PHP7中的异常与错误处理

PHP 中的 Exception, Error, Throwable

• PHP 中将代码自身异常(一般是环境或者语法非法所致)称作错误 Error，将运行中出现的逻辑错误称为异常 Exception
• 错误是没法通过代码处理的，而异常则可以通过 try/catch 来处理
• PHP7 中出现了 Throwable 接口，该接口由 Error 和 Exception 实现，用户不能直接实现 Throwable 接口，而只能通过继承 Exception 来实现接口

PHP7 异常处理机制

过去的 PHP，处理致命错误几乎是不可能的。致命错误不会调用由 set_error_handler() 设置的处理方式，而是简单的停止脚本的执行。

在 PHP7 中，当致命错误和可捕获的错误(E_ERROR 和 E_RECOVERABLE_ERROR)发生时会抛出异常，而不是直接停止脚本的运行。对于某些情况，比如内存溢出，致命错误则仍然像之前一样直接停止脚本执行。在 PHP7 中，一个未捕获的异常也会是一个致命错误。这意味着在 PHP5.x 中致命错误抛出的异常未捕获，在 PHP7 中也是致命错误。

注意：其他级别的错误如 warning 和 notice，和之前一样不会抛出异常，只有 fatal 和 recoverable 级别的错误会抛出异常。

从 fatal 和 recoverable 级别错误抛出的异常并非继承自 Exception 类。这种分离是为了防止现有 PHP5.x 的用于停止脚本运行的代码也捕获到错误抛出的异常。fatal 和 recoverable 级别的错误抛出的异常是一个全新分离出来的类 Error 类的实例。跟其他异常一样，Error 类异常也能被捕获和处理，同样允许在 finally 之类的块结构中运行。

Throwable

为了统一两个异常分支，Exception 和 Error 都实现了一个全新的接口：Throwable

PHP7 中新的异常结构如下：

 interface Throwable
     |- Exception implements Throwable
         |- ...
     |- Error implements Throwable
         |- TypeError extends Error
         |- ParseError extends Error
         |- ArithmeticError extends Error
             |- DivisionByZeroError extends ArithmeticError
         |- AssertionError extends Error

如果在 PHP7 的代码中定义了 Throwable 类，它将会是如下这样：

 interface Throwable{
     public function getMessage(): string;
     public function getCode(): int;
     public function getFile(): string;
     public function getLine(): int;
     public function getTrace(): array;
     public function getTraceAsString(): string;
     public function getPrevious(): Throwable;
     public function __toString(): string;
 }

这个接口看起来很熟悉。Throwable 规定的方法跟 Exception 几乎是一样的。唯一不同的是 Throwable::getPrevious() 返回的是 Throwable 的实例而不是 Exception 的。Exception 和 Error 的构造函数跟之前 Exception 一样，可以接受任何 Throwable 的实例。

Throwable 可以用于 try/catch块中捕获 Exception 和 Error 对象(或是任何未来可能的异常类型)。记住捕获更多特定类型的异常并且对之做相应的处理是更好的实践。然而在某种情况下我们想捕获任何类型的异常(比如日志或框架中错误处理)。在 PHP7 中，要捕获所有的应该使用 Throwable 而不是 Exception。

 try {
 // Code that may throw an Exception or Error.
 } catch (Throwable $t) {
 // Handle exception
 }

用户定义的类不能实现 Throwable 接口。做出这个决定一定程度上是为了预测性和一致性——只有 Exception 和 Error 的对象可以被抛出。此外，异常需要携带对象在追溯堆栈中创建位置的信息，而用户定义的对象不会自动的有参数来存储这些信息。

Throwable 可以被继承从而创建特定的包接口或者添加额外的方法。一个继承自 Throwable 的接口只能被 Exception 或 Error 的子类来实现。

 interface MyPackageThrowable extends Throwable {}
 
 class MyPackageException extends Exception implements MyPackageThrowable {}
 
 throw new MyPackageException();

