Unetway

Swift - Обработка ошибок

Обработка ошибок - это процесс реагирования и исправления ошибок в вашей программе. Swift обеспечивает первоклассную поддержку для генерации, перехвата, распространения и обработки исправляемых ошибок во время выполнения.

Некоторые операции не всегда гарантируют завершение выполнения или получение полезного результата. Необязательные параметры используются для представления отсутствия значения, но когда происходит сбой операции, часто полезно понять, что вызвало сбой, чтобы ваш код мог реагировать соответствующим образом.

В качестве примера рассмотрим задачу чтения и обработки данных из файла на диске. Эта задача может быть выполнена несколькими способами, включая файл, не существующий по указанному пути, файл, не имеющий разрешений на чтение, или файл, не закодированный в совместимом формате. Различение между этими различными ситуациями позволяет программе устранять некоторые ошибки и сообщать пользователю о любых ошибках, которые она не может устранить.

ЗАМЕТКА

Обработка ошибок в Swift взаимодействует с шаблонами обработки ошибок, которые используют NSErrorкласс в Какао и Objective-C. 

Представление и бросание ошибок

В Swift ошибки представлены значениями типов, которые соответствуют Errorпротоколу. Этот пустой протокол указывает, что тип может использоваться для обработки ошибок.

Перечисления Swift особенно хорошо подходят для моделирования группы связанных состояний ошибок с соответствующими значениями, позволяющими передавать дополнительную информацию о природе ошибки. Например, вот как вы можете представить условия ошибки работы торгового автомата в игре:

enum VendingMachineError: Error {

case invalidSelection

case insufficientFunds(coinsNeeded: Int)

case outOfStock

}

Выдача ошибки позволяет вам указать, что произошло что-то неожиданное, и нормальный поток выполнения не может продолжаться. Вы используете throwзаявление, чтобы выбросить ошибку. Например, следующий код выдает ошибку, чтобы указать, что торговому автомату необходимо пять дополнительных монет:

throw VendingMachineError.insufficientFunds(coinsNeeded: 5)

Обработка ошибок

Когда выдается ошибка, некоторый окружающий фрагмент кода должен отвечать за обработку ошибки - например, путем исправления проблемы, попытки альтернативного подхода или информирования пользователя о сбое.

Существует четыре способа обработки ошибок в Swift. Вы можете распространять ошибку из функции в код, который вызывает эту функцию, обрабатывать ошибку с помощью оператора docatch, обрабатывать ошибку как необязательное значение или утверждать, что ошибка не произойдет. Каждый подход описан в разделе ниже.

Когда функция выдает ошибку, она меняет поток вашей программы, поэтому важно, чтобы вы могли быстро определить места в вашем коде, которые могут выдавать ошибки. Чтобы определить эти места в вашем коде, напишите tryключевое слово ( try?или try!вариант или) перед фрагментом кода, который вызывает функцию, метод или инициализатор, который может вызвать ошибку. Эти ключевые слова описаны в разделах ниже.

ЗАМЕТКА

Обработка ошибок в Swift напоминает обработку исключений в других языках, с использованием trycatchи throwключевых слов. В отличие от обработки исключений во многих языках, включая Objective-C, обработка ошибок в Swift не включает в себя разматывание стека вызовов, процесс, который может быть вычислительно дорогим. Таким образом, рабочие характеристики throwоператора сопоставимы с характеристиками returnоператора.

Распространение ошибок с использованием бросающих функций

Чтобы указать, что функция, метод или инициализатор могут выдать ошибку, вы пишете throwsключевое слово в объявлении функции после ее параметров. Функция с пометкой throwsназывается функцией броска . Если функция указывает тип возвращаемого значения, вы пишете throwsключевое слово перед стрелкой возврата ( ->).

func canThrowErrors() throws -> String

func cannotThrowErrors() -> String

Функция выброса распространяет ошибки, которые выбрасываются внутри нее, в область, из которой она вызывается.

