面试题：JavaScript中使用async/await时调试复杂异步逻辑的策略

Question

假设你正在开发一个具有多层嵌套async/await的复杂异步应用，涉及多个异步操作的并发与顺序执行，还可能存在错误处理。请阐述你会采取哪些策略和工具来调试这样的代码，确保其按预期运行，并及时发现和解决潜在问题。

Answer 1

1. 日志记录

• 使用console.log：在关键的异步操作前后，尤其是async函数的开始、await表达式处以及错误处理块中，使用console.log输出关键信息，如操作开始/结束的标识、传递的参数、预期和实际的返回值等。
• 结构化日志：使用如winston或pino这样的日志库，以结构化的方式记录日志，方便后续查询和分析。例如，在日志中添加时间戳、操作名称、函数调用栈等信息。

2. 调试器

• Chrome DevTools：对于基于JavaScript的应用，Chrome DevTools是强大的调试工具。可以在异步函数内部设置断点，尤其是在await关键字所在行。当执行到断点时，DevTools会暂停代码执行，允许查看变量状态、调用栈，逐步执行代码以观察每一步的执行情况。
• Node.js调试：使用Node.js内置的调试器，通过在启动命令中添加--inspect标志，然后使用支持的调试客户端（如Chrome DevTools连接到Node.js进程）进行调试。同样可以设置断点、查看变量等。

3. 错误处理

• try - catch 块：在每个async函数内部使用try - catch块捕获可能的错误。这样可以防止错误在多层嵌套的异步操作中传播，导致难以定位问题。在catch块中，记录详细的错误信息，包括错误类型、错误消息以及可能的上下文信息（如相关的变量值）。
• 全局错误处理：对于Node.js应用，可以设置全局的未处理拒绝（unhandledRejection）和未捕获异常（uncaughtException）处理器，确保即使在某些异步操作没有正确处理错误的情况下，也能捕获并记录错误，避免应用崩溃。

4. 异步操作监控

• Promise.allSettled：当有多个并发的异步操作时，使用Promise.allSettled代替Promise.all。Promise.allSettled会等待所有Promise都完成（无论是成功还是失败），并返回一个包含每个Promise结果（成功值或错误）的数组。这有助于了解所有并发操作的执行情况，即使部分操作失败也能获取完整信息。
• 进度跟踪：对于长时间运行的异步任务，可以引入进度跟踪机制。例如，在异步操作内部定期更新一个表示任务进度的变量，并在日志或通过回调函数通知外部代码，以便了解任务执行的进展。

5. 测试

• 单元测试：为每个async函数编写单元测试，使用测试框架如Jest或Mocha。通过模拟异步依赖，验证函数在不同输入和错误场景下的行为。对于并发操作，可以使用测试工具模拟多个异步操作同时执行，检查是否符合预期的并发逻辑。
• 集成测试：进行集成测试，确保多个异步组件之间的交互按预期工作。这有助于发现由于组件之间的顺序或并发执行问题导致的错误。