Swift中的异常和错误处理
只要我们在编程,就一定要面对错误处理的问题。其实,为了让我们少犯错误,Swift在设计的时候就尽可能让我们明确感知错误,明确处理错误。例如:
总之,你处处能感受到Swift为你少犯错的良苦用心。所以,当你真的要处理错误的时候,Swift当然更会要求你严谨处理。
如何描述一个错误?
在Swift里,任何一个遵从ErrorType protocol的类型,都可以用于描述错误。ErrorType是一个空的protocol,它唯一的功能,就是告诉Swift编译器,某个类型用来表示一个错误。而通常,我们使用一个enum来定义各种错误。例如,假设我们有一个机器人类型,我们要定一个表达它工作状态的错误:
enum RobotError: ErrorType { case LowPower(Double) case Overload(Double) }
其中LowPower表示电量低,它的associated value表示电量的百分比。而Overload表示超过负载,它的associated value表示最大负载值。
如何描述一个会发生错误的方法?
然后,我们来创建一个表示机器人的类:
class Robot { var power = 1.0 let maxLifting = 100.0 // Kg }
它有两个属性,power表示当前电量,maxLifting表示它可以举起来的最大质量。然后,我们添加一些可以发送给Robot的命令:
enum Command { case PowerUp case Lifting(Double) case Shutdown }
Command中的三个case分别表示对Robot发送:启动、举重和关机三个命令。
接下来,我们给Robot添加一个接受命令的方法 action。
class Robot { var power = 1.0 let maxLifting = 100.0 // Kg func action(command: Command) throws { } }
由于action有可能发生异常,对于这样的方法,我们要明确使用throws关键字标记它。在action的实现里,我们用一个switch...case来遍历Command:
class Robot { var power = 1.0 let maxLifting = 100.0 // Kg func action(command: Command) throws { switch command { case .PowerUp: guard self.power > 0.2 else { throw RobotError.LowPower(0.2) } print("Robot started") case let .Lifting(weight): guard weight <= maxLifting else { throw RobotError.Overload(maxLifting) } print("Lifting weight: \(weight) KG") case .Shutdown: print("Robot shuting down...") } } }
在action的实现里,当处理.PowerUp命令时,我们使用了guard确保Robot电量要大于20%,否则,我们使用throw RobotError.LowPower(0.2)的方式抛出了一个异常(throw出来的类型必须是ErrorType)。
处理.Lifting命令时,我们读取了.Liftting的associated value,如果要举起的质量大于maxLifting,则throw RobotError.Overload(maxLifting)。
通常,guard和throw配合在一起,可以让我们的代码变的更加简洁。
如何处理错误?
当我们调用了一个可能会抛出异常的方法时,我们一定要"通过某种方式"处理可能会发生的异常,如果你不处理,iOS会替你处理。当然,作为"代劳"的成本,iOS也会Kill掉你的app。因此,对于"业务逻辑类"的异常,我们还是自己处理好些,Swift允许我们使用三种方式处理异常。为了演示它们的用法,我们先来定义一个让Robot工作的函数,由于它会调用action,因此它也会抛出RobotError异常,我们也需要用throws来定义它:
func working(robot: Robot) throws { }
do...catch...
在working的实现里,首先,我们要让Robot"启动":
func working(robot: Robot) throws { do { try robot.action(Command.PowerUp) } catch let RobotError.LowPower(percentage) { print("Low power: \(percentage)") } }
通过前面action的代码我们知道,如果传入的robot参数的"电量"低于20%,action会抛出异常,因此在working的实现里:
- @H_404_10@
如果我们要捕获方法抛出的异常,就需要把会抛出异常的代码放在关键字do包含的代码块里;
@H_404_10@我们使用catch关键字匹配要捕捉的各种异常,例如在上面的例子里,我们捕捉了.LowPower,并且读取了它的associated value;
@H_404_10@
如果我们要捕获多个异常,就可以在do代码块后面,串联多个catch,例如,我们添加一个让Robot举起某个东西的命令:
func working(robot: Robot) throws { do { try robot.action(Command.PowerUp) try robot.action(Command.Lifting(52)) } catch let RobotError.LowPower(percentage) { print("Low power: \(percentage)") } catch let RobotError.Overload(maxWeight) { print("Overloading,max \(maxWeight) KG is allowd") } }
我们就需要在do后面多串联一个catch,用来捕获Robot"超载"的异常。
错、不错都会执行的代码
在Swift的异常处理机制理,有一个允许我们添加无论代码执行正常与否,只要离开当前作用域,就一定会执行的代码。我们使用defer关键字来指定这样的代码。例如,我们给working添加一个defer,它用来让Robot关机。
func working(robot: Robot) throws { defer { try! robot.action(Command.Shutdown) } do { try robot.action(Command.PowerUp) try robot.action(Command.Lifting(52)) } catch let RobotError.LowPower(percentage) { print("Low power: \(percentage)") } catch let RobotError.Overload(maxWeight) { print("Overloading,max \(maxWeight) KG is allowd") } }
断言肯定不会错哒~
在上面的defer代码块里,我们使用了"try!"这样的形式。这是由于defer代码块中,不允许我们包含任何会跳出当前代码块的语句,例如:break / return / 抛出异常等。因此,我们使用try!告诉Swift我们确定这个调用不会发生异常(如果你对Swift说谎,是会引发运行时异常的 ^.^)。
另外,使用"try!"标记的函数调用,可以不放在do代码块里。
把错误变成一个Optional
let iRobot = Robot() try? working(iRobot)
在这里,我们我们使用了"try?"的形式调用了一个会抛出异常的方法,它把表达式的评估结果转换为一个Optional。例如,我们让working返回一个Int:
func working(robot: Robot) throws -> Int { defer { try! robot.action(Command.Shutdown) } do { try robot.action(Command.PowerUp) try robot.action(Command.Lifting(52)) } catch let RobotError.LowPower(percentage) { print("Low power: \(percentage)") } catch let RobotError.Overload(maxWeight) { print("Overloading,max \(maxWeight) KG is allowd") } return 0 }
从上面的代码里可以看到,当函数有返回值的时候,我们要把throws写在返回值前面。
然后,我们查看working的返回值和类型:
let a = try? working(iRobot) print("value: \(a)\n type: \(a.dynamicType)")
这里,由于我们处理异常,因此a的值是0,但是,a的类型,是一个Optional<Int>。
如果我们把RobotError.Overload注释掉,然后让Robot举起超过100KG的物体:
func working(robot: Robot) throws -> Int { defer { try! robot.action(Command.Shutdown) } do { try robot.action(Command.PowerUp) try robot.action(Command.Lifting(152)) } catch let RobotError.LowPower(percentage) { print("Low power: \(percentage)") } /*catch let RobotError.Overload(maxWeight) { print("Overloading,max \(maxWeight) KG is allowd") }*/ return 0 }
这样异常就会被抛到working外围,此时Swift运行时会捕捉到这个异常,并且,把a的值设置成nil:
let a = try? working(iRobot) print("value: \(a)\n type: \(a.dynamicType)")
接下来?在下一段中,我们将向大家介绍多线程环境中的异常处理。