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Typescript第七章处理错误（返回null，抛出异常，返回异常，Option类型）

news 2025/11/5 23:37:23

第七章处理错误

Typescript竭尽所能，把运行时异常转移到编译时。Typescript是功能丰富的系统，加上强大的静态和符号分析能力，包揽了大量辛苦的工作。

但是有些问题是无法避免的，比如网络和文件系统异常，解析用户输入时出现额错误，堆栈溢出及内存不足。不过，Typescript的类型系统足够强大，提供了很多处理运行时错误的方式，不会眼看程序崩溃。

返回null
抛出异常
返回异常
Option类型

7.1 返回null

 function ask() {return prompt("when is your birthday")}function isValid(data: Date) {return Object.prototype.toString.call(date) === '[object Date]' &&!Number.isNaN(date?.getTime())}function parse(birthday: string | null): Date | null {let date;// null判断if (birthday) {date = new Date(birthday)if (!isValid(date)) {return null}}return new Date}let date = parse(ask())// 强制判断是否为nullif (date) {console.info("Date is ", date.toISOString());} else {console.error("Error parsing date for some reason");}

返回null是处理错误最轻量的方式。

然而这么做丢失了一些信息，调用方不知道为什么错误。

7.2 抛出异常

把返回null改成抛出异常

 function parse(birthday:string):Date{let date = new Date(birthday)if(!isValid(date)){throw new RangeError("enter a date in the form YYYY/MM/DD")}return date}//使用时捕获错误try{let date = parse(ask())log(date.toISOString())}catch(e){if(e instanceof RangeError){log(e.message)}else{throw e}}

自定义错误类型

 class InvalidDateFormatError extends RangeError{}class DateIsInTheFutureError extends RangeError{}function parse(birthday:string):Date{let date = new Date(birthday)if(!isValid(date)){throw new InvalidDateFormatError("enter a date in the form YYYY/MM/DD")}if(date.getTime()>Date.now()){throw new DateIsInTheFutureError("are you a timelord")}return date}

7.3 返回异常

Typescript不支持throws子句。不过我们可以使用并集类型近似实现这个特性

throws子句的作用是指出一个方法可能抛出什么运行时异常，让使用方知道该处理那些异常

 class InvalidDateFormatError extends RangeError { }class DateIsInTheFutureError extends RangeError { }/**@thorws{InvalidDateFormateError} xxxx**/function parse(birthday: string|null): Date | InvalidDateFormatError | DateIsInTheFutureError {let date = new Date(birthday!)if (!isValid(date)) {return new InvalidDateFormatError("enter a date in the form YYYY/MM/DD")}if (date.getTime() > Date.now()) {return new DateIsInTheFutureError("are you a timelord")}return date}let result = parse(ask())// 手动判断可能出现的异常if(result instanceof InvalidDateFormatError){console.log("");}else if(result instanceof DateIsInTheFutureError){console.log("----");}else{console.log("ok");}

这里，我们利用Typescript的类型系统实现了

在parse函数的签名中加入可能出现的异常
告诉使用方可能抛出那些异常
迫使使用方处理（或再次抛出）每一个异常

使用方太烂的话，可以不用逐一处理各个异常，但是要明确写出来

 if(result instanceof Error){log}else{log}

这种方式的缺点是，串联和嵌套可能会让人觉得烦躁。如果一个函数返回T|Error1,那么使用该函数的函数有两个选择：

显示处理Error1
处理T（成功的情况），把Error1传给使用方处理。这样传来传去，使用方要处理的错误将越来越多。

 function x():T|Error1{}function y():U|Error1|Error2{let a = x()if(a instanceof Error){return a}}function z():U|Error1|Error2|Error3{let a = y()if(a instanceof Error){return a}}

7.4 Option类型

除此之外，还可以使用专门的数据类型描述异常。这种方式与返回值和错误的并集相比是有缺点的（尤其是与不使用这些数据类型的代码互操作时），但是却便于串联可能出错的操作。在这方面，常用的三个选项是Try(try type)，Option（也叫Maybe）和Either(either type)类型。本章只介绍Option类型，其他两个类型本质上基本相同。

注意：Try,Option,和Either与Array，Error，Map或Promise不同，不是JavaScript环境内置的数据类型。如果想使用，要在NPM中寻找实现，或者自己编辑

