iOS异常采用处理方式

iOS开发过程中我们经常会遇到异常问题

 

对异常的处理一般采用打印或者直接抛出。这样可以很方便我们调试过程有所参考，而且方便我们查看异常产生的位置信息

NSError(错误信息)

采用NSError的情况

使用 NSError 的形式可以把程序中导致错误原因回报给调用者，而且使程序正常运行不会造成奔溃的后果

NSError包含的内容

@interface NSError : NSObject <NSCopying, NSSecureCoding> {
    @private
    void *_reserved;
    NSInteger _code;
    NSString *_domain;
    NSDictionary *_userInfo;
}

　　

• NSError _code（错误码， 类型 NSInteger) ： 独有的错误代码，指明在某个范围内具体发生的错误。可能是一系列的错误的集合，所以可以使用 Enum 来定义。
• NSError *_domain (错误范围，类型 NSString) ：错误发生范围，通常使用一个特有的全局变量来定义。
• NSError *_userInfo (用户信息，类型 NSDictionary) ：有关错误的额外信息，其中包含一段“本地化的描述”，还可能包含导致此错误发生的另一个错误。userInfo 可以描述为一条错误的链条

NSError使用的两种情况

在方法实现或者是 API 设计时，我们对 NSError 的使用情形有两种：在协议中传递和“输出参数”返回给调用者

1.通过委托协议来传递错误

- (void)connection:(NSURLConnection *)connection withError:(NSError *)error;

通过代理协议的方式可以把错误报告信息传递

2.“输出参数”返回给调用者

- (BOOL)doSomething:(NSError **)error;

错误的信息作为一个指向指针的指针（也就是说一个指针指向错误的对象）

@throw NSException (异常抛出)

采用 @throw 情况

在 APP 运行期间遇到问题，需要对问题进行操作终止程序抛出异常，可以使用 @throw 来进行

采用 @throw 可能产生问题

在异常抛出实例中，如果抛出异常。在实现抛出异常的代码后面的执行释放资源就不会执行，这样末尾的对象就不会被释放。如果想要生成“异常安全”的代码，可以设置编译器的标志 -fobjc-arc-exceptions 来进行实现。不过将要一如加一些额外的代码，在不抛出异常时也会执行代码。
在不使用 ARC 时也很难实现异常抛出情况下对内存进行释放。

NSError * error = nil;
BOOL success = [self doSomething:&error];
if(error && success) {
     @throw[NSException …];
}
[success release];

　　

按照上面实现当在异常抛出的过程时，success 还来不及释放。所以要解决上面的问题可以在异常抛出之前对 success 进行释放，但是当需要释放的资源有很多的情况下，这样操作起来就比较复杂。

在开发过程中异常抛出可以使用在 抽象的基类 实例方法中进行调用。如果基类中的方法不被 override 就设置抛出异常，这样可以保证实例方法被重写。

@try @catch @finally (异常捕捉)

采用 @try @catch @finally 情况

个人感觉 @try @catch @finally 是 @throw NSException 的加强版。前者可以实现对异常的捕捉，相关异常的输出，和异常输出后执行的 @finally 相关的具体操作。后者是对具体整理 NSExpection 抛出，并没有前者比较完善的流程化操作步骤。

如果在基类中实现 @throw 进行设置 必须 override 基类中的实例方法，那么捕获异常的方法中使用 @try @catch @finally。例如：NSArray，NSDictionary 初始变量使用字面量来获取值时，需要判断返回数据是否为 nil 来防止 APP Crash。

产生问题和解决方式

当使用 @try @catch @finally 时，有两种情况 MRC 和 ARC。

MRC（iOS 5 之前） 的环境中，上面的代码可以展示为：

SomeClass *someClass = nil;
@try {
       someClass = [[SomeClass alloc] init];
       [someClass doSomeThingsThatMayThrow];
}
@catch() {
     NSLog(… …);
}
@finally {
     [someClass release];
}

　　

在 ARC 的环境中，上面的代码展示为：

SomeClass *someClass = nil;
@try {
       someClass = [[SomeClass alloc] init];
       [someClass doSomeThingsThatMayThrow];
}
@catch( … ) {
     NSLog(… …);
}
@finally {
    
