Марейн Хавербеке - Выразительный JavaScript
Если язык не собирается помогать нам в поиске ошибок, приходится искать их сложным способом: запуская программу и наблюдая, делает ли она что-то так, как надо.
Делать это вручную, снова и снова – верный способ сойти с ума. К счастью, часто возможно написать другую программу, которая автоматизирует проверку вашей основной программы.
Для примера вновь обратимся к типу Vector.
function Vector(x, y) {
this.x = x;
this.y = y;
}
Vector.prototype.plus = function(other) {
return new Vector(this.x + other.x, this.y + other.y);
};
Мы напишем программу, которая проверит, что наша реализация Vector работает, как нужно. Затем после каждого изменения реализации мы будем запускать проверочную программу, чтобы убедиться, что мы ничего не сломали. Когда мы добавим функциональности (к примеру, новый метод) к типу Vector, мы добавим проверок этой новой функциональности.
function testVector() {
var p1 = new Vector(10, 20);
var p2 = new Vector(-10, 5);
var p3 = p1.plus(p2);
if (p1.x !== 10) return "облом: значение x не то";
if (p1.y !== 20) return "облом: значение y не то";
if (p2.x !== -10) return "облом: отрицательное значение x не то";
if (p3.x !== 0) return "облом: результат сложения x не тот";
if (p3.y !== 25) return "облом: результат сложения y не тот";
return "всё пучком";
}
console.log(testVector());
// → всё пучком
Написание таких проверок приводит к появлению повторяющегося кода. К счастью, есть программные продукты, помогающие писать наборы проверок при помощи специального языка, приспособленного именно для написания проверок. Их называют testing frameworks.
Отладка (debugging)
Когда вы заметили проблему в программе (она ведёт себя неправильно и выдаёт ошибки), самое время выяснить, в чём проблема.
Иногда это очевидно. Сообщение об ошибке наводит вас на конкретную строку программы, и если вы прочтёте описание ошибки и эту строку, вы часто сможете найти проблему.
Но не всегда. Иногда строчка, приводящая к ошибке, просто оказывается первым местом, где некорректное значение, полученное где-то ещё, используется неправильно. Иногда вообще нет сообщения об ошибке – есть просто неверный результат. Если вы делали упражнения из предыдущих глав, вы наверняка попадали в такие ситуации.
Следующий пример пробует преобразовать число заданной системы счисления в строку, отнимая последнюю цифру и совершая деление, чтобы избавиться от этой цифры. Но дикий результат, выдаваемый программой, как бы намекает на присутствие в ней ошибки.
function numberToString(n, base) {
var result = "", sign = "";
if (n < 0) {
sign = "-";
n = -n;
}
do {
result = String(n % base) + result;
n /= base;
} while (n > 0);
return sign + result;
}
console.log(numberToString(13, 10));
// → 1.5e-3231.3e-3221.3e-3211.3e-3201.3e-3191.3e-3181.3...
Даже если вы нашли проблему – притворитесь, что ещё не нашли. Мы знаем, что программа сбоит, и нам нужно узнать, почему.
Здесь вам надо преодолеть желание начать вносить случайные изменения в код. Вместо этого подумайте. Проанализируйте результат и придумайте теорию, по которой это происходит. Проведите дополнительные наблюдения для проверки теории, а если теории нет – проведите наблюдения, которые бы помогли вам изобрести её.
Размещение нескольких вызовов console.log в стратегических местах – хороший способ получить дополнительную информацию о том, что программа делает. В нашем случае нам нужно, чтобы n принимала значения 13, 1, затем 0. Давайте выведем значения в начале цикла:
13
1.3
0.13
0.013
...
1.5e-323
Н-да. Деление 13 на 10 выдаёт не целое число. Вместо n /= base нам нужно n = Math.floor(n / base), тогда число будет корректно «сдвинуто» вправо.
