Обработка ошибок в Swift с помощью do-try-catch, try? и try!

Мы используем обработку ошибок с помощью do-try-catch для реагирования на исправимые ошибки. Это дает нам больший контроль над различными ошибочными сценариями, которые могут возникнуть в нашем коде, например, при вводе неправильного имени пользователя или пароля.

Зачем нужно отслеживать ошибки?

В приложении некоторые ошибки могут быть результатом ошибок программиста. Когда ваше приложение вылетает с сообщением «Index out of bounds», вы, вероятно, где-то допустили ошибку. И точно так же, когда вы принудительно извлекаете опциональное значение, которое имеет значение nil, ваше приложение падает.

В практической разработке iOS некоторые ошибки являются частью работы приложения, например, сообщение «Недостаточно средств» при попытке оплаты с помощью карты.

Ошибки такого рода исправимы. Их можно обработать и отреагировать соответствующим образом. К примеру:

• При попытке снять деньги в банкомате отображается «Неверный PIN-код».
• Ваш автомобиль показывает индикатор низкого уровня топлива при попытке запустить двигатель.
• Попытка аутентификации для API возвращает «Неверное имя пользователя / пароль».

Вы можете работать с этими ошибками, отобразив сообщение с предупреждением или сделав что-то еще. Например, ваша карта блокируется после 3 неудачных попыток. Ваш автомобиль может указать вам ближайшую заправку, когда у вас кончается бензин. Вы можете попробовать ввести другое имя пользователя и пароль.

Swift поддерживает обработку ошибок с помощью блока кода do-try-catch.

Выбрасывание ошибок

Когда в вашем коде возникает сценарий, который может привести к ошибке, вы можете выбросить ошибку:

if fuel < 1000 {
    throw RocketError.insufficientFuel
}

В приведенном выше коде ключевое слово throw используется для выдачи ошибки типа RocketError.insufficientFuel, когда переменная fuel меньше, чем 1000.

Представьте, что мы пытаемся запустить ракету:

func igniteRockets(fuel: Int, astronauts: Int) throws {
    if fuel < 1000 {
        throw RocketError.insufficientFuel
    }
    else if astronauts < 3 {
        throw RocketError.insufficientAstronauts(needed: 3)
    }
 
    // Запуск ракеты
    print("3... 2... 1... Старт!")
}

Функция igniteRockets(fuel:astronauts:) будет запускать ракеты, только если значение fuel больше или равно 1000 и если на борту есть как минимум 3 астронавта.

Функция igniteRockets(…) также помечается ключевым словом throws. Это ключевое слово указывает, что ошибки должны быть обработаны.

В приведенном выше коде мы используем тип ошибки RocketError:

enum RocketError: Error {
    case insufficientFuel
    case insufficientAstronauts(needed: Int)
    case unknownError
}

Данное перечисление определяет три типа ошибок: .insufficientFuel, insufficientAstronauts(needed) и .unknownError. Определение ваших собственных типов ошибок полезно, потому что это поможет четко понять, что эти ошибки означают в вашем коде.

Возьмем, например, ошибку insufficientAstronauts(needed:). Когда выдается эта ошибка, вы можете использовать аргумент needed:, который указывает, сколько астронавтов необходимо для успешного запуска ракеты.

Ключевое слово throw имеет тот же эффект, что и ключевое слово return. Когда выполняется throw, выполнение функции останавливается, и выброшенная ошибка передается вызывающей функции.

Обработка ошибок с помощью Do-Try-Catch

Теперь мы можем использовать обработку ошибок, чтобы соответствующим образом реагировать на сценарии ошибок. Обработка ошибок в Swift осуществляется с помощью блока кода do-try-catch:

do {
    try igniteRockets(fuel: 5000, astronauts: 1)    
} catch {
    print(error)
}

Обработка ошибок имеет три аспекта:

• К функции, которая может вызвать ошибку, добавляется ключевое слово try.
• Блок кода, который включает ключевое слово try, обернут в do { … }.
• Один или несколько блоков catch { … } могут быть присоединены к do { … } для обработки отдельных случаев ошибок.

Если функция выдает ошибку, вызывается блок catch. В данном случае это выводит ошибку на консоль.

Вы также можете реагировать на ошибки в индивидуальном порядке:

do {
    try igniteRockets(fuel: 5000, astronauts: 1)    
} catch RocketError.insufficientFuel {
    print("Ракете нужно больше топлива!")
} catch RocketError.insufficientAstronauts(let needed) {
    print("Нужно как минимум \(needed) астронавта...")
}

Вышеуказанные блоки catch вызываются на основании отдельных перечислений RocketError. Вы можете напрямую получить доступ к связанным значениям перечислений, таких как needed. Также вы можете использовать выражения с шаблоном where чтобы получить больший контроль над ошибочным сценарием.

enum RocketError: Error {
    case insufficientFuel
    case insufficientAstronauts(needed: Int)
    case unknownError
}
 
func igniteRockets(fuel: Int, astronauts: Int) throws {
    if fuel < 1000 {
        throw RocketError.insufficientFuel
    }
    else if astronauts < 3 {
        throw RocketError.insufficientAstronauts(needed: 3)
    }
 
    // Ignite rockets
    print("3... 2... 1... Полет!")
}
 
do {
    try igniteRockets(fuel: 5000, astronauts: 1)
} catch {
    print(error)
}

Преобразование ошибок в опционалы с помощью try?

Целью обработки ошибок является явное определение того, что происходит при возникновении ошибки. Это позволяет нам реагировать определенным образом на ошибки.

В некоторых случаях нас не волнует сама ошибка. Нам просто нужно получить значение из функции. И если возникает ошибка, мы можем возвратить nil. Эта возможность доступна с помощью ключевого слова try? Когда вы используете try?, вам не нужно использовать полный блок кода do-try-catch.

let result = try? calculateValue(for: 42)

Представьте, что функция может выбрасывать ошибки, если ее параметр недействителен. Вместо обработки ошибки мы конвертируем возвращаемое значение в опциональное.

Возможны два сценария:

• Функция не выдает ошибку и возвращает значение, которое присваивается константе result.
• Функция выдает ошибку и не возвращает значение. Это означает, что константе result присваивается nil.

Обработка ошибок с помощью try? означает, что вы можете воспользоваться синтаксисом, специфичным для опционалов, таких как объединение по nil и опциональное связывание:

if let result = try? calculateValue(for: 99) {
    // 
}
 
let result = try? calculateValue(for: 123) ?? 101

Отключение обработки ошибок с помощью try!

Вы можете полностью отключить обработку ошибок с помощью try!. Ключевое слово try! используется для принудиального извлечения опционального значения.

В отличие от того try?, который возвращает опциональное значение, синтаксис try! приведет к сбою вашего кода в случае возникновения ошибки. Есть два различных сценария, в которых использование try! может быть полезно:

• Используйте try!, когда вы на 100% уверенны, что ошибка не возникнет.
• Используйте, try!, когда невозможно продолжить выполнение кода.

Представьте, что вы пишите приложение, в которое встроен файл базы данных. Функция загрузки базы данных выдает ошибку, когда база данных повреждена. Вы можете использовать try! для загрузки базы данных в память, потому что, если база данных повреждена, приложение все равно не сможет быть использовано.