}

　　

可以看出在 MRC 的情形下可以实现对于内存的释放，在 ARC 的情形下会系统会实现对内存的释放? 这样向正确吗？

答案是：ARC 不会自动处理，因为如果要实现自动处理可能要加入大量的代码，才可以清楚对象实现抛出异常时将其清理。但是如果加入代码就会影响运行时的性能，在正常运行时也会如此。
如果在当前实现中开启 -fobjc-arc-exception 的模式可以实现在 @try @catch @finally 在异常情况下实现对未释放的对象进行内存的释放管理

@try@catch@finally 的 C++ 源码

查看异常抛出的源码：
建立项目在 main.m 文件中实现下面代码：

SomeClass *someClass = nil;
@try {
       someClass = [[SomeClass alloc] init];
       [someClass doSomeThingsThatMayThrow];
}
@catch( … ) {
     NSLog(… …);
}
@finally {
    
}

　　

打开终端在 main.m 终端的文件夹路径执行下面的语句

clang -x objective-c -rewrite-objc -isysroot /Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Platforms/iPhoneSimulator.platform/Developer/SDKs/iPhoneSimulator.sdk main.m

会生成文件 main.cpp 的文件，可以打开查看文 @try @catch @fianlly

NSExpection 属性内容

__attribute__((__objc_exception__))

#ifndef _REWRITER_typedef_NSException
#define _REWRITER_typedef_NSException
typedef struct objc_object NSException;
typedef struct {} _objc_exc_NSException;
#endif

struct NSException_IMPL {
    struct NSObject_IMPL NSObject_IVARS; //实例变量
    NSString *name;                      //exception 的名字
    NSString *reason;                    //exception 产生的原因
    NSDictionary *userInfo;              //exception 展示使用详细的信息
    id reserved;                         //
};

　　

NSError 属性内容

#ifndef _REWRITER_typedef_NSError
#define _REWRITER_typedef_NSError
typedef struct objc_object NSError;
typedef struct {} _objc_exc_NSError;
#endif

struct NSError_IMPL {
    struct NSObject_IMPL NSObject_IVARS; //实例变量
    void *_reserved;                     //实例调用的方法
    NSInteger _code;                     //error 错误码
    NSString *_domain;                   //error 错误发生范围
    NSDictionary *_userInfo;             //error 错误描述的具体信息
};

　　

下面在 main.m 中使用 Clang 解析 @try @catch @finally 在 C++ 环境中解析

在没有参数的情况下

int main() {
    
    @try {
        
    } @catch (NSException *exception) {
        
    } @finally {
        
    }
}

　　

经过 Clang 解析后源码如下：

int main() {

{ id volatile _rethrow = 0;
    try {
        try {
                 //异常捕获
            } catch (_objc_exc_NSException *_exception) {
                 NSException *exception = (NSException*)_exception; 
                 //捕获异常，并进行抛出
            } 
        }
    catch (id e) {
         _rethrow = e;
        }
    {  
      struct _FIN { _FIN(id reth) : rethrow(reth) {}
        ~_FIN() { if (rethrow) objc_exception_throw(rethrow); }
        id rethrow;
        } _fin_force_rethow(_rethrow);
           //异常抛出后执行的 finally 的内容
        }
    }
}
static struct IMAGE_INFO { unsigned version; unsigned flag; } _OBJC_IMAGE_INFO = { 0, 2 };

　　

在有参数的情况下

int main() {
    
    NSDictionary *dic = @{@"name":@"liang",
                          @"last name":@"bai",
                          @"dream":@"to be a bussinessman",
                          @"work":@"IT"};
    
    NSString *salaryLiterals = nil;
    NSString *salaryAtIndex = nil;
    @try {
        
        salaryAtIndex = [dic objectForKey:@"salary"];
        salaryLiterals = dic[@"salary"];
        
    } @catch (NSException *exception) {
        NSLog(@"error name is %@, reason : %@, userInfo : %@", exception.name, exception.reason, exception.userInfo);
    } @finally {
        
