面试题：Node.js多线程复杂错误场景处理与优化

Question

假设在Node.js多线程环境中，存在多个相互依赖的线程，一个线程的错误可能会连锁导致其他线程出错。请设计一套完整的错误传播与捕获机制，既要保证错误能准确传递到相关处理模块，又要避免不必要的资源浪费和程序崩溃，阐述设计思路并给出核心代码示例。

Answer 1

设计思路

1. 错误封装：将错误信息进行封装，包含错误来源线程、错误详情等信息，便于追踪和处理。
2. 事件机制：利用Node.js的事件驱动特性，每个线程在发生错误时触发一个自定义事件。
3. 中央错误处理器：设立一个中央错误处理模块，监听来自各个线程的错误事件，并根据错误的依赖关系进行处理和传播。
4. 依赖关系管理：维护一个线程依赖关系的映射表，用于确定错误应该传播到哪些线程。
5. 资源释放：在错误处理完成后，及时释放相关资源，避免资源浪费。

核心代码示例

1. 封装错误类

class ThreadError extends Error {
    constructor(message, sourceThread) {
        super(message);
        this.sourceThread = sourceThread;
        this.name = 'ThreadError';
    }
}

2. 线程模块示例（简化示意，实际多线程在Node.js通过worker_threads实现）

const { EventEmitter } = require('events');
const threadEmitter = new EventEmitter();

function simulateThreadWork(dependencyThreads = []) {
    try {
        // 模拟一些工作，可能会抛出错误
        if (Math.random() < 0.5) {
            throw new ThreadError('模拟线程错误', '当前线程名称');
        }
        console.log('线程工作完成');
    } catch (error) {
        if (error instanceof ThreadError) {
            // 触发错误事件，并传递错误信息和依赖线程
            threadEmitter.emit('error', error, dependencyThreads);
        } else {
            // 非自定义错误也进行封装
            const wrappedError = new ThreadError(error.message, '当前线程名称');
            threadEmitter.emit('error', wrappedError, dependencyThreads);
        }
    }
}

3. 中央错误处理器

const errorHandlers = new Map();

// 注册错误处理函数
function registerErrorHandler(threadName, handler) {
    errorHandlers.set(threadName, handler);
}

// 中央错误处理逻辑
threadEmitter.on('error', (error, dependencyThreads) => {
    const sourceThread = error.sourceThread;
    // 处理当前线程错误
    const currentHandler = errorHandlers.get(sourceThread);
    if (currentHandler) {
        currentHandler(error);
    }

    // 传播错误到依赖线程
    dependencyThreads.forEach(dependentThread => {
        const dependentHandler = errorHandlers.get(dependentThread);
        if (dependentHandler) {
            dependentHandler(error);
        }
    });
});

4. 使用示例

// 注册错误处理函数
registerErrorHandler('线程1', error => {
    console.log('线程1错误处理:', error.message);
    // 释放资源等操作
});

registerErrorHandler('线程2', error => {
    console.log('线程2错误处理:', error.message);
    // 释放资源等操作
});

// 模拟线程工作
simulateThreadWork(['线程2']);

以上代码通过自定义错误类、事件机制和中央错误处理器，实现了多线程环境下错误的传播与捕获，同时考虑了资源管理和避免程序崩溃的问题。实际应用中，需结合Node.js的worker_threads模块进行多线程的具体实现。