Класификация на грешките в React Error Boundary: Таксономия на типовете грешки

В динамичния свят на front-end разработката, особено с React, правилното обработване на грешките е от решаващо значение за осигуряване на положително потребителско изживяване. React Error Boundaries предоставят мощен механизъм за улавяне на JavaScript грешки навсякъде в дървото на компонентите, регистриране на тези грешки и показване на резервен потребителски интерфейс вместо срив на цялото приложение. Ефективното използване на Error Boundaries обаче изисква солидно разбиране на различните типове грешки, които могат да възникнат, и как да ги класифицирате. Това ръководство предлага подробна таксономия на типовете грешки в React, даваща възможност на разработчиците по целия свят да създават по-стабилни и устойчиви приложения.

Защо класификацията на грешките е важна

Класифицирането на грешките не е просто академично упражнение; то е основополагащо за изграждането на надеждни приложения. Добре дефинираната таксономия позволява:

• Подобрено отстраняване на грешки: Идентифицирането на първопричината за грешка става значително по-лесно, когато грешките са категоризирани.
• Целенасочени решения: Различните типове грешки често изискват различни стратегии за обработка. Познаването на типа помага да приложите подходящото решение.
• Подобрено потребителско изживяване: Предоставянето на конкретни, удобни за потребителя съобщения за грешки и резервни потребителски интерфейси води до по-добро потребителско изживяване. Вместо празна страница, потребителите виждат нещо информативно.
• Проактивно решаване на проблеми: Класификацията може да разкрие повтарящи се модели на грешки, което ви позволява да разрешите основните проблеми и да предотвратите бъдещи случаи.
• Ефективен мониторинг и предупреждения: Групирането на грешки по тип ви позволява да настроите подходящи предупреждения и да проследявате тенденциите в здравето на вашето приложение.

React Error Boundary Общ преглед

Преди да се потопим в типовете грешки, нека накратко прегледаме React Error Boundaries. Error Boundary е React компонент, който улавя JavaScript грешки навсякъде в дървото на неговите дъщерни компоненти, регистрира тези грешки и показва резервен потребителски интерфейс вместо да срива рендирането.

За да създадете Error Boundary, вие дефинирате компонент със static getDerivedStateFromError(error) и/или componentDidCatch(error, info) методи на жизнения цикъл. Методът getDerivedStateFromError се извиква след като грешка е хвърлена от компонент наследник. Той получава грешката като параметър и трябва да върне обект, за да актуализира състоянието. Методът componentDidCatch се извиква след като е хвърлена грешка. Той получава грешката и обект, съдържащ trace-а на стека на компонентите като аргументи. Този метод се използва за регистриране на грешки.

Пример:

            
class ErrorBoundary extends React.Component {
  constructor(props) {
    super(props);
    this.state = { hasError: false, error: null, errorInfo: null };
  }

  static getDerivedStateFromError(error) {
    // Update state so the next render will show the fallback UI.
    return { hasError: true, error: error };
  }

  componentDidCatch(error, errorInfo) {
    // You can also log the error to an error reporting service
    console.error('Error Boundary caught an error:', error, errorInfo);
    this.setState({errorInfo: errorInfo})
  }

  render() {
    if (this.state.hasError) {
      // You can render any custom fallback UI
      return (
        <div>
          <h2>Something went wrong.</h2>
          <p>Please try again later.</p>
          {this.state.error && <details style={{ whiteSpace: 'pre-wrap' }}>{this.state.error.toString()}<br />{this.state.errorInfo?.componentStack}</details>}
        </div>
      );
    }

    return this.props.children;
  }
}

            

              
                Copy
              
            
          

Обвийте компоненти, които могат да хвърлят грешка в Error Boundary, за да защитите вашето приложение.

            
<ErrorBoundary>
  <MyComponentThatMightThrowAnError />
</ErrorBoundary>

            

              
                Copy
              
            
          

Таксономия на типовете грешки

Можем да класифицираме грешките в React в няколко ключови категории въз основа на тяхната първопричина. Тази таксономия не е изчерпателна, но предоставя практическа рамка за разбиране и справяне с често срещани грешки. Предоставени са примери за глобален контекст.

