انتشار خطای مرز خطا در React: تسلط بر مدیریت زنجیره خطا

مرزهای خطای React یک مکانیزم حیاتی برای مدیریت مناسب خطاهایی که در برنامه شما رخ می دهد، ارائه می دهند. آنها به شما اجازه می دهند خطاهای جاوا اسکریپت را در هر نقطه از درخت کامپوننت فرزند خود، ثبت کرده و به جای خراب کردن کل برنامه، یک رابط کاربری بازگشتی نمایش دهید. درک چگونگی انتشار خطاها از طریق درخت کامپوننت شما و چگونگی مدیریت مؤثر این "زنجیره خطا" برای ساخت برنامه های کاربردی React قوی و مقاوم ضروری است. این راهنما به پیچیدگی های مرزهای خطای React می پردازد، الگوهای انتشار خطا، بهترین شیوه ها برای مدیریت زنجیره خطا و استراتژی هایی برای بهبود قابلیت اطمینان کلی پروژه های React شما را بررسی می کند.

درک مرزهای خطای React

مرز خطا یک کامپوننت React است که خطاهای جاوا اسکریپت را در هر نقطه از درخت کامپوننت فرزند خود، ثبت کرده و یک رابط کاربری بازگشتی نمایش می دهد. مرزهای خطا، خطاها را در طول رندرینگ، در متدهای چرخه حیات و در سازنده های کل درخت زیرین خود می گیرند. آنها نمی توانند خطاها را در داخل کنترل کننده های رویداد بگیرند.

قبل از معرفی مرزهای خطا، خطاهای جاوا اسکریپت مدیریت نشده در یک کامپوننت اغلب کل برنامه React را خراب می کرد و تجربه کاربری ضعیفی ارائه می داد. مرزهای خطا با جدا کردن خطاها به بخش های خاصی از برنامه، از این امر جلوگیری می کنند و به بقیه برنامه اجازه می دهند به عملکرد خود ادامه دهند.

ایجاد یک مرز خطا

برای ایجاد یک مرز خطا، باید یک کامپوننت React تعریف کنید که متدهای چرخه حیات static getDerivedStateFromError() یا componentDidCatch() (یا هر دو) را پیاده سازی کند. ساده ترین شکل پیاده سازی مرز خطا به این صورت است:

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

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

 componentDidCatch(error, info) {
 // Example "componentStack":
 // in ComponentThatThrows (created by App)
 // in App
 console.error("Caught an error: ", error, info.componentStack);
 // You can also log the error to an error reporting service
 // logErrorToMyService(error, info.componentStack);
 }

 render() {
 if (this.state.hasError) {
 // You can render any custom fallback UI
 return <h1>Something went wrong.</h1>;
 }

 return this.props.children; 
 }
}

            

              
                Copy
              
            
          

توضیحات:

• constructor(props): وضعیت کامپوننت را مقداردهی اولیه می کند و hasError را در ابتدا روی false تنظیم می کند.
• static getDerivedStateFromError(error): این متد چرخه حیات پس از اینکه یک خطا توسط یک کامپوننت فرزند پرتاب شده باشد، فراخوانی می شود. این خطا را به عنوان یک آرگومان دریافت می کند و به شما اجازه می دهد وضعیت را به گونه ای به روز کنید که نشان دهد یک خطا رخ داده است. در اینجا، ما به سادگی hasError را روی true تنظیم می کنیم. این یک متد استاتیک است، به این معنی که به نمونه کامپوننت (this) دسترسی ندارد.
• componentDidCatch(error, info): این متد چرخه حیات پس از اینکه یک خطا توسط یک کامپوننت فرزند پرتاب شده باشد، فراخوانی می شود. این خطا را به عنوان اولین آرگومان و یک شی حاوی اطلاعات در مورد اینکه کدام کامپوننت خطا را پرتاب کرده است، به عنوان آرگومان دوم دریافت می کند. این برای ثبت خطا و زمینه آن مفید است. info.componentStack یک ردیابی پشته از سلسله مراتب کامپوننتی که خطا در آن رخ داده است، ارائه می دهد.
• render(): این متد رابط کاربری کامپوننت را رندر می کند. اگر hasError برابر با true باشد، یک رابط کاربری بازگشتی (در این مورد، یک پیام ساده "مشکلی پیش آمد") رندر می کند. در غیر این صورت، فرزندان کامپوننت (this.props.children) را رندر می کند.