    }
}

　　

经过 Clang 解析后源码如下：

int main() {
    NSDictionary *dic = ((NSDictionary *(*)(Class, SEL, const ObjectType *, const id *, NSUInteger))(void *)objc_msgSend)(objc_getClass("NSDictionary"), 
sel_registerName("dictionaryWithObjects:forKeys:count:"), 
(const id *)__NSContainer_literal(4U, (NSString *)&__NSConstantStringImpl__var_folders_tv_4c43vcqx24vcxx6d51n4ntc00000gn_T_main_753a25_mi_1,
(NSString *)&__NSConstantStringImpl__var_folders_tv_4c43vcqx24vcxx6d51n4ntc00000gn_T_main_753a25_mi_3, 
(NSString *)&__NSConstantStringImpl__var_folders_tv_4c43vcqx24vcxx6d51n4ntc00000gn_T_main_753a25_mi_5, 
(NSString *)&__NSConstantStringImpl__var_folders_tv_4c43vcqx24vcxx6d51n4ntc00000gn_T_main_753a25_mi_7).arr,
(const id *)__NSContainer_literal(4U, (NSString *)&__NSConstantStringImpl__var_folders_tv_4c43vcqx24vcxx6d51n4ntc00000gn_T_main_753a25_mi_0, 
(NSString *)&__NSConstantStringImpl__var_folders_tv_4c43vcqx24vcxx6d51n4ntc00000gn_T_main_753a25_mi_2,
(NSString *)&__NSConstantStringImpl__var_folders_tv_4c43vcqx24vcxx6d51n4ntc00000gn_T_main_753a25_mi_4,
(NSString *)&__NSConstantStringImpl__var_folders_tv_4c43vcqx24vcxx6d51n4ntc00000gn_T_main_753a25_mi_6).arr, 4U);
    NSString *salary = __null;
    { id volatile _rethrow = 0; //使用 volatile 修饰的 _rethrow 记录异常的局部变量 
        try {
            try {
                    salary = ((id  _Nullable (*)(id, SEL, KeyType))(void *)objc_msgSend)((id)dic, sel_registerName("objectForKeyedSubscript:"), 
              (id)(NSString *)&__NSConstantStringImpl__var_folders_tv_4c43vcqx24vcxx6d51n4ntc00000gn_T_main_753a25_mi_8);
                } 
            catch (_objc_exc_NSException *_exception) {
             NSException *exception = (NSException*)_exception; 
             NSLog((NSString *)&__NSConstantStringImpl__var_folders_tv_4c43vcqx24vcxx6d51n4ntc00000gn_T_main_753a25_mi_9,
                    ((NSExceptionName (*)(id, SEL))(void *)objc_msgSend)((id)exception, sel_registerName("name")), 
                    ((NSString * _Nullable (*)(id, SEL))(void *)objc_msgSend)((id)exception, sel_registerName("reason")), 
                    ((NSDictionary * _Nullable (*)(id, SEL))(void *)objc_msgSend)((id)exception, sel_registerName("userInfo")));
            } 
        }
        catch (id e) {
            _rethrow = e;
        }
         { 
             struct _FIN { 
                _FIN(id reth) : rethrow(reth) {}
                ~_FIN() { 
                  if (rethrow) objc_exception_throw(rethrow); 
                }
                id rethrow;
             } 
             _fin_force_rethow(_rethrow);
                salary = __null;
         }
    }
}
static struct IMAGE_INFO { unsigned version; unsigned flag; } _OBJC_IMAGE_INFO = { 0, 2 };

　　

总结：

（1）遇到奔溃问题或者是错误问题，优先使用 NSError 来对奔溃和错误进行封装，然后使用 NSLog 对其进行打印

（2）@try @catch @finally 在使用的过程中很方便，但是 MRC 中如果变量较多可能会漏掉局部变量内存释放问题和 ARC 中如果抛出问题，不会自动对局部变量释放（开启 -fobjc-arc-expections 模式会进行释放，但是引入代码对性能有所影响）