Express框架内部有一套默认的错误处理机制，但要实现全局异常捕获，您需要定义一个错误处理中间件，并将其放置在所有路由和其他中间件后面。创建的中间件应该有四个参数、使用next传递错误、处理异步错误、避免重复发送响应。
当在Express中捕获全局异常时，首先要了解Express的中间件机制。在处理请求的过程中，如果任何中间件或路由处理程序中发生了错误，您可以通过调用next函数并将错误对象作为参数传递给下一个中间件来进行错误的传递。为了捕获这些错误，您可以在所有路由的末尾定义一个错误处理中间件，它专门用来处理通过next函数传递过来的错误。
一、定义错误处理中间件
要使用Express捕获全局异常，您需要写一个错误处理中间件。这是一个特殊的中间件，有四个参数：错误对象（err）、请求对象（req）、响应对象（res）、以及下一个中间件函数（next）。请确保在所有的路由和中间件之后，在您的app.js或服务器主文件中定义这个中间件。
app.use((err, req, res, next) => {
console.error(err.stack); // 记录日志
res.status(500).send('Something broke!'); // 发送500错误响应
});
二、捕获同步代码异常
在同步代码块中，如果发生了异常，比如类型错误或引用错误，您可以使用try-catch语句捕获它们。然而，在Express的路由处理程序和中间件中，您应该将捕获的异常通过next函数传递给错误处理中间件以统一处理。
app.get('/route', (req, res, next) => {
try {
// 同步代码可能会抛出异常
throw new Error('Oops!');
} catch (err) {
next(err); // 将异常传递给错误处理中间件
}
});
三、处理异步代码异常
对于异步操作，例如数据库查询或读取文件，您不能直接使用try-catch来捕获异常，因为它们是在事件循环的未来的某个时刻执行的。在这种情况下，您应该在异步操作的回调中捕获异常，并通过next函数将它们传递给错误处理中间件。
app.get('/route', (req, res, next) => {
someAsyncOperation((err, result) => {
if (err) {
return next(err); // 异步错误通过next函数传递给错误处理中间件
}
res.send(result);
});
});
四、避免重复发送响应
在错误处理过程中，务必检查响应是否已经被发送，防止试图对一个请求发送多次响应。您可以检查res.headersSent属性来判断是否需要发送错误响应。
app.use((err, req, res, next) => {
if (res.headersSent) {
return next(err);
}
console.error(err.stack);
res.status(500).send('Something broke!');
});
五、使用Promise处理异常
Express从4.16.0版本开始支持async/awAIt，所以您可以在中间件或路由中使用它们来处理异步代码。然而，如果一个async函数中抛出了异常，它会返回一个rejected的Promise。您需要确保这些异常被捕获并传递给错误处理中间件。
app.get('/route', async (req, res, next) => {
try {
const result = await someAsyncOperation();
res.send(result);
} catch (err) {
next(err); // 将Promise中捕获的异常传递给错误处理中间件
}
});
六、集成第三方错误处理库
还有一些第三方库，如express-async-handler和express-promise-router，它们可以简化异步错误处理的工作。这些库自动捕获从异步操作中抛出的异常，并将它们传递给错误处理中间件。使用这些库，您可以避免在每个异步路由中手动写try-catch或在每个异步调用后检查错误。
const asyncHandler = require('express-async-handler');
app.get('/route', asyncHandler(async (req, res) => {
const result = await someAsyncOperation();
res.send(result);
}));
结语
通过在Express应用程序中妥善地使用错误处理中间件和上述建议的实践，您能有效地捕获并处理全局异常。这不仅能提高应用程序的稳定性和用户体验，还能帮助您在开发过程中更迅速地定位问题所在。记住，优秀的错误处理策略是任何健壮的Web应用不可或缺的一部分。
相关问答FAQs：
Q1: 在 Node 程序中如何使用 Express 捕获全局异常？
A1: 若要在 Node 程序中利用 Express 捕获全局异常，可以使用 errorHandler 中间件。将该中间件添加到 Express 应用程序中的最后一个中间件位置。当发生未被捕获的异常时，错误处理函数将会被调用，可以在其中记录错误，返回自定义错误响应等。
Q2: 如何编写一个自定义的错误处理函数来捕获全局异常？
A2: 要编写自定义的错误处理函数来捕获全局异常，可以创建一个中间件函数，接收四个参数：error，req，res，next。在该函数中，可以使用 console.error 或其他日志记录工具来记录错误，然后返回适当的错误响应给客户端。最后，调用 next(error) 将错误传递给 Express 的内置错误处理中间件。
Q3: 除了使用错误处理函数，还有其他捕获全局异常的方法吗？
A3: 是的，除了使用错误处理函数，还可以使用其他方法来捕获全局异常。一种常见的方法是使用 process.on('uncaughtException', handler) 事件监听器来捕获未被捕获的异常。在事件处理程序中，可以执行适当的操作，例如记录错误和关闭服务器。但需要注意的是，该方法被认为是不推荐使用的，因为它可能导致程序不稳定，并隐藏了错误的根本原因。因此，建议使用错误处理函数来处理异常情况。
