Swift 5.x - 错误处理（中文文档）

时间 2020-07-20

标签 swift 5.x 错误处理中文文档栏目 Swift 繁體版

原文原文链接

引言

继续学习Swift文档，从上一章节：可选连接，咱们学习了Swift可选连接相关的内容。如今，咱们学习Swift错误处理的相关内容。因为篇幅较长，这里分篇来记录，接下来，Fighting！html

若是你已经掌握这一部份内容，跳转下一章节：类型转换express

错误处理

错误处理是响应程序错误状态并从错误状态中恢复的过程。 Swift在运行时为抛出，捕获，传播和操做可恢复错误提供了一流的支持。swift

不能保证某些操做老是能完成执行或产生有用的输出。可选参数用于表示缺乏值，可是当操做失败时，了解致使失败的缘由一般颇有用，以便您的代码能够作出相应的响应。bash

例如，考虑从磁盘上的文件读取和处理数据的任务。此任务可能有多种方式失败，包括指定路径中不存在的文件，没有读取权限的文件或未以兼容格式编码的文件。经过区分这些不一样的状况，程序能够解决一些错误，并向用户传达没法解决的任何错误。服务器

注意
Swift中的错误处理与使用Cocoa和Objective-C中的NSError类的错误处理模式互操做。有关此类的更多信息，请参见Handling Cocoa Errors in Swift。app

1 表示和抛出错误

在Swift中，错误由符合Error协议的类型的值表示。此空协议表示能够将类型用于错误处理。ide

Swift枚举特别适合于对一组相关的错误条件进行建模，其关联值容许传达有关错误性质的其余信息。例如，您能够经过如下方式表示在游戏中操做自动售货机的错误状况：函数

enum VendingMachineError: Error {
    case invalidSelection
    case insufficientFunds(coinsNeeded: Int)
    case outOfStock
}
复制代码

抛出错误可以让您指出发生了意外状况，而且正常的执行流程没法继续进行。您使用throw语句抛出错误。例如，如下代码抛出错误，以指示自动售货机须要另外五个硬币：post

throw VendingMachineError.insufficientFunds(coinsNeeded: 5)
复制代码

2 处理错误

抛出错误时，周围的一些代码段必须负责处理错误-例如，经过更正问题，尝试其余方法或将故障通知用户。性能

Swift中有四种处理错误的方法。您能够将错误从函数传播到调用该函数的代码，使用do-catch语句处理错误，将错误做为可选值处理，或者断言。每种方法在下面的部分中进行介绍。

当一个函数抛出错误时，它会改变程序的流程，所以重要的是，您必须快速识别代码中可能抛出错误的位置。要在代码中标识这些位置，在一段代码中能够编写try关键字-仍是try？或try！，该代码调用可能会抛出错误的函数，方法或初始化方法。这些关键字在如下各节中介绍。

注意
使用try，catch和throw关键字，Swift中的错误处理相似于其余语言中的异常处理。与许多语言（包括Objective-C）中的异常处理不一样，Swift中的错误处理不涉及展开调用堆栈，该过程在计算上可能会很是昂贵。这样，throw语句的性能特征可与return语句的性能特征相媲美。

2.1 使用throwing函数传递错误

为了代表函数，方法或初始化程序可能引起错误，请在函数的参数后的声明中写throws关键字。标有throws的函数称为throwing函数。若是函数指定了返回类型，则在返回箭头（->）以前编写throws关键字。

func canThrowErrors() throws -> String

func cannotThrowErrors() -> String
复制代码

抛出函数会将内部抛出的错误传递到调用它的范围。

注意
只有throwing函数能够传递错误。抛出于非抛出函数内部的任何错误都必须在函数内部进行处理。

在下面的示例中，VendingMachine类具备vend（itemNamed :)方法，若是所请求的项目不可用，没有库存或成本超过当前的存入金额，则抛出适当的VendingMachineError：

struct Item {
    var price: Int
    var count: Int
}

class VendingMachine {
    var inventory = [
        "Candy Bar": Item(price: 12, count: 7),
        "Chips": Item(price: 10, count: 4),
        "Pretzels": Item(price: 7, count: 11)
    ]
    var coinsDeposited = 0

    func vend(itemNamed name: String) throws {
        guard let item = inventory[name] else {
            throw VendingMachineError.invalidSelection
        }

        guard item.count > 0 else {
            throw VendingMachineError.outOfStock
        }

        guard item.price <= coinsDeposited else {
            throw VendingMachineError.insufficientFunds(coinsNeeded: item.price - coinsDeposited)
        }

        coinsDeposited -= item.price

        var newItem = item
        newItem.count -= 1
        inventory[name] = newItem

        print("Dispensing \(name)")
    }
}
复制代码

vend（itemNamed :)方法的实现使用保护性语句来提早退出该方法，若是不知足购买零食的任何要求，则会抛出适当的错误。因为throw语句会当即转移程序控制权，所以只有在知足全部这些要求的状况下，才能够出售商品。

