二種類のエラー

要約すると、私の考えではエラーは2つのカテゴリーに分類されます。予期されるエラー（「ユーザーが無効なデータを入力した」場合など）は通常の運用の一部であり、開発者の過失ではなく、適切に処理されるべきものです。予期しないエラー（「ヌルポインタ例外」など）は開発者の過失であり、バグを示している可能性が高く、クラッシュを許容しても構いません。 エラーハンドリングは、プログラミングとユーザーエクスペリエンスにおいて重要ですが、しばしば軽視される部分です。 長年にわたり、私はソフトウェアにおける2種類のエラーについての見解を培ってきました。これは主にウェブおよびアプリケーション開発のキャリアに基づいていますが、これらの学びが広く適用可能であることを願っています。 私の考えでは、エラーは2つのカテゴリーに分類されます。予期されるエラーと予期しないエラーです。 **予期されるエラー** 予期されるエラーは通常の操作中に発生します。例を挙げます： * **バリデーションエラー**: ユーザーが無効なデータを入力した場合。ユーザーが何を入力するかは制御できません！ * **ネットワークエラー**: ユーザーのネットワークが失敗した場合。ユーザーがインターネットを切断したり、接続が遅かったりしても、それはあなたの過失ではありません！ * **パーミッションエラー**: プログラムが何かの実行を許可されていない場合。禁じられたファイルを魔法のように読み取ったり、ユーザーのパスワードを修正したり、ウェブカメラの権限を奪ったりすることはできません！ これらが発生しても、開発者は過失を犯しておらず、それを防ぐためにできることはしばしばほとんどありません。これらのエラーの存在自体はバグではありません（ただし、それらを処理しないことはバグになり得ます）。これらはプログラマーの責任ではありません。 予期されるエラーは回復可能です。これは、警告をログに記録したり、ユーザーにメッセージを表示したり、代替手段（フォールバック）を使用したりすることを意味するかもしれません。 予期されるエラーは、`throw`、`raise`、`panic` してはいけません。代わりに、エラー結果を返すべきです。これは言語ごとに異なりますが、多くの場合、`Result`型、成功値と`null`のユニオン型、またはエラーコードとして表現されます。このパターンはエラーを処理する方向に導き、ソフトウェアの信頼性を高めたいならば、そうすべきです。 予期されるエラーは、`WARN`または`INFO`レベルのログメッセージを使用すべきです。これは解決すべき問題ではないからです。警告が大量に発生し始めた場合は、アラートを設定することも検討すべきでしょう。 **予期しないエラー** 予期しないエラーは決して発生すべきではありません。もし発生したら、それはバグです！例を挙げます： * **アサーションエラー**: 例えば、関数が空でない文字列を引数に取る必要がある場合、誰かがその契約（前提条件）に違反したことになります。 * **ロジックエラー**: 例えば、AがBに依存しているのに、Bが適切に初期化されていない場合などです。ヌルポインタ例外も通常は予期しないエラーです。 * **無効なデータエラー**: 通常、データベースが有効なデータを返すと想定できます。そうでなければ、どこかにバグがある可能性が高いです。 一般的に、これらのエラーを回復しようとすべきではありません。クラッシュ、`panic`、`throw`しても構いません。 さらに踏み込んで言うと、私は予期しないエラーはプログラムを完全にクラッシュさせるべきだと考えることがよくあります。短期的には混乱を招きますが、長期的にはクラッシュがソフトウェアの信頼性を高めると考えています。そうすれば、これらの問題について、自分自身のテストではなく、不満を持つユーザーから報告を受ける可能性が高くなります。 予期しないエラーは、`ERROR`または`FATAL`レベルのログメッセージを使用すべきです。なぜなら、それらは本当の問題を示しているからです。最良の場合でも誤った想定を示しており、最悪の場合、どこかに深刻なバグがあります。 **線引き** 「予期される」と「予期しない」の境界線は、タスクによって異なります。 一方の極端な例として、プロトタイプや簡単なスクリプトを作成している場合、すべてのエラーは予期しないものとみなせるでしょう。ネットワーク、ファイルシステム、ユーザー入力に関する問題を処理しないと決めるかもしれません。これは単なる小さなスクリプトやアイデアなので、気にする必要はないでしょう。 もう一方の極端な例として、50年のミッションを担う宇宙探査機のコードを書いている場合、壊滅的なハードウェア障害を含め、ほとんどすべてのエラーが予期されるものとなります。 ほとんどのプログラムはその中間に位置し、どのエラーが予期しないものかを判断しなければなりません。例えば、あなたのプログラムにおいてメモリ割り当てエラーは予期されるものですか？それは場合によります。 私の経験では、ソフトウェアをより信頼性の高いものにしたいなら、ますます多くのエラーを「予期される」ものとして扱う方向に向かうでしょう。通常の運用でも、多くのことがうまくいかなくなる可能性があるからです。例えば、私のチームは最近、Node.jsアプリを書いているにもかかわらず、メモリ割り当てエラーに対処しなければなりませんでした。 RustやZigのような一部のプログラミング言語は、多くのエラーを予期されるものとして分類します。一方、JavaScriptやPythonのような他の言語は、それらを予期しないものとして分類します。例えば、GoでJSONをパースする場合、コンパイラはエラーを処理することを強制しますが、Rubyではそうではありません。私は、本番用ソフトウェアにはより厳格なコンパイラを、スクリプトやプロトタイプにはより緩やかな言語を好む傾向があります。これは一部、エラーに対するそれらの言語の哲学によるものです。（読者の中のRust愛好家は、この投稿全体がRustのエラー哲学と非常に似ていることに気づかれるでしょう。） 明確にしておきます。これはあくまで私の個人的な考え方です。このようにエラーを分類することが有用だとわかりました。もしあなたがエラーについて異なる考え方を持っているなら、(1) ぜひお聞かせください。(2) ソフトウェアのエラーハンドリングについて考えていることを嬉しく思います。

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