استفاده از یک مرز خطا

برای استفاده از یک مرز خطا، به سادگی کامپوننت(های) که می خواهید از آنها محافظت کنید را با کامپوننت مرز خطا بپیچید:

            <ErrorBoundary>
 <MyComponent />
</ErrorBoundary>

            

              
                Copy
              
            
          

هر خطایی که توسط MyComponent یا هر یک از فرزندان آن پرتاب شود، توسط ErrorBoundary گرفته می شود. مرز خطا سپس وضعیت خود را به روز می کند، یک رندر مجدد را آغاز می کند و رابط کاربری بازگشتی را نمایش می دهد.

انتشار خطا در React

هنگامی که یک خطا در یک کامپوننت React رخ می دهد، یک الگوی انتشار خاص را در درخت کامپوننت دنبال می کند. درک این الگو برای قرار دادن استراتژیک مرزهای خطا برای مدیریت مؤثر خطاها در برنامه شما بسیار مهم است.

رفتار انتشار خطا:

1. خطا پرتاب می شود: یک خطا در یک کامپوننت پرتاب می شود (به عنوان مثال، در طول رندرینگ، در یک متد چرخه حیات یا در یک سازنده).
2. خطا به بالا حباب می زند: خطا به سمت ریشه در درخت کامپوننت منتشر می شود. به دنبال نزدیکترین کامپوننت مرز خطا در سلسله مراتب والد خود می گردد.
3. مرز خطا می گیرد: اگر یک مرز خطا پیدا شود، خطا را می گیرد و متدهای static getDerivedStateFromError و componentDidCatch خود را فعال می کند.
4. رابط کاربری بازگشتی رندر می شود: مرز خطا وضعیت خود را به روز می کند، باعث رندر مجدد می شود و رابط کاربری بازگشتی را نمایش می دهد.
5. اگر هیچ مرز خطایی وجود نداشته باشد: اگر هیچ مرز خطایی در درخت کامپوننت پیدا نشود، خطا به انتشار به سمت ریشه ادامه می دهد. در نهایت، احتمالاً کل برنامه React را خراب می کند و منجر به یک صفحه سفید یا یک پیام خطا در کنسول مرورگر می شود.

مثال:

درخت کامپوننت زیر را در نظر بگیرید:

            
<App>
 <ErrorBoundary>
 <ComponentA>
 <ComponentB>
 <ComponentC /> // Throws an error
 </ComponentB>
 </ComponentA>
 </ErrorBoundary>
</App>

            

              
                Copy
              
            
          

اگر ComponentC یک خطا پرتاب کند، خطا به کامپوننت ErrorBoundary در داخل App منتشر می شود. ErrorBoundary خطا را می گیرد و رابط کاربری بازگشتی خود را رندر می کند. کامپوننت App و هر کامپوننت دیگری در خارج از ErrorBoundary به عملکرد عادی خود ادامه می دهند.

مدیریت زنجیره خطا

مدیریت مؤثر زنجیره خطا شامل قرار دادن استراتژیک مرزهای خطا در درخت کامپوننت شما برای رسیدگی به خطاها در سطوح مختلف دانه بندی است. هدف این است که خطاها را به بخش های خاصی از برنامه جدا کنید، از خرابی ها جلوگیری کنید و رابط های کاربری بازگشتی آموزنده ارائه دهید.

