swift 错误处理

错误处理是响应错误以及从错误中恢复的过程。swift提供了在运行时对可恢复错误的抛出、捕获、传递和操作的一等公民支持。

某些操作无法保证总是执行完所有代码或总是生成有用的结果。可选类型可用来表示值缺失，但是当某个操作失败时，最好能得知失败的原因，从而可以做出相应的应对。

举个例子，假如有个从磁盘上的某个文件读取数据并进行处理的任务，该任务会有多种可能失败的情况，包括制定路径下文件并不存在，文件不具有可读权限，或者文件编码格式不兼容。区分这些不同的失败情况可以让程序解决并处理某些错误，然后把它解决不了的错误报告给用户。

表示并抛出错误

在swift中，错误用符合Error协议的类型的值来表示。这个空协议表明该类型可以用于错误处理。

swift的枚举类型尤为适合构建一组相关的错误状态，枚举的关联值还可以提供错误状态的额外信息。

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

抛出一个错误可以让你表明有意外情况发生，导致正常的执行流程无法继续执行。抛出错误使用throw关键字。

throw VendingMachineError.outOfStock

处理错误

某个错误被抛出时，附近的某部分代码必须负责处理这个错误。

swift中有4种处理错误的方式。可以把函数抛出的错误传递给调用此函数的代码、用do-catch语句处理错误、将错误作为可选类型处理、或者断言此错误根本不会发生。

当一个函数抛出了一个错误时，程序流程会发生改变，所以重要的是能迅速识别代码中会抛出错误的地方。为了标识出这些地方，在调用一个能抛出错误的函数、方法或者构造器之前，加上try关键字，或者try？或try！这种变体。

用throwing函数传递错误

为了表示一个函数、方法或、构造器可以抛出错误，在函数声明的参数列表之后加上throws关键字，一个标有throws关键字的函数被称为throwing函数。

 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 dispenseSnack(snack: String) {
         print("Dispensing \(snack)")
     }
     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)")
     }
}

在 vend(itemNamed:) 方法的实现中使用了 guard 语句来提前退出方法，确保在购买某个物品所需的条件中，有任一条件不满足时，能提前退出方法并抛出相应的错误。由于 throw 语句会立即退出方法，所以物品只有在所有条件都满足时才会被售出。

因为 vend(itemNamed:) 方法会传递出它抛出的任何错误，在你的代码中调用此方法的地方，必须要么直接处理这些错误——使用 do-catch 语句， try? 或 try! ;要么继续将这些错误传递下去。例如下面例子中， buyFavoriteSnack(_:vendingMachine:) 同样是一个 throwing 函数，任何由 vend(itemNamed:) 方法抛出的错误会一直被传递到 buyFavoriteSnack(person:vendingMachine:) 函数被调用的地方。 

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)
 }

上例中， buyFavoriteSnack(person:vendingMachine:) 函数会查找某人最喜欢的零食，并通过调用 vend(itemNamed:) 方法来尝试为他们购买。因为 vend(itemNamed:) 方法能抛出错误，所以在调用的它时候在它前面加了 try 关键字。

throwing 构造器能像 throwing 函数一样传递错误.例如下面代码中的 PurchasedSnack 构造器在构造过程中调用了throwing函数,并且通过传递到它的调用者来处理这些错误。 

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

用do-catch处理错误

可以使用一个 do-catch 语句运行一段闭包代码来处理错误。如果在 do 子句中的代码抛出了一个错误，这个错误会与 catch 子句做匹配，从而决定哪条子句能处理它。

下面是 do-catch 语句的一般形式: 

 do {
     try expression
     statements
 } catch pattern 1 {
     statements
 } catch pattern 2 where condition {
statements }

在 catch 后面写一个匹配模式来表明这个子句能处理什么样的错误。如果一条 catch 子句没有指定匹配模式，那么这条子句可以匹配任何错误，并且把错误绑定到一个名字为 error 的局部常量。 

catch子句不必将 子句中的代码所抛出的每一个可能的错误都作处理。如果所有 子句都未处理错误，错误就会传递到周围的作用域。然而，错误还是必须要被某个周围的作用域处理的——要么是一个外围的 do-catch错误处理语句，要么是一个 throwing 函数的内部。举例来说，下面的代码处理了枚举类型的全部枚举值，但是所有其它的错误就必须由它周围的作用域处理: 

var vendingMachine = VendingMachine()
 vendingMachine.coinsDeposited = 8
 do {
     try buyFavoriteSnack("Alice", vendingMachine: vendingMachine)
 } 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.")
 }

上面的例子中， buyFavoriteSnack(person:vendingMachine:) 函数在一个 try 表达式中调用，因为它能抛出错误。如果错误被抛出，相应的执行会马上转移到 catch 子句中，并判断这个错误是否要被继续传递下去。如果没有错误抛出， do 子句中余下的语句就会被执行。 

将错误转换成可选值

可以使用 try? 通过将错误转换成一个可选值来处理错误。如果在评估 try? 表达式时一个错误被抛出，那么表达式的值就是 nil 。例如,在下面的代码中, x 和 y 有着相同的数值和等价的含义: 

 func someThrowingFunction() throws -> Int {
     // ...
 }
 let x = try? someThrowingFunction()
 let y: Int?
 do {
     y = try someThrowingFunction()
 } catch {
y = nil }

如果 someThrowingFunction() 抛出一个错误， x 和 y 的值是 nil 。否则 x 和 y 的值就是该函数的返回值。注意，无论 someThrowingFunction() 的返回值类型是什么类型， x 和 y 都是这个类型的可选类型。例子中此函数返回一个整型，所以 x 和 y 是可选整型。

如果你想对所有的错误都采用同样的方式来处理，用 try? 就可以让你写出简洁的错误处理代码。例如，下面的代码用几种方式来获取数据，如果所有方式都失败了则返回 nil : 

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

禁用错误传递

有时你知道某个 throwing 函数实际上在运行时是不会抛出错误的，在这种情况下，你可以在表达式前面写 tr
y! 来禁用错误传递，这会把调用包装在一个不会有错误抛出的运行时断言中。如果真的抛出了错误，你会得到一个运行时错误。

例如，下面的代码使用了 loadImage(atPath:) 函数，该函数从给定的路径加载图片资源，如果图片无法载入则抛出一个错误。在这种情况下，因为图片是和应用绑定的，运行时不会有错误抛出，所以适合禁用错误传递: 

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

指定清理操作

可以使用 defer 语句在即将离开当前代码块时执行一系列语句。该语句让你能执行一些必要的清理工作，不管是以何种方式离开当前代码块的——无论是由于抛出错误而离开，还是由于诸如 return 或者 break 的语句。例如，你可以用 defer 语句来确保文件描述符得以关闭，以及手动分配的内存得以释放。

defer 语句将代码的执行延迟到当前的作用域退出之前。该语句由 defer 关键字和要被延迟执行的语句组成。延迟执行的语句不能包含任何控制转移语句，例如 break 或是 return 语句，或是抛出一个错误。延迟执行的操作会按照它们被指定时的顺序的相反顺序执行——也就是说，第一条 defer 语句中的代码会在第二条 defer 语句中的代码被执行之后才执行，以此类推。 

func processFile(filename: String) throws {
    if exists(filename) {
        let file = open(filename)
        defer {
            close(file)
        }
while let line = try file.readline() { // 处理文件。
}
// close(file) 会在这里被调用，即作用域的最后。 }
}

上面的代码使用一条 defer 语句来确保 open(_:) 函数有一个相应的对 close(_:) 函数的调用。 

取自《the swift Programming language》中文版