面试题：Node.js错误堆栈跟踪基础

Question

在Node.js中，当一个未捕获的异常发生时，错误堆栈跟踪信息是如何生成的？请简要描述生成过程，并说明如何获取和分析错误堆栈跟踪信息以定位问题。

Answer 1

错误堆栈跟踪信息生成过程

1. 异常抛出：在Node.js程序执行过程中，当代码遇到无法处理的错误情况，例如访问未定义变量、类型错误等，会抛出异常。
2. 创建Error对象：JavaScript引擎会自动创建一个Error对象，这个对象包含了关于错误的基本信息，如错误信息（message属性）。
3. 捕获栈信息：在抛出异常的那一刻，JavaScript引擎会捕获当前的调用栈状态。调用栈记录了函数调用的顺序，从最外层调用一直到抛出异常的位置。每一个栈帧包含了函数名、函数所在文件路径、行号和列号等信息。
4. 生成堆栈跟踪字符串：引擎将捕获的调用栈信息格式化为一个字符串，这个字符串就是错误堆栈跟踪信息。它按照调用栈的顺序，从引发异常的函数开始，依次列出每个函数的相关信息。

获取和分析错误堆栈跟踪信息以定位问题

1. 获取错误堆栈跟踪信息
   • 全局捕获：在Node.js中，可以使用process.on('uncaughtException', (err) => { console.log(err.stack); })来全局捕获未处理的异常，并通过err.stack获取堆栈跟踪信息。这个err.stack属性是一个字符串，包含了详细的错误堆栈。
   • try - catch块：在局部代码块中，可以使用try - catch语句捕获异常。例如：

try {
    // 可能抛出异常的代码
    let result = 1 / 'a';
} catch (err) {
    console.log(err.stack);
}

2. 分析错误堆栈跟踪信息
   • 错误信息开头：堆栈跟踪信息的第一行通常包含错误类型（如TypeError、ReferenceError等）和具体的错误描述，这能帮助快速了解错误的大致类型。
   • 调用栈顺序：后续的行按照调用栈顺序列出，最上面的是引发异常的函数调用，依次向下是调用它的函数等。通过分析这些函数调用关系，可以定位到错误发生的具体代码位置。例如，查看函数名、文件路径、行号和列号等信息。文件路径和行号能直接指出代码文件中错误发生的位置，列号能帮助进一步确定错误在该行代码中的具体位置。例如，at Object.<anonymous> (/path/to/file.js:10:5)表示在/path/to/file.js文件的第10行第5列的代码引发了错误。通过查看这一行代码及其相关逻辑，可以进一步分析错误产生的原因。