Option类型源自Haskell，OCaml,Scala和Rush等语言，隐含的意思是，不返回一个值，而是返回一个容器，该容器里可能有一个值，也可能没有。 这个容器有一些方法，即使没有值也能串联操作。容器几乎可以是任何数据结构，只要能在里面存放值。例如，可以使用数组作为容器：

 function parse(birthday: string | null): Date[] {if (birthday) {let date = new Date(birthday)if (!isValid(date)) {return []}return [date]}return []}function isValid(date: Date) {return Object.prototype.toString.call(date) === '[object Date]' &&!Number.isNaN(date?.getTime())}let ask = (): string | null => {let number = Math.random();if (number > 0.5) {return "2023/08/01"} else {return null}}let date = parse(ask())date.map(_=>_.toISOString()).forEach(_=>console.log("date is",_))

你可能注意到了，Option的缺点与返回null一样，只告诉使用方什么地方出错了，而未说明出错的原因。

Option真正发挥作用是在一次执行多个操作，而每个操作都有可能出错。

例如，我们之前一定假定ask一定成功，而parse可能失败。但是如果ask失败了，我们不能放置不理，继续计算，此时，仍然可以使用Option。

 let ask = () => {let result = "2023/08/01"if (result === null) {return []}return [result]}ask().map(parse).map(date=>date.toISOString())// 报错.forEach(date=>console.log("date is",date))

出错了。这是因为我们把一个Date数组（Date[]）映射到了一个Date数组构成的数组上（Date[][]）,解决方法是在操作之前整平数组：

 let ask = () => {let result = "2023/08/01"if (result === null) {return []}return [result]}flatten(ask().map(parse)).map(date=>date.toISOString())// 报错.forEach(date=>console.log("date is",date))function flatten<T>(array:T[][]):T[]{return Array.prototype.concat.apply([],array)}

这样有点不便，Option类型没有告诉我们什么信息（一切都是常规数组）。为了改变这种局面，我们可以把整个过程（把一个值放入一个容器，提供操作那个值的方式，提供从容器中取回结果的方式）包装成一个特殊的数据结构，让一切一目了然。实现好以后，可以像下面这样使用

 ask().flatMap(parse).flatMap(date => new Some(date.toISOString())).flatMap(date => new Some("date si "+date)).getOrElse("Error parsing date for some reason")

我们将才用下述方式定义Option类型:

Option是一个接口，实现两个类：Some和None，这是两个Optioin。Some是包含一个T类型值的Option，None是没有值的Option，表示失败。
Option即是类型也是函数。作为类型，他是一个接口，表示Some和None的超类型。作为函数，他是创建Option类型值的方式。

 interface Option<T>{} //1.class Some<T> implements Option<T> {//2.constructor(private value:T){}}class None implements Option<never>{}//3

Option是一个接口，Some和None都可以实现该接口
Some表示操作成功，得到一个值。与前面使用的数组一样，Some是改值的容器。
None表示失败，不包括值。

这几个类型等效于下述通过数组实现的Option:

Option是[T]|[]
Some是[T]
None是[]

我们能对Option做些什么呢,就目前

flatMap

串联操作可能为空的Option

getOrElse

从Option取得值

首先在Option接口中定义这两个操作，然后在Some和None中具体实现：

 interface Options<T> {flatMap<U>(f: (value: T) => None): NoneflatMap<U>(f: (value: T) => Options<U>): Options<U>getOrElse(value: T): T;}class Some<T> implements Options<T> {constructor(private value: T) {}flatMap<U>(f: (value: T) => None): NoneflatMap<U>(f: (value: T) => Some<U>): Some<U>flatMap<U>(f: (value: T) => Options<U>): Options<U> {return f(this.value);}getOrElse(): T {return this.value;}}class None implements Options<never> {flatMap(): None {return this;}getOrElse<U>(value: U): U {return value;}}function Options<T>(value:null|undefined):Nonefunction Options<T>(value:T):Some<T>function Options<T>(value:T):Options<T>{if(value == null){return new None}return new Some(value)}

 ask().flatMap(parse).flatMap(date => new Some(date.toISOString()))// Options<string>.flatMap(date => new Some("date si " + date))// Options<string>.getOrElse("Error parsing date for some reason")// string// let result = Options(6)// .flatMap(n=>Options(n*3))// .flatMap(n=>new None)// .getOrElse(7)

Option也不是没有缺点，Option通过一个None表示失败，没有关于失败的详细信息，也不知道失败的原因。另外与不使用Option的代码无法互操作（要自己手动包装API，让他们返回Option）