面试题：Node.js Domain 模块与其他错误处理机制的比较及应用场景

Question

对比 Node.js 中 Domain 模块和 try - catch、process.on('uncaughtException') 的错误处理机制，它们各自的优缺点是什么？在实际项目开发中，针对不同的业务场景，应如何选择合适的错误处理方式？请举例说明。

Answer 1

1. try - catch

• 优点：
  • 同步代码友好：在同步代码块中，try - catch 能够简洁明了地捕获代码执行过程中抛出的异常，将错误处理代码与正常业务代码紧密结合，使得错误处理逻辑清晰。例如：

try {
    let result = 1 / 0; // 会抛出异常
    console.log(result);
} catch (error) {
    console.log('捕获到错误:', error.message);
}

- **作用域明确**：只捕获 `try` 块内抛出的错误，不会影响外部代码执行，对代码的隔离性较好，不会干扰到其他模块或代码段。

• 缺点：
  • 异步代码无力：无法捕获异步操作（如 setTimeout、Promise 等）中抛出的异常。例如：

try {
    setTimeout(() => {
        let result = 1 / 0; // 这里抛出的异常不会被 try - catch 捕获
        console.log(result);
    }, 1000);
} catch (error) {
    console.log('捕获到错误:', error.message);
}

- **嵌套复杂**：当存在多层嵌套的异步操作时，若要捕获每个操作的异常，需要在每层都添加 `try - catch`，代码变得冗长且可读性差。

2. process.on('uncaughtException')

• 优点：
  • 全局捕获：可以捕获整个进程中未被捕获的异常，对于保障应用程序在遇到严重错误时不至于突然崩溃有很大帮助，能提供最后的防护机制。例如，在一个 HTTP 服务器应用中，即使某个请求处理逻辑中抛出了未捕获的异常，通过这个机制可以记录错误日志并保持服务器继续运行。

process.on('uncaughtException', (error) => {
    console.log('全局捕获到未处理异常:', error.message);
    // 可以在这里做一些清理工作，如关闭数据库连接等
});
let result = 1 / 0; // 会触发全局捕获

• 缺点：
  • 难以定位：由于是全局捕获，很难精确知道错误具体发生在哪个模块或哪段代码中，不利于调试，特别是在大型项目中。
  • 影响执行：捕获异常后，如果没有妥善处理，可能会导致进程处于不稳定状态，后续代码执行可能会出现不可预料的问题，因为异常发生时，程序的执行状态已经被破坏。

3. Domain 模块

• 优点：
  • 异步支持：能够捕获异步操作中的异常，弥补了 try - catch 在异步方面的不足。例如，在处理多个异步 I/O 操作时，可以将相关操作放在同一个 Domain 中，确保所有异步操作的异常都能被捕获。

const domain = require('domain');
const d = domain.create();
d.on('error', (error) => {
    console.log('Domain 捕获到错误:', error.message);
});
d.run(() => {
    setTimeout(() => {
        let result = 1 / 0; // 会被 Domain 捕获
        console.log(result);
    }, 1000);
});

- **代码组织**：有助于将相关的异步操作及其错误处理组织在一起，增强了代码的逻辑性和可读性，尤其适用于复杂的异步业务逻辑。

• 缺点：
  • 已弃用：在 Node.js v14.13.1 版本开始被标记为弃用，未来可能不再得到支持，所以新项目中不建议使用。
  • 增加复杂性：使用 Domain 模块需要额外引入概念和代码结构，对于简单项目可能增加不必要的复杂性。

4. 业务场景选择

• 同步业务场景：
  • 选择：优先使用 try - catch。
  • 示例：在进行简单的数学计算、数据验证等同步操作时，try - catch 可以直接捕获异常。比如一个函数用于解析 JSON 字符串：

function parseJSON(str) {
    try {
        return JSON.parse(str);
    } catch (error) {
        console.log('解析 JSON 错误:', error.message);
        return null;
    }
}
let jsonStr = '{invalid json}';
let result = parseJSON(jsonStr);

• 异步业务场景（非大型复杂项目）：
  • 选择：如果使用 Promise，可以使用 .catch 方法处理异常；对于 setTimeout 等简单异步操作，也可以考虑将其包装在一个函数内，再用 try - catch 捕获。
  • 示例：使用 Promise 读取文件内容：

const fs = require('fs').promises;
fs.readFile('nonexistentfile.txt', 'utf8')
  .then(data => console.log(data))
  .catch(error => console.log('读取文件错误:', error.message));

• 异步业务场景（大型复杂项目）：
  • 选择：结合使用 try - catch（在同步部分）、.catch（在 Promise 链中）和 process.on('uncaughtException')。对于一些特定的、关联性强的异步操作组，可以考虑使用 async/await 结合 try - catch 来处理异常，它能以同步的方式书写异步代码，同时方便捕获异常。对于整个应用程序的兜底保护，使用 process.on('uncaughtException') 记录错误日志等操作。
  • 示例：在一个大型的电商后台服务中，处理订单创建的复杂业务逻辑，涉及多个数据库操作、外部 API 调用等异步操作，使用 async/await 结合 try - catch：

async function createOrder(orderData) {
    try {
        // 数据库操作 1
        await saveOrderToDB(orderData);
        // 外部 API 调用
        await callPaymentAPI(orderData);
        // 数据库操作 2
        await updateInventory(orderData);
        return '订单创建成功';
    } catch (error) {
        console.log('创建订单过程中出现错误:', error.message);
        // 进行错误处理，如回滚数据库操作等
        return '订单创建失败';
    }
}

同时，在应用程序入口添加 process.on('uncaughtException') 来捕获可能遗漏的未处理异常：

process.on('uncaughtException', (error) => {
    console.log('全局捕获到未处理异常:', error.message);
    // 记录错误日志到文件
});