在 step1 以非阻塞形式下載的時候 step2 就可以被執行了，所以我們還必須人為干預 step2 讓它等待 step1 完成後再執行。 如果我們已經有一整套工具來生成網站上不同頁面的 <script> 標簽的話，我們就需要調整一下這套工具讓它對 <script> 標簽做出改動： 代碼如下: <script> scheduleRemoteScript('http://cdn.com/step1.js'); </script> <script> scheduleInlineScript(function code() { (function step2() {})(); }); </script> <script> scheduleRemoteScript('http://cdn.com/step3.js'); </script> 我們需要實現 scheduleRemoteScript 和 scheduleInlineScript 這兩個函數，並且保證它們在第一個引用外部腳本文件的 <script> 標簽之前就被定義好，然後余下的 <script> 標簽都會被改寫成上面這種形式。注意原本立即執行的 step2 函數被放到了一個更大的 code 函數裡面了。code 函數並不會被執行，它只是一個容器而已，這樣使得原本 step2 的代碼不需要轉義就能保留下來，但又不會被立即執行。 接下來我們還需要實現一套完整的機制，保證這些由 scheduleRemoteScript 根據地址下載回來的文件內容和由 scheduleInlineScript 直接獲取到的代碼能夠按照正確的順序一個接一個地執行。詳細的代碼我就不在這裡給出了，大家有興趣可以自己去實現。 行號反查 通過 CORS 獲取內容再把代碼注入頁面能夠突破安全限制，但會引入一個新的問題，那就是行號沖突。原本通過 error.script 可以定位到唯一的腳本文件，再通過 error.line 可以定位到唯一的行號。現在由於都是頁面內嵌的代碼，多個 <script> 標簽並不能通過 error.script 來區分，然而每一個 <script> 標簽內部的行號都是從 1 算起的，結果就導致我們無法利用異常信息定位錯誤所在的源代碼位置。 為了避免行號沖突，我們可以浪費一些行號，使得每一個 <script> 標簽中有實際代碼所使用的行號區間互相不重疊。舉個例子來說，假設每個 <script> 標簽中的實際代碼都不超過 1000 行，那麼我可以讓第一個 <script> 標簽中的代碼占用第 1–1000 行，讓第二個 <script> 標簽中的代碼占用第 1001–2000 行（前面插入 1000 行空行），第三個 <script> 標簽種的代碼占用第 2001–3000 行（前面插入 2000 行空行），以此類推。然後我們使用 data-* 屬性記錄這些信息，便於反查。 代碼如下: <script data-src="http://cdn.com/step1.js" data-line-start="1" > // code for step 1 </script> <script data-line-start="1001"> // 'n' * 1000 // code for step 2 </script> <script data-src="http://cdn.com/step3.js" data-line-start="2001" > // 'n' * 2000 // code for step 3 </script> 經過這樣處理後，如果一個錯誤的 error.line 是 3005 的話，那意味著實際的 error.script 應該是 'http://cdn.com/step3.js'，而實際的 error.line 則應該是 5。我們可以在之前提到的 reportError 函數裡面完成這項行號反查工作。 當然，由於我們沒辦法保證每一個腳本文件只有 1000 行，也有可能有些腳本文件明顯小於 1000 行，所以其實不需要固定分配 1000 行的區間給每一個 <script> 標簽。我們可以根據實際腳本行數來分配區間，只要保證每一個 <script> 標簽所使用的區間互不重疊就可以了。 crossorigin 屬性 浏覽器對於不同源的內容進行的安全限制當然不僅限於 <script> 標簽。既然 XMLHttpRequest 可以通過 CORS 來突破這個限制，為什麼直接通過標簽引用的資源就不可以呢？這當然是可以的。 針對 <script> 標簽引用不同源腳本文件的限制同樣作用於 <img> 標簽引用不同源圖片文件。如果一個 <img> 標簽是不同源的話，一旦在 <canvas> 繪圖時用到了，該 <canvas> 將變為只寫狀態，保證網站不能通過 JavaScript 竊取未授權的不同源圖片數據。後來 <img> 標簽通過引入 crossorigin 屬性解決了這個問題。如果使用 crossorigin="anonymous"，則相當於匿名 CORS；如果使用 `crossorigin=“use-credentials”，則相當於帶認證的 CORS。 既然 <img> 標簽能這樣做，為什麼 <script> 標簽就不能這樣做？於是浏覽器廠商就為 <script> 標簽加入了同樣的 crossorigin 屬性用於解決上述安全限制問題。現在 Chrome 和 Firefox 對這個屬性的支持是完全沒有問題的。Safari 則會把 crossorigin="anonymous" 當做 crossorigin="use-credentials" 處理，結果是如果服務器只支持匿名 CORS 則 Safari 會當做認證失敗。由於 CDN 服務器出於性能的考慮被設計為只能返回靜態內容，不可能動態的根據請求返回認證 CORS 所需的 HTTP Header，Safari 相當於不能利用此特性來解決上述問題。 總結 JavaScript 異常處理看起來很簡單，跟其它語言沒什麼區別，但真的要把異常都捕獲了然後對屬性做分析，其實還不是那麼容易的事情。現在盡管有一些第三方服務提供捕獲 JavaScript 異常的類 Google Analytics 服務，但如果要弄明白其中的細節和原理還是必須自己親手做一次。