在构建基于 Express.js 的应用程序时，错误和异常处理是不可避免的问题。虽然 Express.js 提供了一些默认的错误处理中间件，但在面对一些特殊情况时，我们需要更详细、更深入的错误和异常处理。
本文将介绍一些解决 Express.js 应用程序中底层错误和异常处理的方法，帮助你更好地理解 Express.js 的错误处理机制，并提供一些实用的指导和示例代码。
错误处理中间件
Express.js 提供了一些默认的错误处理中间件，比如：
express.json(): 解析 JSON 格式的请求体并把结果保存到req.body中，如果解析出错，则抛出 HTTP 400 错误。express.urlencoded(): 解析application/x-www-form-urlencoded，也就是普通表单格式的请求体，并把结果保存到req.body中，如果解析出错，则抛出 HTTP 400 错误。express.static(): 用来提供静态文件服务，如果请求的文件不存在，则抛出 HTTP 404 错误。
这些中间件只处理一些常见场景的错误和异常，当我们遇到一些底层问题时，就需要自行添加错误处理中间件。
错误处理中间件原理
在 Express.js 应用程序中，错误处理中间件的格式如下：
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其必须包含 4 个参数：err、req、res、next，其中 err 为错误对象，req 为请求对象，res 为响应对象，next 是一个函数，用于调用下一个中间件。
通过传递错误对象 err，我们可以在错误处理中间件中对错误进行自定义处理。如果没有错误处理中间件，那么在产生错误后将会自动返回以错误状态码作为响应状态。
在 Express.js 应用程序中，当发生底层错误时，错误对象将会被传递给统一的错误处理中间件。
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此时，错误对象可以通过 err.stack 属性获取到错误详细信息，并向客户端发送 HTTP 500 状态码和错误信息。
解决底层错误的方法
在实际应用中，出现的错误或异常种类非常多，我们针对不同的问题可以采用不同的处理方法。
1. 处理未知错误
在错误处理中间件中，我们可以通过判断错误对象的类型来区分不同的错误种类，然后采用不同的方式进行处理。但是有时候，出现了一些未知的异常，我们无法准确地定位问题，处理方法也会非常困难。此时，我们可以采用一个通用的错误处理中间件，来避免所有未知的异常导致程序崩溃。
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此种方式虽然不能准确地定位问题，但是可以避免程序崩溃，兼顾了程序的健壮性和用户体验。
2. 处理同步代码异常
当程序执行同步代码时，如果出现异常，那么异常将会被抛出到外部，从而导致应用程序崩溃。这种情况下，我们需要使用 try...catch 语句来捕获异常并处理。
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---当产生异常时，我们通过 next(e) 把异常对象传递给下一个处理中间件。
3. 处理异步代码异常
在异步代码中，如果出现异常，那么异常将被传递给回调函数的第一个参数中。因此，我们可以通过编写适当的回调函数来处理异步代码的异常。
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---在上面的代码中，当异步任务执行出错时，我们将错误对象传递给下一个中间件进行处理。
4. 处理 Promise 异常
在 Promise 中，我们可以通过 catch 方法来捕获异常并处理。
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---和异步代码一样，在出现异常时，我们通过 next(e) 方法将错误对象传递给下一个中间件进行处理。
总结
在 Express.js 应用程序中，错误和异常处理是必不可少的问题。通过本文的介绍，我们学习了一些解决底层错误和异常处理的方案，并提供了实用的代码示例，帮助你更好地理解和使用 Express.js。
总之，错误处理是任何应用程序不可或缺的部分，重要性不言而喻。在开发应用程序时，我们应该尽可能地考虑到各种错误和异常情况，并采取合适的方法进行处理，以提高应用程序的健壮性和用户体验。
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