由于vend（itemNamed :)方法传递了它抛出的全部错误，因此任何调用此方法的代码都必须处理错误（使用do-catch语句，try？或try！）或继续传递它们。例如，下面的示例中的buyFavoriteSnack（person：vendingMachine :)也是一个throwing函数，而且vend（itemNamed :)方法抛出的任何错误都将传递到buyFavoriteSnack（person：vendingMachine :)函数。

let favoriteSnacks = [
    "Alice": "Chips",
    "Bob": "Licorice",
    "Eve": "Pretzels",
]
func buyFavoriteSnack(person: String, vendingMachine: VendingMachine) throws {
    let snackName = favoriteSnacks[person] ?? "Candy Bar"
    try vendingMachine.vend(itemNamed: snackName)
}
复制代码

在此示例中，buyFavoriteSnack（person：vendingMachine :)函数查找给定人员最喜欢的零食，并尝试经过调用vend（itemNamed :)方法为他们购买零食。因为vend（itemNamed :)方法可能会抛出错误，所以会在其前面使用try关键字进行调用。

Throwing初始化方法能够像抛出函数同样传播错误。例如，如下清单中PurchasedSnack结构体的初始化方法在初始化过程当中调用了throwing函数，它经过将错误传递给调用者来处理遇到的任何错误。

struct PurchasedSnack {
    let name: String
    init(name: String, vendingMachine: VendingMachine) throws {
        try vendingMachine.vend(itemNamed: name)
        self.name = name
    }
}
复制代码

2.2 使用Do-Catch处理错误

您可使用do-catch语句经过运行代码块来处理错误。若是do子句中的代码引起错误，则将其与catch子句进行匹配，以肯定其中哪个能够处理该错误。

这是do-catch语句的通常形式：

do {
    try expression
    statements
} catch pattern 1 {
    statements
} catch pattern 2 where condition {
    statements
} catch pattern 3, pattern 4 where condition {
    statements
} catch {
    statements
}
复制代码

在catch以后编写一个模式，以指示该子句能够处理的错误。若是catch子句没有模式，则该子句会匹配任何错误，并将错误绑定到名为error的本地常量。有关模式匹配的更多信息，请参见Patterns。

例如，如下代码与VendingMachineError枚举的全部三种case匹配。

var vendingMachine = VendingMachine()
vendingMachine.coinsDeposited = 8
do {
    try buyFavoriteSnack(person: "Alice", vendingMachine: vendingMachine)
    print("Success! Yum.")
} catch VendingMachineError.invalidSelection {
    print("Invalid Selection.")
} catch VendingMachineError.outOfStock {
    print("Out of Stock.")
} catch VendingMachineError.insufficientFunds(let coinsNeeded) {
    print("Insufficient funds. Please insert an additional \(coinsNeeded) coins.")
} catch {
    print("Unexpected error: \(error).")
}
// Prints "Insufficient funds. Please insert an additional 2 coins."
复制代码

在上面的示例中，在try表达式中调用了buyFavoriteSnack（person：vendingMachine :)函数，由于它可能抛出错误。若是抛出错误，执行将当即转移到catch子句，该子句决定是否容许继续传递。若是没有匹配的模式，则错误将被最终的catch子句捕获，并绑定到本地错误常量。若是没有潘总出错误，则执行do语句中的其他语句。

catch子句没必要处理do子句中的代码可能抛出的全部可能的错误。若是没有任何catch子句处理该错误，则该错误会传递到周围的范围。可是，传递的错误必须由周围的范围来处理。在非抛出函数中，一个封闭的do-catch语句必须处理该错误。在throwing函数中，封闭的do-catch语句或调用者必须处理该错误。若是错误没有获得处理就传递到顶级范围，则会出现运行时错误。

例如，能够编写上面的示例，以便全部不是VendingMachineError的错误均可以被调用函数捕获：

func nourish(with item: String) throws {
    do {
        try vendingMachine.vend(itemNamed: item)
    } catch is VendingMachineError {
        print("Couldn't buy that from the vending machine.")
    }
}

do {
    try nourish(with: "Beet-Flavored Chips")
} catch {
    print("Unexpected non-vending-machine-related error: \(error)")
}
// Prints "Couldn't buy that from the vending machine."
复制代码

在nourish（with :)函数中，若是vend（itemNamed :)抛出VendingMachineError枚举case之一的错误，则nourish（with :)经过打印消息来处理错误。不然，nourish（with :)会将错误传递到其调用的区域。而后，该错误由常规catch子句捕获。