1. Грешки при рендиране

Тези грешки възникват по време на процеса на рендиране на компонента. Те често произтичат от проблеми в метода render(), неправилно обработване на данни или проблеми, свързани с методите на жизнения цикъл на компонента. Често срещани сценарии включват:

• Синтаксични грешки в JSX: Неправилно форматиран JSX може да причини неуспешно рендиране. Те обикновено се улавят от JavaScript интерпретатора, но могат да се проявят по време на рендиране.
• Недефинирани променливи/функции: Опитът да се използват променливи или функции, които не са дефинирани в обхвата на компонента, ще доведе до грешки.
• Неправилни типове данни: Предоставянето на неправилни типове данни на props на компонента може да причини проблеми с рендирането. Например, предаване на низ на number prop.
• Безкрайни цикли в Render: Грешки, причинени от рекурсивно рендиране на компоненти или други безкрайни цикли в метода render().
• Липсващи ключове в списъци: Забравяне да се предоставят уникални ключове при рендиране на списъци с елементи с .map(). (например, ред от таблица, който няма правилния ключ в приложение, разположено от Съединените щати в Индия и Китай, където данните могат да бъдат локализирани и ключът може да има проблеми, когато се използва неуникален ключ)

Пример (Синтаксична грешка):

            
function MyComponent() {
  return (
    <div>
      <h1>Hello</h1
    </div>
  );
}

            

              
                Copy
              
            
          

В този пример липсващата затваряща скоба в тага <h1> ще причини грешка при рендиране. Това е често срещан пропуск при създаване на React компоненти. Подобен проблем може да възникне в библиотеки с компоненти, които се използват от разработчици по целия свят.

Пример (Неправилен тип данни):

            
function MyComponent({ count }) {
  return <div>{count.toFixed(2)}</div>;
}

<MyComponent count="hello" />

            

              
                Copy
              
            
          

Ако prop count е предаден като низ вместо число, методът toFixed() ще хвърли грешка. Този тип грешка може да възникне при интегриране с API (като тези в много страни), които връщат неочаквани данни.

2. Грешки в жизнения цикъл

Тези грешки възникват в рамките на методите на жизнения цикъл на React компонента (напр. componentDidMount, componentDidUpdate, useEffect). Проблеми могат да възникнат от неправилна употреба на тези методи, неправилни асинхронни операции или проблеми с извличането на данни. Често срещани причини включват:

• Грешки в componentDidMount/useEffect: Грешки, хвърлени по време на тези методи, често поради API извиквания или неправилна настройка.
• Неправилни актуализации на състоянието: Неправилна употреба на setState или директна манипулация на обекта на състоянието.
• Асинхронни проблеми: Необработени Promises или async/await операции, които водят до грешки.
• Невалидиране на състоянието по време на рендиране: Извикване на setState по време на операция на рендиране (напр. в рамките на render() или getDerivedStateFromProps).

Пример (Необработен Promise):

            
import React, { useState, useEffect } from 'react';

function MyComponent() {
  const [data, setData] = useState(null);

  useEffect(() => {
    fetch('https://api.example.com/data')
      .then(response => response.json())
      .then(data => setData(data))
      .catch(error => {
          console.error('Error fetching data:', error);
          //Missing error handling here will prevent error handling and might lead to an application crash.
      });
  }, []);

  return <div>{data ? <p>Data: {data.message}</p> : <p>Loading...</p>}</div>;
}

            

              
                Copy
              
            
          

Ако заявката към API е неуспешна и блокът .catch() е пропуснат (или ако грешката не е обработена правилно), приложението може да се срине, особено когато е разположено глобално и използва различни API крайни точки. Това подчертава значението на стабилната обработка на грешки, особено с външни зависимости.