ЗАМЕТКА

Только бросающие функции могут распространять ошибки. Любые ошибки, возникающие в неработающей функции, должны обрабатываться внутри функции.

В приведенном ниже примере VendingMachineкласс имеет vend(itemNamed:)метод, который выбрасывает соответствующее значение, VendingMachineErrorесли запрошенный элемент недоступен, отсутствует на складе или имеет стоимость, превышающую текущую сумму депозита:

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)")

}

}

Реализация vend(itemNamed:)метода использует guardоператоры для раннего выхода из метода и выдачи соответствующих ошибок, если какое-либо из требований для покупки закуски не выполнено. Поскольку throwоператор немедленно передает управление программой, элемент будет продаваться, только если все эти требования будут выполнены.

Поскольку vend(itemNamed:)метод распространяется любые ошибки , он бросает, любой код , который вызывает этот метод должен либо обрабатывать ошибки, используя docatchзаявление, try?или try!-или продолжают их распространять. Например, buyFavoriteSnack(person:vendingMachine:)в приведенном ниже примере также есть функция throwing, и любые ошибки, которые vend(itemNamed:)генерирует метод, будут распространяться вплоть до точки, где buyFavoriteSnack(person:vendingMachine:)вызывается функция.

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)

}

В этом примере функция ищет любимую закуску данного человека и пытается купить ее, вызвав метод. Поскольку метод может выдать ошибку, он вызывается с ключевым словом перед ним.buyFavoriteSnack(person: vendingMachine:)vend(itemNamed:)vend(itemNamed:)try

Бросающие инициализаторы могут распространять ошибки так же, как и бросающие функции. Например, инициализатор для PurchasedSnackструктуры в приведенном ниже листинге вызывает функцию выброса как часть процесса инициализации и обрабатывает любые возникающие ошибки, передавая их вызывающей стороне.

struct PurchasedSnack {

let name: String

init(name: String, vendingMachine: VendingMachine) throws {

try vendingMachine.vend(itemNamed: name)

self.name = name

}

}

Обработка ошибок с помощью Do-Catch

Вы используете оператор docatchдля обработки ошибок, выполняя блок кода. Если код в doпредложении выдает ошибку , он сопоставляется с catchпредложениями, чтобы определить, какой из них может обработать ошибку.

Вот общая форма docatchзаявление:

do {

try expression

statements

} catch pattern 1 {

statements

} catch pattern 2 where condition {

statements

} catch {

statements

}

Вы пишете шаблон после, catchчтобы указать, какие ошибки может обработать это предложение. Если catchпредложение не имеет шаблона, оно сопоставляется с любой ошибкой и связывает ошибку с локальной константой с именем error

Например, следующий код соответствует всем трем случаям VendingMachineErrorперечисления.

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."

В приведенном выше примере buyFavoriteSnack(person:vendingMachine:)функция вызывается в tryвыражении, поскольку она может выдать ошибку. Если выдается ошибка, выполнение немедленно переходит к catchпредложениям, которые решают, следует ли продолжить распространение. Если ни один шаблон не сопоставлен, ошибка попадает в заключительное catchпредложение и связывается с локальной errorконстантой. Если ошибка не выдана, остальные операторы в doоператоре выполняются.

Предложения catchне должны обрабатывать каждую возможную ошибку, которую doможет выдать код в предложении. Если ни одно из catchпредложений не обрабатывает ошибку, ошибка распространяется на окружающую область. Однако распространяемая ошибка должна быть обработана некоторой окружающей областью. В функции nonthrowing, объемлющий docatchпункт должен обработать ошибку. В функции метательного, либо вшита docatchпункт или вызывающий должен обработать ошибку. Если ошибка распространяется на область верхнего уровня без обработки, вы получите ошибку во время выполнения.