استراتژی هایی برای قرار دادن مرز خطا

1. مرز خطای سطح بالا: یک مرز خطای سطح بالا می تواند در ریشه برنامه شما قرار داده شود تا هر گونه خطای مدیریت نشده ای را که تمام مسیر را در درخت کامپوننت منتشر می شود، بگیرد. این به عنوان آخرین خط دفاعی در برابر خرابی های برنامه عمل می کند.

               
    <App>
    <ErrorBoundary>
    <MainContent />
    </ErrorBoundary>
    </App>
    
               
   
                 
                   Copy
                 
               
             

2. مرزهای خطای مخصوص کامپوننت: مرزهای خطا را در اطراف کامپوننت های جداگانه یا بخش هایی از برنامه خود قرار دهید که مستعد خطا هستند یا می خواهید آنها را از بقیه برنامه جدا کنید. این به شما امکان می دهد خطاها را به روشی هدفمندتر مدیریت کنید و رابط های کاربری بازگشتی خاص تری ارائه دهید.

               
    <Dashboard>
    <ErrorBoundary>
    <UserProfile />
    </ErrorBoundary>
    <ErrorBoundary>
    <AnalyticsChart />
    </ErrorBoundary>
    </Dashboard>
    
               
   
                 
                   Copy
                 
               
             

3. مرزهای خطای سطح مسیر: در برنامه های کاربردی با مسیریابی، می توانید مرزهای خطا را در اطراف مسیرهای جداگانه قرار دهید تا از خراب شدن کل برنامه در اثر خطاها در یک مسیر جلوگیری کنید.

               
    <BrowserRouter>
    <Routes>
    <Route path="/" element={<ErrorBoundary><Home /></ErrorBoundary>} />
    <Route path="/profile" element={<ErrorBoundary><Profile /></ErrorBoundary>} />
    </Routes>
    </BrowserRouter>
    
               
   
                 
                   Copy
                 
               
             

4. مرزهای خطای دانه ای برای واکشی داده: هنگام واکشی داده از API های خارجی، منطق واکشی داده و کامپوننت هایی که داده را رندر می کنند را با مرزهای خطا بپیچید. این می تواند از خراب شدن برنامه در اثر خرابی های API یا فرمت های داده غیر منتظره جلوگیری کند.

               
   function MyComponent() {
    const [data, setData] = React.useState(null);
    const [error, setError] = React.useState(null);
   
    React.useEffect(() => {
    const fetchData = async () => {
    try {
    const response = await fetch('/api/data');
    const jsonData = await response.json();
    setData(jsonData);
    } catch (e) {
    setError(e);
    }
    };
   
    fetchData();
    }, []);
   
    if (error) {
    return <p>Error: {error.message}</p>; // Simple error display within the component
    }
   
    if (!data) {
    return <p>Loading...</p>;
    }
   
    return <ErrorBoundary><DataRenderer data={data} /></ErrorBoundary>; // Wrap the data renderer
   }
    
               
   
                 
                   Copy
                 
               
             