3. Грешки при валидиране на Props

Когато използвате библиотеки за валидиране на props като prop-types, могат да възникнат грешки, когато компонентът получи props с грешен тип или формат. Това включва случаи, когато липсват задължителни props. Тези грешки често са причинени от несъответствия в API договорите, проблеми с интеграцията или просто правописни грешки.

• Несъответствия на типовете: Предоставяне на prop с неправилен тип (напр. низ вместо число или функция вместо обект).
• Липсващи задължителни Props: Непредоставяне на prop, който е маркиран като задължителен.
• Неправилни стойности на Props: Предаване на стойности, които не отговарят на посочените изисквания (напр. стойности извън диапазона).

Пример (Грешка в Prop Type):

            
import PropTypes from 'prop-types';

function MyComponent({ name, age }) {
  return <div>Name: {name}, Age: {age}</div>;
}

MyComponent.propTypes = {
  name: PropTypes.string.isRequired,
  age: PropTypes.number.isRequired,
};

<MyComponent name={123} age="30" /> // Incorrect props

            

              
                Copy
              
            
          

В този случай `name` се предава като число, когато трябва да бъде низ. Валидирането на Props помага да се улови този тип грешка рано, преди да доведе до проблеми с рендирането. Това е важно за междукултурни екипи, които може да не използват едни и същи конвенции.

4. Грешки при обработка на събития

Грешките, които възникват в рамките на обработчиците на събития (напр. onClick, onChange, onSubmit), са често срещани. Те могат да произтичат от различни причини, включително неправилна логика за обработка на събития, проблеми с манипулирането на данни или проблеми с достъпа или модифицирането на състоянието на компонента. Тези типове грешки могат да възникнат, например, в уеб приложение, използвано в Обединеното кралство, Канада или Австралия, когато се опитвате да конвертирате формати на дати. Те са често срещани при използването на библиотеки.

• Неуловени изключения в обработчици на събития: Грешки, хвърлени в рамките на функциите на обработчика на събития.
• Неправилна логика за обработка на събития: Грешки в кода, който се изпълнява в отговор на събития (напр. изпращане на формуляр, щраквания на бутони, въвеждане на клавиатура).
• Неправилно управление на състоянието: Актуализиране на състоянието неправилно в рамките на обработчик на събития, което води до неочаквано поведение.
• Достъп до недостъпни свойства или методи: Когато логиката в рамките на обработчика на събития зависи от недефинирана функция или стойност.

Пример (Неуловено изключение в обработчик на събития):

            
function MyComponent() {
  const handleClick = () => {
    try {
      // Some operation that may throw an error, such as division by zero
      const result = 10 / 0;
      console.log(result);
    } catch (error) {
      console.error('An error occurred:', error);
    }
  };

  return (
    <button onClick={handleClick}>Click me</button>
  );
}

            

              
                Copy
              
            
          

В този пример делението на нула може да доведе до грешка, която може да бъде уловена в рамките на блока try...catch. Въпреки това, ако блокът try...catch липсва, грешката може да бъде неуловена и да причини проблеми. Обработчиците на събития са в основата на всички видове приложения, включително електронни търговски системи и бизнес инструменти, използвани по целия свят.

5. Грешки в библиотеки на трети страни

Много React приложения разчитат на библиотеки на трети страни. Грешки могат да възникнат от тези библиотеки поради различни причини, включително:

• Неправилна употреба на библиотеки: Предоставяне на неправилни аргументи на функциите на библиотеката.
• Грешки в библиотеката: Грешки в самата библиотека.
• Конфликти във версиите: Конфликти между различни версии на същата или други библиотеки.
• Несъвместимости: Несъвместимости с версията на React или други зависимости.

Пример (Неправилна употреба на библиотеки):

            
import { someLibraryFunction } from 'some-library';

function MyComponent() {
  const result = someLibraryFunction(1, 'incorrect argument');
  return <div>{result}</div>;
}

            

              
                Copy
              
            
          

Ако someLibraryFunction очаква число и друго число, но ние предадем низ, това ще доведе до грешка. Този тип грешка често възниква при интегриране на нови библиотеки във вашия проект или при актуализиране на съществуващи. Грешки в библиотеки на трети страни могат да възникнат навсякъде, включително с популярни библиотеки, използвани в банковото дело и финансите и други индустрии в международни локации.

