浅谈前端异常监控平台实现方案

异常捕获是改善软件质量的跟踪手段之一，常见的方式是记录日志，从日志分析异常问题进而跟进。对于前端项目来说，异常可能是后端接口数据导致，可能是前端本身业务逻辑问题导致，不管是什么导致的异常，只要能够精准的捕获到就能够分析出问题所在。可能有小伙说有测试阶段，全面的测试机制的确能够降低异常的出现，但是测试大部份情况是在非生产环境上进行的，覆盖面有限。

日志是收集异常的最佳方式，一个异常监控平台就需要包括异常采集、异常存储、异常统计与分析、异常报告、异常告警，而对于一个通用平台来说，就需要项目管理、版本管理、团队管理、仓库管理等等。本文主要介绍一下异常采集需要考虑的问题，并跟大家分享两种现成的解决方案。

异常介绍

异常，是每种编程语言都需要考虑的一种结构，如何友好的跟踪异常而不影响生产环境上的业务，这就需要从项目开发到上线整个过程做一定的规范。下面就来谈谈前端的异常及处理方式。

异常分类

先来说说 JavaScript 的错误类型，ECMA-262 定义了 7 种错误类型，说明如下：

Error：普通异常，通常与 throw 语句和try/catch 语句一起使用，利用属性 name 可以声明或了解异常的类型，利用message 属性可以设置和读取异常的详细信息。

EvalError：Eval 函数执行异常。

SyntaxError：语法解析不合理，即语法错误。

RangeError：在数字超出合法范围时抛出，比如数组下标越界就会报这种错误。

ReferenceError：在读取不存在的变量时抛出，比如没定义变量 a，后面却使用这个变量 a，就会报这种错。

TypeError：当一个值的类型错误时抛出该异常，比如传递给函数的参数与预期的不符，就会报这种错误。

URIError：以一种错误的方式使用全局 URI 处理函数而产生的错误

异常处理

前端捕获异常分为全局捕获和单点捕获。全局捕获代码集中，易于管理；单点捕获作为补充，对某些特殊情况进行捕获，但分散，不利于管理，容易遗漏。在项目开发过程中，定义一个错误捕获模块，将项目所有的异常（全局异常和单点异常）都交给错误模块来统一处理，这就需要项目约定。

try-catch

try-catch 语句，是 JavaScript 处理异常的一种标准方式。基本语法如下：

try {    } catch (error) {    // 错误处理}复制代码

try 块中的代码发生了错误，就会立即退出代码执行过程，然后执行 catch 块。catch 块会接收到一个包含错误信息的对象。一般是error.message。

finally

finally 在 try-catch 语句中是可选的，如果 finally 子句已经使用，则其代码无论如何都会执行。无论 try 或 catch 语句块中包含什么代码——甚至 return 语句，都不会阻止 finally 子句的执行。只要代码中包含 finally 子句，那么无论 try 还是 catch 语句块中的 return 语句都将被忽略。因此，在使用 finally 子句之前，一定要非常清楚想让代码怎么样。看下面这个函数：

const errorHelper = () => {    try {        return devpoint;    } catch (error) {        return "error";    } finally {        return "不管有无错误，我都执行了!";    }};console.log(errorHelper());  // 函数本身是发生了异常，但是最终打印的结果为：不管有无错误，我都执行了!复制代码

上面的函数代码实际上是有异常的，因为变量 devpoint 并没有定义，不过最终执行了 finally 子句输出了 不管有无错误，我都执行了!。

throw

与 try-catch 语句相配的 throw 操作符，用于随时的主动抛出自定义错误。

const errorHelper = () => {    try {        return devpoint;    } catch (error) {        return "error";    } finally {        throw new Error("devpoint变量未定义");    }};console.log(errorHelper());复制代码

window.onerror

window.onerror，是全局异常捕获，对于单点异常捕获不到的异常就到这里了。

异常采集

触发异常有很多原因，为了更好的分析，除了捕获程序的错误信息外，还需要采集执行程序的外部环境，对于前端项目，外部环境就包括系统（Window、IOS、Android）和系统版本、浏览器（Chrome、IE、火狐等）和版本、IP 地址、用户信息、运行的页面、网络环境、API 接口数据。针对这些信息就需要设计采集的日志结构。

