haskell - Haskell 异常处理的正确设计

Question

我目前正在努力思考在 Haskell 中使用异常的正确方法。异常的工作原理很简单；我试图清楚地了解解释它们的正确方法。

基本立场是，在一个设计良好的应用程序中，异常不应该逃到顶层。任何出现的异常显然都是设计者没有预料到的——即程序错误(例如，除以零)，而不是不寻常的运行时发生(例如，找不到文件)。

为此，我编写了一个简单的顶级异常处理程序，它捕获所有异常并向 stderr 打印一条消息，说“这是一个错误”(在重新抛出异常以终止程序之前)。

但是，假设用户按下 Ctrl+C。这会导致抛出异常。显然，这不是任何类型的程序错误。但是，未能预测和响应这样的用户中止可能被视为错误。所以也许程序应该捕捉到它并适本地处理它，在退出之前进行任何必要的清理。

但问题是……处理这个问题的代码将捕获异常，释放任何资源或其他任何东西，然后重新抛出异常!因此，如果异常进入顶层，那并不一定意味着它没有被处理。这只是意味着我们想快速退出。

所以，我的问题是:异常是否应该以这种方式用于流量控制？每个显式捕获 UserInterrupt 的函数是否应该使用显式流控制构造手动退出而不是重新抛出异常？ (但是调用者怎么知道也退出呢？) UserInterrupt 可以到达顶层吗？但在那种情况下，同样的论点，ThreadKilled 也可以吗？

简而言之，中断处理程序是否应该为 UserInterrupt (可能还有 ThreadKilled )做一个特例？那么 HeapOverflow 或 StackOverflow 呢？那是一个错误吗？还是“程序无法控制的情况”？

Answer 1

在存在异常的情况下清理

However, failing to anticipate and react to a user abort such as this could be considered a bug. So perhaps the program should catch this and handle it appropriately, doing any necessary cleanup before exiting.

在某种意义上你是对的——程序员应该预见到异常。但不是通过捕获他们。相反，您应该使用异常安全的函数，例如 bracket .
例如:

import Control.Exception

data Resource

acquireResource :: IO Resource
releaseResource :: Resource -> IO ()

workWithResource = bracket acquireResource releaseResource $ \resource -> ...

这样无论程序是否会被 Ctrl+C 中止，资源都会被清理。

异常应该达到顶层吗？

现在，我想谈谈你的另一个陈述:

The basic position is that, in a well-designed application, exceptions shouldn't escape to the top-level.

我认为，在设计良好的应用程序中，异常是一种非常好的中止方法。如果这有任何问题，那么你做错了什么(例如，想要在 main 结束时执行清理操作——但这​​应该在 bracket 中完成!)。

这是我在程序中经常做的事情:

定义一个代表任何可能错误的数据类型——任何可能出错的东西。其中一些经常包装其他异常。

data ProgramError
  = InputFileNotFound FilePath IOException
  | ParseError FilePath String
  | ...

定义如何以用户友好的方式打印错误:

instance Show ProgramError where
  show (InputFileNotFound path e) = printf "File '%s' could not be read: %s" path (show e)
  ...

将类型声明为异常:

instance Exception ProgramError

只要我愿意，就在程序中抛出这些异常。

我应该捕获异常吗？

您预期的异常必须被捕获和包装(例如在 InputFileNotFound 中)以提供更多上下文。那些你没有预料到的异常(exception)情况呢？

我可以看到向用户打印“这是一个错误”的一些值(value)，以便他们将问题报告给您。如果你这样做，你应该预料到 UserInterrupt - 正如你所说，这不是一个错误。你应该如何对待 ThreadKilled取决于您的应用程序 - 从字面上看，您是否预期它!

然而，这与“好的设计”是正交的，并且更多地取决于您的目标用户类型、您对他们的期望以及他们对您的程序的期望。
响应的范围可能从仅打印异常到显示“我们非常抱歉，您想向开发人员提交报告吗？”的对话框。