捕获多个相关错误的另外一种方法是在捕获后列出它们，并用逗号分隔。例如：

func eat(item: String) throws {
    do {
        try vendingMachine.vend(itemNamed: item)
    } catch VendingMachineError.invalidSelection, VendingMachineError.insufficientFunds, VendingMachineError.outOfStock {
        print("Invalid selection, out of stock, or not enough money.")
    }
}
复制代码

注：用逗号隔开，在实际撸代码时，会报错

eat（item :)函数列出了要捕获的自动售货机错误，其错误文本与该列表中的项目相对应。若是抛出了三个列出的错误中的任何一个，则此catch子句经过打印一条消息来处理它们。其余任何错误都会传播到周围的范围，包括之后可能会添加的自动售货机错误。

2.3 将错误转换为可选值

能够用try?经过将其转换为可选值来处理错误。若是在调用try?时抛出错误，这个表达式的值就为nil。例如，在如下代码中，x和y具备相同的值和行为：

func someThrowingFunction() throws -> Int {
    // ...
}

let x = try? someThrowingFunction()

let y: Int?
do {
    y = try someThrowingFunction()
} catch {
    y = nil
}
复制代码

若是someThrowingFunction（）引起错误，则x和y的值为nil。不然，x和y的值就是函数返回的值。注意，x和y是someThrowingFunction（）返回的任何类型的可选参数。这里的函数返回一个整数，所以x和y是可选的整数。

使用try?,当您要以相同方式处理全部错误时，能够编写简洁的错误处理代码。例如，如下代码使用几种方法来获取数据，若是全部方法均失败，则返回nil。

func fetchData() -> Data? {
    if let data = try? fetchDataFromDisk() { return data }
    if let data = try? fetchDataFromServer() { return data }
    return nil
}
复制代码

2.4 禁用错误传递

有时，您知道抛出函数或方法实际上不会在运行时抛出错误。在那种状况下，您能够编写try！在表达式前禁用错误传播，并将调用包装在不会引起任何错误的运行时断言中。若是实际上引起了错误，则会收到运行时错误。

例如，如下代码使用loadImage（atPath :)函数，该函数会在给定的路径上加载图像资源，或者在没法加载图像时抛出错误。在这种状况下，因为该image是随应用程序一块儿提供的，所以在运行时不会引起任何错误，所以应该禁用错误传播。

let photo = try! loadImage(atPath: "./Resources/John Appleseed.jpg")
复制代码

3 指定清理措施

您能够在代码执行离开当前代码块以前使用defer语句执行一组语句。该语句使您能够执行任何须要的清除操做，而无论执行如何离开当前代码块（不管是因为引起错误仍是因为诸如return或break之类的语句而离开）。例如，您可使用defer语句来确保关闭文件描述符并释放手动分配的内存。

一个defer语句将执行推迟到当前范围退出。该语句由defer关键字和之后要执行的语句组成。延迟的语句可能不包含任何将控制权移出该语句的代码，例如break或return语句，或引起错误。延后操做的执行顺序与您在源代码中编写的顺序相反。也就是说，第一个defer语句中的代码最后执行，第二个defer语句中的代码倒数第二执行，依此类推。源代码顺序中的最后一个defer语句将首先执行。

func processFile(filename: String) throws {
    if exists(filename) {
        let file = open(filename)
        defer {
            close(file)
        }
        while let line = try file.readline() {
            // Work with the file.
        }
        // close(file) is called here, at the end of the scope.
    }
}
复制代码

上面的示例使用defer语句来确保open（_ :)函数具备对close（_ :)的对应调用。

注意
即便没有错误处理代码，也可使用defer语句。

总结

这章节内容主要讲的是错误处理机制，在开发过程当中，可使用这个机制来捕获一些意外的错误，并进行相应的处理（发给服务器或容错处理或提示用户），来避免程序奔溃。处理错误的方式主要有：

使用throwing函数，在方法参数后面添加throws，如有返回值，在括号的后面添加throws，使用throw捕获错误，用于定位错误代码的位置。
使用do-catch处理错误，表达式为：

do {
    try expression
    statements
} catch pattern 1 {
    statements
} catch pattern 2 where condition {
    statements
} catch pattern 3, pattern 4 where condition {
    statements
} catch {
    statements
}
复制代码

将错误转换为可选值：使用try?，如：

let x = try? someThrowingFunction()
复制代码

禁用错误处理：使用try!，如：

let photo = try! loadImage(atPath: "./Resources/John Appleseed.jpg")
复制代码

指定清理措施：使用defer关键词，延迟操做；即便没有错误处理代码，也可使用defer。

好了，大概的内容就是这些，喜欢的朋友点个赞呦，谢谢啦~

上一章节：可选连接

下一章节：类型转换

参考文档： Swift - Error Handling