Exceptions vs Handlers vs Promises vs Null Object

Хотел бы рассказать и обсудить различные способы обработки ошибок и исключительных ситуаций в современной разработке в стиле статьи + комментарии.

Я помню всего шесть способов обработки ошибок в программировании, но хочу обратить внимание на последние четыре.

Возврат значения

Довольно бородатый и устаревший способ - просто возвращать null или любое значение, которое означает ошибку. Распространено из Linux API.

/** @return int -1 if negative, 0 if zero */
function doSomething(i) {
	if(i < 0) {
		return -1;
	} else if(i == 0) {
		return 0;
 	}
	return i*i + 5;
}

var result = doSomething(x);
switch(result) {
	case -1: // ... negative
	case 0: // ... zero
	default: // ... success
}

Преимущества: Очень быстро и очень легко написать
Недостатки: Ошибку нельзя проверить "потом", много условий, ошибки приходится описывать в документации, возвращаемые значения по диапазону.

GetLastError()

Тоже довольно бородатый, но всё ещё используемый способ обработки ошибок - обращение к менеджеру объектов. Распространено из Windows API.

Допустим, есть менеджер manager и объект obj.

function Manager() {
	var me = this;
	me.lastError = '';

	me.getLastError = function() { return me.lastError; }

	me.doSomething1 = function(whichObj) {
		me.lastError = '';
		if(! whichObj) {
			me.lastError = 'object is null';
		}
		// ... do something and return something
	}

	me.doSomething2 = function(whichObj) {
		me.lastError = '';
		if(! whichObj) {
			me.lastError = 'object is null';
		}
		// ... do something 2 and return something 2
	}
}

var manager = new Manager();
var obj = new Obj();
manager.doSomething1(obj);
manager.doSomething2(obj);
// ...
if(manager.getLastError() == 'object is null') {
	console.log("Объект "+obj.name+" пуст.");
}

Преимущества: Ошибку в некоторых случаях можно не проверять сразу, значения довольно интуитивные и не затрагивают возвращаемые значения.
Недостатки: В некоторых случаях всё ещё не понятно, почему функция не выполнилась, для каждого родительского класса свой менеджер (при правильном проектировании), что ведет к создании родительского менеджера-обработчика всех ошибок, много мета-информации.

Exceptions

Исключения. Почти все мы знакомы с ними... Исключение - сигнал, указывающий на возникновение какой-либо исключительной ситуации или ошибки.

function doSomething1(input) {
	// ...
		throw new Error('wrong input');
	// ...
}

function doSomething2(data) {
	// ...
		throw new Error('wrong data');
	// ...
}

try {
	doSomething2(doSomething1(myInput));
} catch(e) {
	console.log(e.message);
}

Преимущества: Контроль за всеми возможными ошибками почти в произвольном месте потока, интуитивные значения, кроме значений можно передавать другие параметры отладки (в том числе колл-стек), ни коим образом не мешают логике при не-исключительных ситуациях, могут быть использованы не только для обработки ошибок, но и для других "скачков" по потоку (например, мгновенный выход и многоуровневого цикла).
Недостатки: Некоторые языки требуют обрабатывать все возможные исключения, проблемы с асинхронностью на разных языках, всё ещё не до конца решена проблема нулевых указателей (особенно в случае работы со сторонними библиотеками, ведь нулл - не всегда плохо).

Handlers

Относительно часто используемый механизм обработки ошибок - разделение потоков выполнения. Получил свою популярность с приходом понятия в:замыкание.

Суть обработчиков - обрывать текущий поток (в некоторых решениях - не обрывать в случае успеха) и выполнять один из двух новых - случай ошибки и случай успеха. Распространено в javascript библиотеках вроде jQuery, а так же в в:Nodejs

function doSomething(input, onSuccess, onFail) {
	// ...
	onSuccess && onSuccess(result);
	// ...
	onFail && onFail(error);
}

var input = 'my input';

doSomething(
	input,
	function(result) { 
		console.log('success: ' + result); 
	},
	function(error) { 
		console.log('error:' + error); 
	}
);

Преимущества: Контроль за всеми возможными ошибками, интуитивные значения, асинхронная работа (в конкретных случаях), передача любых параметров, могут быть использованы не только для обработки ошибок, но и для обработки вообще любых ситуаций.
Недостатки: В компилируемых языках приходится писать специальные механизмы для такого рода обработок, в больших проектах - трудно уследить за потоком выполнения, особенно в случае анонимных функций. Проблема "лесенок" или Callback Hell.

Promise

Объект Promise (обещание) используется для отложенных и асинхронных вычислений. Promise может находиться в трёх состояниях:

• ожидание (pending): начальное состояние, не выполнено и не отклонено.
• выполнено (fulfilled): операция завершена успешно.
• отклонено (rejected): операция завершена с ошибкой.

MDN

var promise = new Promise(function(resolve, reject) {
  // здесь вытворяй что угодно, если хочешь асинхронно, потом…
  
  if (/* ..если всё закончилось успехом */) {
    resolve("Работает!");
  }
  else {
    reject(Error("Сломалось"));
  }
});

promise.then(function(result) {
  console.log(result); // "Обрабатываем результат!"
}, function(err) {
  console.log(err); // Ошибка: "Сломалось"
});

Jake Archibald, habrahabr

Преимущества: Контроль за всеми возможными ошибками, интуитивные значения, асинхронная работа (в конкретных случаях), передача любых параметров, могут быть использованы не только для обработки ошибок, но и для обработки вообще любых ситуаций, проверка над множествами случаев или некоторыми случаями в одном месте.
Недостатки: Реализовано далеко не во всех языках, Не подходит для повторяющихся событий, Не подходит для streams, Текущая реализация в браузерах не позволяет следит за progress

dfuse, habrahabr

Null Object

Null Object - это объект с определенным нейтральным («null») поведением. Началось всё с книг, так же я лично замечал это в MFC с состояниями isEmpty у многих объектов, кроме того, это распространено в C++ iostream.

Лично я вижу это приблизительно так:

function NullObject() {
	var me = this;
	
	me._error = '';
	me.isBad = function() { return !!me._errror; }
	me.isGood = function() { return !me._error; }
	me.getError = function() { return me._error; }
	me.setError = function(e) { me._error = e; }
}

function MyClass() { // extends NullObject
	var me = this;
	angular.extend(me, new NullObject()); // или любая функция наследования

	// fields
	// ...
	
	// methods

	me.doSomething1 = function() {
		if(me.isBad()) { return me; }
		// ...
		me.setError('wrong vodka');
		return me;
	}

	me.doSomething2 = function() {
		if(me.isBad()) { return me; }
		// ...
		me.setError('wrong beer');
		return me;
	}
}

var obj = new MyClass();
obj.doSomething1().doSomething2().doSomething1();
if(obj.isBad()) {
	console.log(obj.getError());
}

Преимущества: Контроль за всеми возможными ошибками, интуитивные значения, передача любых параметров (если задано в родителе), могут быть использованы не только для обработки ошибок, но и для обработки вообще любых ситуаций, реализуемо в любых ООП языках, последовательное выполнение методов без остановки потока.
Недостатки: Синхронность, нужно писать некоторые проверки в требуемых методах, нет работы с множеством случаев, требуется перестраивать дерево наследования, дополнительные данные в объектах.

Заключение

Какие ещё вы знаете способы обработки ошибок и где они могут применяться?