在采集异常日志的时候，有个原则需要注意：采集日志行为不影响用户体验及应用本身的性能。

下面是一个参考的日志结构：

• projectId：项目信息

• eventId：事件 ID，日志的唯一标志

• stack：错误 stack 信息

• requestId：开发者定义的异常标志

• level：异常级别，可以是 error、info、warn

• browser：浏览器信息

• device：设备信息

• os：操作系统信息

• release：应用版本信息

• url：异常触发页面 url

• user：用户信息，可以是 iP

• createAt：异常产生时间

• network：网络信息

• eventKey：触发的键

• dataRes：API 响应数据

• screenWidth：屏幕宽度

• screenHeight：屏幕高度

• message：异常详细信息

异常上报

收集到异常数据如何上报呢？即需要将异常日志收集到云端存储，供项目开发跟进分析，一种方式是直接通过 API 异步上报，在捕获信息比较多的情况下，还是会占用网络请求，影响应用本身。可以考虑将采集的异常日志存储在本地，最佳的选择是IndexedDB，容量大，支持异步操作，可以自定义查询。

IndexedDB 是 WEB 离线存储的一种方式，因此存储只是暂时的，还需要设计一个同步机制，将本地存储的日志同步到云端服务器上。为了更好的同步，就需要设计暂存区、归档区，新产生的日志存储在暂存区，已成功同步的日志存储在归档区。有了本地存储，同步的过程批量同步。

后端存储，可以考虑使用leveldb，在性能方面，基本可以碾压了mongodb和sqlite。

LevelDB 是 google 公司开发出来的一款超高性能 kv 存储引擎，以其惊人的读性能和更加惊人的写性能在轻量级 nosql 数据库中鹤立鸡群，此开源项目目前是支持处理十亿级别规模 Key-Value 型数据持久性存储的 C++ 程序库。在优秀的表现下对于内存的占用也非常小，大量数据都直接存储在磁盘上，可以理解为以空间换取时间。

第三方平台

上面简单介绍实现异常监控平台的几个关键点，现在就跟大家分享两个可以用于前端异常跟踪的工具 Google Analytics 和 Sentry 。

Google Analytics

没错，Google Analytics 一般想到的是用于网站流量统计分析。可以借助 Google Analytics 的事件统计来跟踪异常，下面是简单的方法：

function postEvents(error) {    var category = error.level || "warn",        action = error.action || "",        label = error.message || "";    ga("send", "event", category, action, label);}复制代码

缺点就是无法方便的确定触发异常的环境条件，后续也无法跟踪版本等等。

Sentry

sentry 是一个实时事件日志记录和聚合平台。它专门用于监视错误和提取执行适当的事后操作所需的所有信息, 而无需使用标准用户反馈循环的任何麻烦。

这是一个比较专业的异常监控工具，基本支持所有主流编程语言，这里只是简单介绍一个前端的使用。

首先在页面上加入以下脚本：

<script src="https://cdn.ravenjs.com/3.20.1/raven.min.js" crossorigin="anonymous"></script><script type="text/javascript">  try {    if ((typeof Raven) != "undefined"){      Raven.config('https://ffd39f4582184540a7214fb82bb3e888@sentry.io/248888',{        release: 'release_0.0.5',        allowSecretKey: true      }).install()    }  } catch (error) {      }</script>复制代码

然后项目中可以写一个统一的入口：

function ExceptionJs() {    const ravenJs = typeof Raven != "undefined" ? Raven : {};    this.capture = function (error) {        try {            if (!(error instanceof Error)) {                if (typeof error === "object") {                    error = JSON.stringify(error);                }            }            if (typeof ravenJs.captureException === "function") {                ravenJs.captureException(error);            }        } catch (e) {            // 这里是确保异常跟踪脚本出错了不至于影响应用程序        }    };}复制代码

在需要的位置加入以下代码：

const exceptionHelper = new ExceptionJs(),try {} catch (error) {    exceptionHelper.capture(error);}复制代码

现在来看看收集上来的异常信息：

下面这个是异常的统计

异常列表

异常详情

sentry 工具还提供了异常跟踪处理的功能，有兴趣的小伙伴可以去尝试体验一下。

完