面试题：如何给所有的async函数添加try/catch？

去阿里面试，三面的时候被问到了这个问题，当时思路虽然正确，可惜表述的不够清晰

后来花了一些时间整理了下思路，那么如何实现给所有的async函数添加try/catch呢？

async如果不加 try/catch 会发生什么事？

// 示例async function fn() {  let value = await new Promise((resolve, reject) => {    reject('failure');  });  console.log('do something...');}fn()

导致浏览器报错：一个未捕获的错误

在开发过程中，为了保证系统健壮性，或者是为了捕获异步的错误，需要频繁的在 async 函数中添加 try/catch，避免出现上述示例的情况

可是我很懒，不想一个个加，懒惰使我们进步?

下面，通过手写一个babel 插件，来给所有的async函数添加try/catch

babel插件的最终效果

原始代码：

async function fn() {  await new Promise((resolve, reject) => reject('报错'));  await new Promise((resolve) => resolve(1));  console.log('do something...');}fn();

使用插件转化后的代码：

async function fn() {  try {    await new Promise((resolve, reject) => reject('报错'));    await new Promise(resolve => resolve(1));    console.log('do something...');  } catch (e) {    console.log("filePath: E:\myapp\src\main.jsfuncName: fnError:", e);  }}fn();

打印的报错信息：

通过详细的报错信息，帮助我们快速找到目标文件和具体的报错方法，方便去定位问题

babel插件的实现思路

1）借助AST抽象语法树，遍历查找代码中的await关键字

2）找到await节点后，从父路径中查找声明的async函数，获取该函数的body（函数中包含的代码）

3）创建try/catch语句，将原来async的body放入其中

4）最后将async的body替换成创建的try/catch语句

babel的核心：AST

先聊聊 AST 这个帅小伙?，不然后面的开发流程走不下去

AST是代码的树形结构，生成 AST 分为两个阶段：词法分析和 语法分析

词法分析

词法分析阶段把字符串形式的代码转换为令牌（tokens） ，可以把tokens看作是一个扁平的语法片段数组，描述了代码片段在整个代码中的位置和记录当前值的一些信息

比如let a = 1，对应的AST是这样的

语法分析

语法分析阶段会把token转换成 AST 的形式，这个阶段会使用token中的信息把它们转换成一个 AST 的表述结构，使用type属性记录当前的类型

例如 let 代表着一个变量声明的关键字，所以它的 type 为 VariableDeclaration，而 a = 1 会作为 let 的声明描述，它的 type 为 VariableDeclarator

AST在线查看工具：AST explorer

再举个?，加深对AST的理解

function demo(n) {  return n * n;}

转化成AST的结构

{  "type": "Program", // 整段代码的主体  "body": [    {      "type": "FunctionDeclaration", // function 的类型叫函数声明；      "id": { // id 为函数声明的 id        "type": "Identifier", // 标识符 类型        "name": "demo" // 标识符 具有名字       },      "expression": false,      "generator": false,      "async": false, // 代表是否 是 async function      "params": [ // 同级 函数的参数         {          "type": "Identifier",// 参数类型也是 Identifier          "name": "n"        }      ],      "body": { // 函数体内容 整个格式呈现一种树的格式        "type": "BlockStatement", // 整个函数体内容 为一个块状代码块类型        "body": [          {            "type": "ReturnStatement", // return 类型            "argument": {              "type": "BinaryExpression",// BinaryExpression 二进制表达式类型              "start": 30,              "end": 35,              "left": { // 分左 右 中 结构                "type": "Identifier",                 "name": "n"              },              "operator": "*", // 属于操作符              "right": {                "type": "Identifier",                "name": "n"              }            }          }        ]      }    }  ],  "sourceType": "module"}