بهترین شیوه ها برای مدیریت زنجیره خطا

• از بسته بندی بیش از حد خودداری کنید: هر کامپوننت را با یک مرز خطا نپیچید. این می تواند منجر به سربار غیر ضروری شود و اشکال زدایی خطاها را دشوارتر کند. بر بسته بندی کامپوننت هایی تمرکز کنید که احتمالاً خطا پرتاب می کنند یا برای عملکرد برنامه حیاتی هستند.
• رابط های کاربری بازگشتی آموزنده ارائه دهید: رابط کاربری بازگشتی باید اطلاعات مفیدی را در مورد اینکه چه مشکلی پیش آمده و چه کاری می توانند برای رفع مشکل انجام دهند، به کاربر ارائه دهد. از پیام های خطای عمومی مانند "مشکلی پیش آمد" خودداری کنید. در عوض، پیام های خطای خاص، پیشنهادات عیب یابی یا پیوندهایی به منابع راهنما ارائه دهید.
• خطاها را به طور مؤثر ثبت کنید: از متد componentDidCatch برای ثبت خطاها در یک سرویس گزارش دهی خطای متمرکز (به عنوان مثال، Sentry، Bugsnag، Rollbar) استفاده کنید. اطلاعات مربوط به خطا، مانند پشته کامپوننت، پیام خطا و هر زمینه کاربری را وارد کنید. استفاده از کتابخانه هایی مانند @sentry/react را در نظر بگیرید که می توانند به طور خودکار استثناهای مدیریت نشده را ثبت کرده و زمینه غنی ارائه دهند.
• مرزهای خطای خود را آزمایش کنید: تست هایی بنویسید تا مطمئن شوید که مرزهای خطای شما به درستی کار می کنند و خطاها را طبق انتظار می گیرند. هر دو مسیر خوشحال (بدون خطا) و مسیر خطا (خطاها رخ می دهند) را آزمایش کنید تا تأیید کنید که رابط کاربری بازگشتی به درستی نمایش داده می شود. از کتابخانه های تست مانند React Testing Library برای شبیه سازی سناریوهای خطا استفاده کنید.
• تجربه کاربری را در نظر بگیرید: رابط کاربری بازگشتی خود را با در نظر گرفتن تجربه کاربری طراحی کنید. هدف این است که اختلال را به حداقل برسانید و حتی زمانی که خطاها رخ می دهند، یک تجربه یکپارچه ارائه دهید. استفاده از تکنیک های بهبود تدریجی را برای کاهش ظرافت عملکرد در هنگام بروز خطا در نظر بگیرید.
• از مدیریت خطای خاص در داخل کامپوننت ها استفاده کنید: مرزهای خطا نباید *تنها* مکانیزم مدیریت خطا باشند. بلوک های try/catch را در داخل کامپوننت ها برای سناریوهای خطای قابل پیش بینی، مانند رسیدگی به درخواست های شبکه، پیاده سازی کنید. این امر مسئولیت های مرز خطا را بر استثناهای غیر منتظره یا گرفته نشده متمرکز می کند.
• نرخ خطا و عملکرد را نظارت کنید: فرکانس خطاها و عملکرد مرزهای خطای خود را ردیابی کنید. این می تواند به شما کمک کند مناطقی از برنامه خود را که مستعد خطا هستند شناسایی کرده و قرار دادن مرز خطا خود را بهینه کنید.
• مکانیسم های تلاش مجدد را پیاده سازی کنید: در صورت لزوم، مکانیسم های تلاش مجدد را برای تلاش مجدد خودکار عملیات های ناموفق پیاده سازی کنید. این می تواند به ویژه برای رسیدگی به خطاهای گذرا مانند مشکلات اتصال شبکه مفید باشد. استفاده از کتابخانه هایی مانند react-use را در نظر بگیرید که هوک های تلاش مجدد را برای واکشی داده ارائه می دهد.

مثال: یک استراتژی مدیریت خطای جهانی برای یک برنامه تجارت الکترونیک

بیایید یک مثال از یک برنامه تجارت الکترونیک ساخته شده با React را در نظر بگیریم. یک استراتژی مدیریت خطای خوب ممکن است شامل موارد زیر باشد:

• مرز خطای سطح بالا: یک مرز خطای جهانی که کل کامپوننت App را می پیچد، در صورت بروز خطاهای غیر منتظره، یک بازگشت کلی ارائه می دهد و پیامی مانند "اوه! مشکلی در انتهای ما پیش آمده است. لطفاً بعداً دوباره تلاش کنید." را نمایش می دهد.
• مرزهای خطای مخصوص مسیر: مرزهای خطا در اطراف مسیرهایی مانند /product/:id و /checkout برای جلوگیری از خراب شدن کل برنامه در اثر خطاهای مخصوص مسیر. این مرزها می توانند پیامی مانند "ما در نمایش این محصول با مشکلی مواجه شدیم. لطفاً یک محصول دیگر را امتحان کنید یا با پشتیبانی تماس بگیرید." را نمایش دهند.
• مرزهای خطای سطح کامپوننت: مرزهای خطا در اطراف کامپوننت های جداگانه مانند سبد خرید، توصیه های محصول و فرم پرداخت برای رسیدگی به خطاهای مربوط به آن مناطق. به عنوان مثال، مرز خطای فرم پرداخت می تواند "در پردازش پرداخت شما مشکلی وجود داشت. لطفاً جزئیات پرداخت خود را بررسی کرده و دوباره امتحان کنید." را نمایش دهد.
• مدیریت خطای واکشی داده: کامپوننت های جداگانه که داده را از سرویس های خارجی واکشی می کنند، بلوک های try...catch خود را دارند و اگر خطا با وجود تلاش مجدد (با استفاده از یک مکانیسم تلاش مجدد پیاده سازی شده با یک کتابخانه مانند react-use) ادامه یابد، در مرزهای خطا پیچیده می شوند.
• ثبت و نظارت: همه خطاها با اطلاعات دقیق در مورد خطا، پشته کامپوننت و زمینه کاربر در یک سرویس گزارش دهی خطای متمرکز (به عنوان مثال، Sentry) ثبت می شوند. نرخ های خطا برای شناسایی مناطقی از برنامه که نیاز به بهبود دارند، نظارت می شوند.

تکنیک های پیشرفته مرز خطا

ترکیب مرز خطا

می توانید مرزهای خطا را برای ایجاد سناریوهای مدیریت خطای پیچیده تر ترکیب کنید. به عنوان مثال، می توانید یک مرز خطا را با یک مرز خطای دیگر بپیچید تا بسته به نوع خطایی که رخ می دهد، سطوح مختلف رابط کاربری بازگشتی را ارائه دهید.

            
<ErrorBoundary message="Generic Error">
 <ErrorBoundary message="Specific Component Error">
 <MyComponent />
 </ErrorBoundary>
</ErrorBoundary>

            

              
                Copy
              
            
          

در این مثال، اگر MyComponent یک خطا پرتاب کند، مرز خطای داخلی ابتدا آن را می گیرد. اگر مرز خطای داخلی نتواند خطا را مدیریت کند، می تواند دوباره خطا را پرتاب کند، که سپس توسط مرز خطای بیرونی گرفته می شود.

رندرینگ شرطی در رابط کاربری بازگشتی

می توانید از رندرینگ شرطی در رابط کاربری بازگشتی خود برای ارائه پیام ها یا اقدامات مختلف بر اساس نوع خطایی که رخ داده است، استفاده کنید. به عنوان مثال، می توانید در صورت خطای شبکه در مقابل خطای اعتبارسنجی، پیام متفاوتی را نمایش دهید.

            
class ErrorBoundary extends React.Component {
 // ... (previous code)

 render() {
 if (this.state.hasError) {
 if (this.state.error instanceof NetworkError) {
 return <h1>Network Error: Please check your internet connection.</h1>;
 } else if (this.state.error instanceof ValidationError) {
 return <h1>Validation Error: Please correct the errors in your form.</h1>;
 } else {
 return <h1>Something went wrong.</h1>;
 }
 }

 return this.props.children;
 }
}

            

              
                Copy
              
            
          

انواع خطای سفارشی

ایجاد انواع خطای سفارشی می تواند وضوح و قابلیت نگهداری کد مدیریت خطای شما را بهبود بخشد. می توانید کلاس های خطای خود را که از کلاس داخلی Error به ارث می برند، تعریف کنید. این به شما امکان می دهد به راحتی انواع خاصی از خطاها را در مرزهای خطای خود شناسایی و مدیریت کنید.

            
class NetworkError extends Error {
 constructor(message) {
 super(message);
 this.name = "NetworkError";
 }
}

class ValidationError extends Error {
 constructor(message) {
 super(message);
 this.name = "ValidationError";
 }
}

            

              
                Copy
              
            
          

جایگزین هایی برای مرزهای خطا

در حالی که مرزهای خطا مکانیزم اصلی برای مدیریت خطاها در React هستند، رویکردهای جایگزینی وجود دارند که می توانند در رابطه با مرزهای خطا برای ارائه یک استراتژی مدیریت خطای جامع تر استفاده شوند.