Например, приведенный выше пример может быть написан так, что любая ошибка, которая не VendingMachineErrorявляется, вместо этого перехватывается вызывающей функцией:

func nourish(with item: String) throws {

do {

try vendingMachine.vend(itemNamed: item)

} catch is VendingMachineError {

print("Invalid selection, out of stock, or not enough money.")

}

}



do {

try nourish(with: "Beet-Flavored Chips")

} catch {

print("Unexpected non-vending-machine-related error: \(error)")

}

// Prints "Invalid selection, out of stock, or not enough money."

В nourish(with:)функции, если vend(itemNamed:)выдает ошибку, которая является одним из случаев VendingMachineErrorперечисления, nourish(with:)обрабатывает ошибку, печатая сообщение. В противном случае nourish(with:)распространяет ошибку на свой сайт вызова. Ошибка тогда поймана общим catchпредложением.

Преобразование ошибок в необязательные значения

Вы используете try?для обработки ошибки путем преобразования ее в необязательное значение. Если при вычислении try?выражения выдается ошибка , значением выражения является nil. Например, в следующем коде xи yимеют то же значение и поведение:

func someThrowingFunction() throws -> Int {

// ...

}



let x = try? someThrowingFunction()



let y: Int?

do {

y = try someThrowingFunction()

} catch {

y = nil

}

Если someThrowingFunction()выдает ошибку, значение xи yесть nil. В противном случае значение xи yявляется значением, которое вернула функция. Обратите внимание, что xи yявляются необязательными для любого типа someThrowingFunction()возврата. Здесь функция возвращает целое число, поэтому xи yявляются необязательными целыми числами.

Использование try?позволяет вам написать краткий код обработки ошибок, когда вы хотите обрабатывать все ошибки одинаково. Например, следующий код использует несколько подходов для извлечения данных или возвращает, nilесли все подходы дают сбой.

func fetchData() -> Data? {

if let data = try? fetchDataFromDisk() { return data }

if let data = try? fetchDataFromServer() { return data }

return nil

}

Отключение распространения ошибок

Иногда вы знаете, что бросающая функция или метод на самом деле не будут выдавать ошибку во время выполнения. В таких случаях вы можете написать try!перед выражением, чтобы отключить распространение ошибок, и обернуть вызов в утверждение времени выполнения, что не будет выдано никакой ошибки. Если на самом деле выдается ошибка, вы получите ошибку во время выполнения.

Например, в следующем коде используется loadImage(atPath:)функция, которая загружает ресурс изображения по заданному пути или выдает ошибку, если изображение не может быть загружено. В этом случае, поскольку образ поставляется с приложением, во время выполнения не будет выдано никаких ошибок, поэтому целесообразно отключить распространение ошибок.

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

Указание действий по очистке

Вы используете deferоператор для выполнения набора операторов непосредственно перед тем, как выполнение кода покидает текущий блок кода. Этот оператор позволяет выполнять любую необходимую очистку, которая должна выполняться независимо от того, как выполнение покидает текущий блок кода - независимо от того, была ли вызвана ошибка или из-за оператора, такого как returnили break. Например, вы можете использовать deferинструкцию, чтобы гарантировать, что файловые дескрипторы закрыты, а выделенная вручную память освобождена.

deferЗаявление отсрочивает выполнение , пока текущая область не закрывается. Этот оператор состоит из deferключевого слова и операторов, которые будут выполнены позже. Отложенные операторы могут не содержать какой-либо код, который передавал бы управление из операторов, таких как оператор a breakили return, или путем выдачи ошибки. Отложенные действия выполняются в порядке, обратном порядку их написания в исходном коде. То есть код в первом deferоператоре выполняется последним, код во втором deferоператоре выполняется со второго до последнего и так далее. Последний deferоператор в порядке исходного кода выполняется первым.

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.

}

}

В приведенном выше примере используется deferоператор, чтобы гарантировать, что open(_:)функция имеет соответствующий вызов close(_:).

ЗАМЕТКА

Вы можете использовать deferоператор, даже если код обработки ошибок не используется.