常用的 AST 节点类型对照表

Program程序主体整段代码的主体VariableDeclaration变量声明声明一个变量，例如 var let constFunctionDeclaration函数声明声明一个函数，例如 functionExpressionStatement表达式语句通常是调用一个函数，例如 console.log()BlockStatement块语句包裹在 {} 块内的代码，例如 if (condition){var a = 1;}BreakStatement中断语句通常指 breakContinueStatement持续语句通常指 continueReturnStatement返回语句通常指 returnSwitchStatementSwitch 语句通常指 Switch Case 语句中的 SwitchIfStatementIf 控制流语句控制流语句，通常指 if(condition){}else{}Identifier标识符标识，例如声明变量时 var identi = 5 中的 identiCallExpression调用表达式通常指调用一个函数，例如 console.log()BinaryExpression二进制表达式通常指运算，例如 1+2MemberExpression成员表达式通常指调用对象的成员，例如 console 对象的 log 成员ArrayExpression数组表达式通常指一个数组，例如 [1, 3, 5]FunctionExpression函数表达式例如const func = function () {}ArrowFunctionExpression箭头函数表达式例如const func = ()=> {}AwaitExpressionawait表达式例如let val = await f()ObjectMethod对象中定义的方法例如 let obj = { fn () {} }NewExpressionNew 表达式通常指使用 New 关键词AssignmentExpression赋值表达式通常指将函数的返回值赋值给变量UpdateExpression更新表达式通常指更新成员值，例如 i++Literal字面量字面量BooleanLiteral布尔型字面量布尔值，例如 true falseNumericLiteral数字型字面量数字，例如 100StringLiteral字符型字面量字符串，例如 vansenbSwitchCaseCase 语句通常指 Switch 语句中的 Case

await节点对应的AST结构

1）原始代码

async function fn() {   await f()}

对应的AST结构

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2）增加try catch后的代码

async function fn() {    try {        await f()    } catch (e) {        console.log(e)    }}

对应的AST结构

通过AST结构对比，插件的核心就是将原始函数的body放到try语句中

babel插件开发

我曾在之前的文章中聊过如何开发一个babel插件

这里简单回顾一下

插件的基本格式示例

module.exports = function (babel) {   let t = babel.type   return {      visitor: {       // 设置需要范围的节点类型       CallExression: (path, state) => {          do soming ……       }     }   } }

1）通过 babel 拿到 types 对象，操作 AST 节点，比如创建、校验、转变等

2）visitor：定义了一个访问者，可以设置需要访问的节点类型，当访问到目标节点后，做相应的处理来实现插件的功能

寻找await节点

回到业务需求，现在需要找到await节点，可以通过AwaitExpression表达式获取

module.exports = function (babel) {   let t = babel.type   return {      visitor: {       // 设置AwaitExpression       AwaitExpression(path) {         // 获取当前的await节点         let node = path.node;       }     }   } }

向上查找 async 函数

通过findParent方法，在父节点中搜寻 async 节点

// async节点的属性为trueconst asyncPath = path.findParent(p => p.node.async)

async 节点的AST结构

这里要注意，async 函数分为4种情况：函数声明 、箭头函数 、函数表达式 、函数为对象的方法

// 1️⃣：函数声明async function fn() {  await f()}// 2️⃣：函数表达式const fn = async function () {  await f()};// 3️⃣：箭头函数const fn = async () => {  await f()};// 4️⃣：async函数定义在对象中const obj = {  async fn() {      await f()  }}

需要对这几种情况进行分别判断

module.exports = function (babel) {   let t = babel.type   return {      visitor: {       // 设置AwaitExpression       AwaitExpression(path) {         // 获取当前的await节点         let node = path.node;         // 查找async函数的节点         const asyncPath = path.findParent((p) => p.node.async && (p.isFunctionDeclaration() || p.isArrowFunctionExpression() || p.isFunctionExpression() || p.isObjectMethod()));       }     }   } }