Error

事实上，PHP5.x 中所有的错误都是 fatal 或 recoverable 级别的错误，在 PHP7 中都能抛出一个 Error实例。跟其他任何异常一样，Error 对象可以使用 try/catch 块来捕获。

 $var = 1;
 try {
 $var->method(); // Throws an Error object in PHP 7.
 } catch (Error $e) {
 // Handle error
 }

通常情况下，之前的致命错误都会抛出一个基本的 Error 类实例，但某些错误会抛出一个更具体的 Error 子类：TypeError、ParseError 以及 AssertionError。

TypeError

当函数参数或返回值不符合声明的类型时，TypeError 的实例会被抛出。

 function add(int $left, int $right){
 return $left + $right;
 }
 
 try {
 $value = add('left', 'right');
 } catch (TypeError $e) {
 echo $e->getMessage(), "\n";
 }
 
 //Argument 1 passed to add() must be of the type integer, string given

ParseError

当 include/require 文件或 eval() 代码存在语法错误时，ParseError 会被抛出。

 try {
 require 'file-with-parse-error.php';
 } catch (ParseError $e) {
 echo $e->getMessage(), "\n";
 }

ArithmeticError

ArithmeticError 在两种情况下会被抛出。一是位移操作负数位。二是调用intdiv() 时分子是 PHP_INT_MIN 且分母是 -1 (这个使用除法运算符的表达式：PHP_INT_MIN / -1，结果是浮点型)。

 try {
 $value = 1 << -1;
 catch (ArithmeticError $e) {
 echo $e->getMessage();//Bit shift by negative number
 }

DevisionByZeroError

当 intdiv() 的分母是 0 或者取模操作 (%) 中分母是 0 时，DivisionByZeroError 会被抛出。注意在除法运算符 (/) 中使用 0 作除数（也即xxx/0这样写）时只会触发一个 warning，这时候若分子非零结果是 INF，若分子是 0 结果是 NaN。

 try {
 $value = 1 % 0;
 } catch (DivisionByZeroError $e) {
 echo $e->getMessage();//Modulo by zero
 }

AssertionError

当 assert() 的条件不满足时，AssertionError 会被抛出。

ini_set('zend.assertions', 1);

 ini_set('assert.exception', 1);
 
 $test = 1;
 
 assert($test === 0);
 
 //Fatal error: Uncaught AssertionError: assert($test === 0)

只有断言启用并且是设置 ini 配置的 zend.assertions = 1 和 assert.exception = 1 时，assert()才会执行并抛 AssertionError。

在你的代码中使用 Error

用户可以通过继承 Error 来创建符合自己层级要求的 Error 类。这就形成了一个问题：什么情况下应该抛出 Exception，什么情况下应该抛出 Error。

Error 应该用来表示需要程序员关注的代码问题。从 PHP 引擎抛出的 Error 对象属于这些分类，通常都是代码级别的错误，比如传递了错误类型的参数给一个函数或者解析一个文件发生错误。Exception 则应该用于在运行时能安全的处理，并且另一个动作能继续执行的情况。

由于 Error 对象不应该在运行时被处理，因此捕获 Error 对象也应该是不频繁的。一般来说，Error 对象仅被捕获用于日志记录、执行必要的清理以及展示错误信息给用户。

编写代码支持 PHP5.x 和 PHP7 的异常

为了在同样的代码中捕获任何 PHP5.x 和 PHP7 的异常，可以使用多个 catch，先捕获 Throwable，然后是 Exception。当 PHP5.x 不再需要支持时，捕获 Exception 的 catch 块可以移除。

 try {
 // Code that may throw an Exception or Error.
 } catch (Throwable $t) {
 // Executed only in PHP 7, will not match in PHP 5.x
 } catch (Exception $e) {
 // Executed only in PHP 5.x, will not be reached in PHP 7
 }

不幸的是，处理异常的函数中的类型声明不容易确定。当 Exception 用于函数参数类型声明时，如果函数调用时候能用 Error 的实例，这个类型声明就要去掉。当 PHP5.x 不需要被支持时，类型声明则可以还原为 Throwable。