6. Мрежови грешки

Приложенията, които комуникират с API или други външни услуги, са уязвими към грешки, свързани с мрежата. Тези грешки могат да се проявят по различни начини:

• Неуспешни API заявки: Грешки, върнати от API, като 400 Bad Request, 404 Not Found или 500 Internal Server Error.
• CORS проблеми: Грешки Cross-Origin Resource Sharing (CORS), които пречат на браузъра да получи достъп до API поради ограничения за сигурност.
• Мрежови изчаквания: Заявки, които отнемат твърде много време за завършване.
• Проблеми с интернет свързаността: Грешки, причинени от загуба на интернет достъп от устройството на потребителя.

Пример (Неуспешна API заявка):

            
useEffect(() => {
  fetch('https://api.example.com/nonexistent-endpoint')
    .then(response => {
      if (!response.ok) {
        throw new Error(`HTTP error! Status: ${response.status}`);
      }
      return response.json();
    })
    .then(data => {
      console.log(data);
    })
    .catch(error => {
      console.error('Fetch error:', error);
    });
}, []);

            

              
                Copy
              
            
          

В този пример извикването на несъществуваща API крайна точка може да задейства грешка 404, подчертавайки необходимостта от стабилна обработка на грешки, особено когато работите с отдалечени API и за междукултурни приложения.

7. Грешки при рендиране от страна на сървъра (SSR)

Ако вашето React приложение използва рендиране от страна на сървъра (Server-Side Rendering - SSR) или генериране на статични сайтове (Static Site Generation - SSG), може да срещнете грешки, специфични за тези среди. Тези грешки могат да произтичат от разликите в средите от страна на клиента и от страна на сървъра, като например променливи на средата, зависимости или достъп до API, специфични за браузъра (напр. window, document). Тези грешки могат да възникнат в React приложения, разположени от Съединените щати, Обединеното кралство или други страни, и са често срещани при работа с различни уеб хостинг сървъри.

• Несъвместим код от страна на клиента: Код, който зависи от средата на браузъра (напр. window, document) и се изпълнява по време на SSR.
• Липсващи променливи на средата: Неправилно конфигурирани променливи на средата на сървъра.
• Проблеми със зависимостите: Несъвместимости от страна на сървъра с използването на библиотеки само от страна на клиента.
• Проблеми при извличане на данни: Проблеми по време на извличане на данни на сървъра.

Пример (Код от страна на клиента на сървър):

            
function MyComponent() {
  const [width, setWidth] = useState(window.innerWidth);

  useEffect(() => {
    const handleResize = () => setWidth(window.innerWidth);
    window.addEventListener('resize', handleResize);
    return () => window.removeEventListener('resize', handleResize);
  }, []);

  return <div>Window width: {width}</div>;
}

            

              
                Copy
              
            
          

В SSR среда `window` не е дефиниран, което води до грешка. Най-добрата практика е тези типове функции да бъдат само от страна на клиента или да се използва условно рендиране, за да се предотвратят грешки.

8. Грешки в сигурността

Уязвимостите в сигурността могат да доведат до грешки по време на изпълнение, особено тези, свързани с неправилна обработка на потребителски вход. Те могат да произтичат от неправилна реализация, но също и от използването на остарели библиотеки. Тези грешки са особено притеснителни в глобални приложения, тъй като могат да изложат чувствителни данни в различни правни юрисдикции. Тези типове грешки могат да бъдат често срещани при банкови приложения и приложения за обработка на плащания, които работят в световен мащаб.