利用babel-template生成try/catch节点

babel-template可以用以字符串形式的代码来构建AST树节点，快速优雅开发插件

// 引入babel-templateconst template = require('babel-template');// 定义try/catch语句模板let tryTemplate = `try {} catch (e) {console.log(CatchError：e)}`;// 创建模板const temp = template(tryTemplate);// 给模版增加key，添加console.log打印信息let tempArgumentObj = {   // 通过types.stringLiteral创建字符串字面量   CatchError: types.stringLiteral('Error')};// 通过temp创建try语句的AST节点let tryNode = temp(tempArgumentObj);

async函数体替换成try语句

module.exports = function (babel) {   let t = babel.type   return {      visitor: {       AwaitExpression(path) {         let node = path.node;         const asyncPath = path.findParent((p) => p.node.async && (p.isFunctionDeclaration() || p.isArrowFunctionExpression() || p.isFunctionExpression() || p.isObjectMethod()));                  let tryNode = temp(tempArgumentObj);                  // 获取父节点的函数体body         let info = asyncPath.node.body;         // 将函数体放到try语句的body中         tryNode.block.body.push(...info.body);         // 将父节点的body替换成新创建的try语句         info.body = [tryNode];       }     }   } }

到这里，插件的基本结构已经成型，但还有点问题，如果函数已存在try/catch，该怎么处理判断呢？

若函数已存在try/catch，则不处理

// 示例代码，不再添加try/catchasync function fn() {    try {        await f()    } catch (e) {        console.log(e)    }}

通过isTryStatement判断是否已存在try语句

module.exports = function (babel) {   let t = babel.type   return {      visitor: {       AwaitExpression(path) {               // 判断父路径中是否已存在try语句，若存在直接返回        if (path.findParent((p) => p.isTryStatement())) {          return false;        }                let node = path.node;         const asyncPath = path.findParent((p) => p.node.async && (p.isFunctionDeclaration() || p.isArrowFunctionExpression() || p.isFunctionExpression() || p.isObjectMethod()));         let tryNode = temp(tempArgumentObj);         let info = asyncPath.node.body;         tryNode.block.body.push(...info.body);         info.body = [tryNode];       }     }   } }

添加报错信息

获取报错时的文件路径 filePath 和方法名称 funcName，方便快速定位问题

获取文件路径

// 获取编译目标文件的路径，如：E:myappsrcApp.vueconst filePath = this.filename || this.file.opts.filename || 'unknown';

获取报错的方法名称

// 定义方法名let asyncName = '';// 获取async节点的type类型let type = asyncPath.node.type;switch (type) {// 1️⃣函数表达式// 情况1：普通函数，如const func = async function () {}// 情况2：箭头函数，如const func = async () => {}case 'FunctionExpression':case 'ArrowFunctionExpression':  // 使用path.getSibling(index)来获得同级的id路径  let identifier = asyncPath.getSibling('id');  // 获取func方法名  asyncName = identifier && identifier.node ? identifier.node.name : '';  break;// 2️⃣函数声明，如async function fn2() {}case 'FunctionDeclaration':  asyncName = (asyncPath.node.id && asyncPath.node.id.name) || '';  break;// 3️⃣async函数作为对象的方法，如vue项目中，在methods中定义的方法: methods: { async func() {} }case 'ObjectMethod':  asyncName = asyncPath.node.key.name || '';  break;}// 若asyncName不存在，通过argument.callee获取当前执行函数的namelet funcName = asyncName || (node.argument.callee && node.argument.callee.name) || '';