• بلوک های Try/Catch: از بلوک های try/catch برای مدیریت خطاهای همزمان در داخل کامپوننت های خود استفاده کنید. این به شما امکان می دهد خطاهایی را که در طول رندرینگ یا در متدهای چرخه حیات قبل از رسیدن به یک مرز خطا رخ می دهند، بگیرید.
• مدیریت رد شدن Promise: هنگام کار با عملیات های ناهمزمان (به عنوان مثال، واکشی داده از یک API)، از .catch() برای مدیریت رد شدن های promise استفاده کنید. این از خراب شدن برنامه شما در اثر رد شدن های promise مدیریت نشده جلوگیری می کند. همچنین از async/await برای مدیریت خطای تمیزتر با try/catch استفاده کنید.
• Linters و تجزیه و تحلیل استاتیک: از linters (به عنوان مثال، ESLint) و ابزارهای تجزیه و تحلیل استاتیک (به عنوان مثال، TypeScript) برای گرفتن خطاهای بالقوه در طول توسعه استفاده کنید. این ابزارها می توانند به شما کمک کنند خطاهای رایج مانند خطاهای نوع، متغیرهای تعریف نشده و کد استفاده نشده را شناسایی کنید.
• تست واحد: تست های واحد بنویسید تا از صحت کامپوننت های خود اطمینان حاصل کنید و مطمئن شوید که خطاها را به خوبی مدیریت می کنند. از فریم ورک های تست مانند Jest و React Testing Library برای نوشتن تست های واحد جامع استفاده کنید.
• بررسی نوع با TypeScript یا Flow: استفاده از بررسی نوع استاتیک می تواند بسیاری از خطاها را در طول توسعه، حتی قبل از اینکه به زمان اجرا برسند، بگیرد. این سیستم ها به اطمینان از سازگاری داده ها و جلوگیری از اشتباهات رایج کمک می کنند.

نتیجه گیری

مرزهای خطای React ابزاری ضروری برای ساخت برنامه های کاربردی React قوی و مقاوم هستند. با درک چگونگی انتشار خطاها از طریق درخت کامپوننت و با قرار دادن استراتژیک مرزهای خطا، می توانید به طور مؤثر خطاها را مدیریت کنید، از خرابی ها جلوگیری کنید و تجربه کاربری بهتری ارائه دهید. به یاد داشته باشید که خطاها را به طور مؤثر ثبت کنید، مرزهای خطای خود را آزمایش کنید و رابط های کاربری بازگشتی آموزنده ارائه دهید.

تسلط بر مدیریت زنجیره خطا نیازمند یک رویکرد جامع است که مرزهای خطا را با سایر تکنیک های مدیریت خطا مانند بلوک های try/catch، مدیریت رد شدن promise و تجزیه و تحلیل استاتیک ترکیب می کند. با اتخاذ یک استراتژی مدیریت خطای جامع، می توانید برنامه های کاربردی React را بسازید که قابل اعتماد، قابل نگهداری و کاربر پسند هستند، حتی در مواجهه با خطاهای غیر منتظره.

همانطور که به توسعه برنامه های کاربردی React ادامه می دهید، در اصلاح شیوه های مدیریت خطای خود سرمایه گذاری کنید. این امر به طور قابل توجهی ثبات و کیفیت پروژه های شما را بهبود می بخشد و منجر به کاربران خوشحال تر و یک کد پایه قابل نگهداری تر می شود.