Кроме console.log можно воспользоваться отладчиком в браузере. Современные браузеры умеют ставить точку остановки на выбранной строчке кода. Это приведёт к приостановке выполнения программы каждый раз, когда будет достигнута выбранная строчка, и тогда вы сможете просмотреть содержимое переменных. Не буду подробно расписывать процесс, поскольку у разных браузеров он организован по-разному – поищите в вашем браузере “developer tools”, инструменты разработчика. Ещё один способ установить точку остановки – включить в код инструкцию для отладчика, состоящую из ключевого слова debugger. Если инструменты разработчика активны, исполнение программы будет приостановлено на этой инструкции, и вы сможете изучить состояние программы.
Распространение ошибок
К сожалению, программист может предотвратить появление не всех проблем. Если ваша программа общается с внешним миром, она может получить неправильные входные данные, или же системы, с которыми она пытается взаимодействовать, окажутся сломанными или недоступными.
Простые программы, или программы, работающие под вашим надзором, могут просто «сдаваться» в такой момент. Вы можете изучить проблему и попробовать снова. «Настоящие» приложения не должны просто «падать». Иногда приходится принимать неправильные входные данные и как-то с ними работать. В других случаях нужно сообщить пользователю, что что-то пошло не так, и потом уже сдаваться. В любом случае программа должна что-то сделать в ответ на возникновение проблемы.
Допустим, у вас есть функция promptInteger, которая запрашивает целое число и возвращает его. Что она должна сделать, если пользователь введёт «апельсин»?
Один из вариантов – вернуть особое значение. Обычно для этих целей используют null и undefined.
function promptNumber(question) {
var result = Number(prompt(question, ""));
if (isNaN(result)) return null;
else return result;
}
console.log(promptNumber("Сколько пальцев видите?"));
Это надёжная стратегия. Теперь любой код, вызывающий promptNumber, должен проверять, было ли возвращено число, и если нет, как-то выйти из ситуации – спросить снова, или задать значение по-умолчанию. Или вернуть специальное значение уже тому, кто его вызвал, сообщая о неудаче.
Во многих таких случаях, когда ошибки возникают часто и вызывающий функцию код должен принимать их во внимание, совершенно допустимо возвращать специальное значение как индикатор ошибки. Но есть и минусы. Во-первых, что, если функция и так может вернуть любой тип значения? Для неё сложно найти специальное значение, которое будет отличаться от допустимого результата.
Вторая проблема – работа со специальными значениями может замусорить код. Если функция promptNumber вызывается 10 раз, то надо 10 раз проверить, не вернула ли она null. Если реакция на null заключается в возврате null на уровень выше, тогда там, где вызывался этот код, тоже нужно встраивать проверку на null, и так далее.
Исключения
Когда функция не может работать нормально, мы бы хотели остановить работу и перепрыгнуть туда, где такая ошибка может быть обработана. Этим занимается обработка исключений.
Код, встретивший проблему в момент выполнения, может поднять (или выкинуть) исключение (raise exception, throw exception), которое представляет из себя некое значение. Возврат исключения напоминает некий «прокачанный» возврат из функции – он выпрыгивает не только из самой функции, но и из всех вызывавших её функций, до того места, с которого началось выполнение. Это называется развёртыванием стека (unwinding the stack). Может быть, вы помните стек функций из главы 3… Исключение быстро проматывает стек вниз, выкидывая все контексты вызовов, которые встречает.
Если бы исключения сразу доходили до самого низа стека, пользы от них было бы немного. Они бы просто предоставляли интересный способ взорвать программу. Их сила в том, что на их пути в стеке можно поставить «препятствия», которые будут ловить исключения, мчащиеся по стеку. И тогда с этим можно сделать что-то полезное, после чего программа продолжает выполняться с той точки, где было поймано исключение.
Пример:
function promptDirection(question) {
var result = prompt(question, "");
if (result.toLowerCase() == "left") return "L";
if (result.toLowerCase() == "right") return "R";
throw new Error("Недопустимое направление: " + result);
}
function look() {
if (promptDirection("Куда?") == "L")
return "дом";
else
return "двух разъярённых медведей";
}
try {
console.log("Вы видите", look());
} catch (error) {
console.log("Что-то не так: " + error);