添加用户选项

用户引入插件时，可以设置exclude、include、 customLog选项

exclude： 设置需要排除的文件，不对该文件进行处理

include： 设置需要处理的文件，只对该文件进行处理

customLog： 用户自定义的打印信息

最终代码

入口文件index.js

// babel-template 用于将字符串形式的代码来构建AST树节点const template = require('babel-template');const { tryTemplate, catchConsole, mergeOptions, matchesFile } = require('./util');module.exports = function (babel) {  // 通过babel 拿到 types 对象，操作 AST 节点，比如创建、校验、转变等  let types = babel.types;  // visitor：插件核心对象，定义了插件的工作流程，属于访问者模式  const visitor = {    AwaitExpression(path) {      // 通过this.opts 获取用户的配置      if (this.opts && !typeof this.opts === 'object') {        return console.error('[babel-plugin-await-add-trycatch]: options need to be an object.');      }      // 判断父路径中是否已存在try语句，若存在直接返回      if (path.findParent((p) => p.isTryStatement())) {        return false;      }      // 合并插件的选项      const options = mergeOptions(this.opts);      // 获取编译目标文件的路径，如：E:myappsrcApp.vue      const filePath = this.filename || this.file.opts.filename || 'unknown';      // 在排除列表的文件不编译      if (matchesFile(options.exclude, filePath)) {        return;      }      // 如果设置了include，只编译include中的文件      if (options.include.length && !matchesFile(options.include, filePath)) {        return;      }      // 获取当前的await节点      let node = path.node;      // 在父路径节点中查找声明 async 函数的节点      // async 函数分为4种情况：函数声明 || 箭头函数 || 函数表达式 || 对象的方法      const asyncPath = path.findParent((p) => p.node.async && (p.isFunctionDeclaration() || p.isArrowFunctionExpression() || p.isFunctionExpression() || p.isObjectMethod()));      // 获取async的方法名      let asyncName = '';      let type = asyncPath.node.type;      switch (type) {        // 1️⃣函数表达式        // 情况1：普通函数，如const func = async function () {}        // 情况2：箭头函数，如const func = async () => {}        case 'FunctionExpression':        case 'ArrowFunctionExpression':          // 使用path.getSibling(index)来获得同级的id路径          let identifier = asyncPath.getSibling('id');          // 获取func方法名          asyncName = identifier && identifier.node ? identifier.node.name : '';          break;        // 2️⃣函数声明，如async function fn2() {}        case 'FunctionDeclaration':          asyncName = (asyncPath.node.id && asyncPath.node.id.name) || '';          break;        // 3️⃣async函数作为对象的方法，如vue项目中，在methods中定义的方法: methods: { async func() {} }        case 'ObjectMethod':          asyncName = asyncPath.node.key.name || '';          break;      }      // 若asyncName不存在，通过argument.callee获取当前执行函数的name      let funcName = asyncName || (node.argument.callee && node.argument.callee.name) || '';      const temp = template(tryTemplate);      // 给模版增加key，添加console.log打印信息      let tempArgumentObj = {        // 通过types.stringLiteral创建字符串字面量        CatchError: types.stringLiteral(catchConsole(filePath, funcName, options.customLog))      };      // 通过temp创建try语句      let tryNode = temp(tempArgumentObj);      // 获取async节点(父节点)的函数体      let info = asyncPath.node.body;      // 将父节点原来的函数体放到try语句中      tryNode.block.body.push(...info.body);      // 将父节点的内容替换成新创建的try语句      info.body = [tryNode];    }  };  return {    name: 'babel-plugin-await-add-trycatch',    visitor  };};

util.js

const merge = require('deepmerge');// 定义try语句模板let tryTemplate = `try {} catch (e) {console.log(CatchError,e)}`;/* * catch要打印的信息 * @param {string} filePath - 当前执行文件的路径 * @param {string} funcName - 当前执行方法的名称 * @param {string} customLog - 用户自定义的打印信息 */let catchConsole = (filePath, funcName, customLog) => `filePath: ${filePath}funcName: ${funcName}${customLog}:`;// 默认配置const defaultOptions = {  customLog: 'Error',  exclude: ['node_modules'],  include: []};// 判断执行的file文件 是否在 exclude/include 选项内function matchesFile(list, filename) {  return list.find((name) => name && filename.includes(name));}// 合并选项function mergeOptions(options) {  let { exclude, include } = options;  if (exclude) options.exclude = toArray(exclude);  if (include) options.include = toArray(include);  // 使用merge进行合并  return merge.all([defaultOptions, options]);}function toArray(value) {  return Array.isArray(value) ? value : [value];}module.exports = {  tryTemplate,  catchConsole,  defaultOptions,  mergeOptions,  matchesFile,  toArray};

github仓库

babel插件的安装使用

npm网站搜索babel-plugin-await-add-trycatch

有兴趣的朋友可以下载玩一玩

babel-plugin-await-add-trycatch

总结

通过开发这个babel插件，了解很多 AST 方面的知识，了解 babel 的原理。实际开发中，大家可以结合具体的业务需求开发自己的插件

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以上就是面试题：如何给所有的async函数添加try/catch？的详细内容，更多请关注创想鸟其它相关文章！