• Cross-Site Scripting (XSS): Инжектиране на злонамерени скриптове в приложението.
• SQL Injection: Инжектиране на злонамерен SQL код в заявки към базата данни (ако frontend взаимодейства със backend услуга).
• Недостатъчна валидация на входните данни: Неуспех да се почистят и валидират правилно потребителските входни данни.
• Проблеми с оторизацията/автентификацията: Където приложението не успява да ограничи правилно достъпа до потребителски данни.

Пример (XSS уязвимост):

            
function MyComponent({userInput}) {
  return <div>{userInput}</div>;
}

            

              
                Copy
              
            
          

Ако userInput се показва директно без правилно почистване, нападател може да инжектира злонамерен код, което води до компрометиране на потребителски акаунти. Такива проблеми могат да бъдат скъпи и да имат голямо влияние върху приложения, които потребителите в различни страни използват.

Приложими идеи и най-добри практики

Разбирането на тази таксономия на типовете грешки ви позволява да създавате по-устойчиви и удобни за потребителя React приложения. Ето някои приложими стъпки:

• Внедрете изчерпателни Error Boundaries: Обвийте цялото си приложение (или критични части) в Error Boundaries, за да улавяте грешки на най-високо ниво.
• Използвайте специализирани услуги за регистриране на грешки: Интегрирайте се с услуги като Sentry, Bugsnag или Rollbar, за да проследявате и анализирате грешки ефективно, независимо къде е разположено вашето приложение.
• Внедрете стабилна обработка на грешки в рамките на методите на жизнения цикъл и обработчиците на събития: Използвайте блокове try...catch, обработвайте Promises правилно с .catch() и обработвайте грешките правилно.
• Използвайте валидиране на Props: Винаги използвайте PropTypes (или TypeScript), за да валидирате props и да улавяте грешки в типовете рано.
• Тествайте старателно вашия код: Напишете unit тестове, интеграционни тестове и end-to-end тестове, за да уловите потенциални грешки. Симулирайте различни сценарии, включително тези, които могат да се случат с различни API отговори.
• Обработвайте мрежови грешки: Внедрете обработка на грешки за мрежови заявки, предоставяйки удобни за потребителя съобщения, когато API са недостъпни или когато мрежовата връзка е слаба. Помислете за показване на механизъм за повторен опит.
• Приоритизирайте прегледите на код: Накарайте членовете на екипа да прегледат вашия код, за да уловят потенциални грешки и да подобрят цялостното качество на кода. Това е особено важно за глобални екипи, като се гарантира, че всички членове разбират най-добрите практики и потенциалните клопки.
• Наблюдавайте вашето приложение: Настройте инструменти за наблюдение и предупреждения, за да откривате грешки в реално време. Тези предупреждения трябва да се основават на класификацията на грешките.
• Подобрете потребителското изживяване: Предоставете полезни и информативни съобщения за грешки. Не показвайте сурови съобщения за грешки на потребителя. Вместо това предложете ясни обяснения и инструкции как да разрешите проблема.
• Поддържайте зависимостите актуални: Редовно актуализирайте вашите зависимости, включително самия React, за да се възползвате от корекции на грешки и кръпки за сигурност.
• Следвайте сигурни практики за кодиране: Използвайте правилно валидиране на входните данни и кодиране на изхода, за да се предпазите от уязвимости в сигурността като XSS и SQL injection. Тези уязвимости могат да засегнат глобални приложения, използвани в множество държави.

Заключение

React Error Boundaries са мощен инструмент за подобряване на устойчивостта и потребителското изживяване на вашите приложения. Разбирайки различните типове грешки, които могат да възникнат, и използвайки предоставената таксономия, можете да изградите по-стабилни, надеждни и удобни за потребителя React приложения, които могат да обработват грешките правилно. Това изчерпателно ръководство предоставя силна основа за разработчиците по целия свят, а приложимите идеи и най-добри практики ще гарантират, че вашите приложения са готови за предизвикателствата на разнообразна и глобална потребителска база. Като възприемете тези принципи, ще бъдете добре оборудвани да обработвате грешките ефективно, да създавате по-добро потребителско изживяване и да подобрите цялостното качество на вашите React приложения.