此文是翻译#
原文链接：Using errors as control flow in Swift
app 和项目里管理控制流会对代码的执行速度，代码的调试复杂度有重大的影响。代码的控制流本质上是函数和声明的执行顺序，及代码执行路径。
尽管 Swift 提供了很多工具定义控制流 —— 例如 if, else, while 及 optional；这周，我们来看一下，如何通过 Swift 编译时错误来抛出和处理 model，来让控制流程更容易管理。
抛出可空的值#
可选值，作为 Swift 的重要特征，处理空的数据时可被合法的忽略；它也经常被用作给定函数的来源样板在控制流程中。
下面，重写了从 app 中 bundle 加载、调整图片的方法。由于每一步操作都返回了可空的图片，不得不写多个 guard 语句，告诉函数哪里可以退出：
func loadImage(named name: String,
tintedWith color: UIColor,
resizedTo size: CGSize) -> UIImage? {
guard let baseImage = UIImage(named: name) else {
return nil
}
guard let tintedImage = tint(baseImage, with: color) else {
return nil
}
return resize(tintedImage, to: size)
}
上面代码的问题是，我们使用 nil 来应对运行时错误 —— 这使得我们不得不在每一步都要解析结果，也隐藏了为什么这个错误发生的根本原因。
然后我们来看一下，如何通过抛出函数和错误重构控制流程来解决上面的问题。第一步定义一个包含处理图片的过程中可能出现的所有错误的 enum，如下：
enum ImageError: Error {
case missing
case failedToCreateContext
case failedToRenderImage
...
}
然后修改函数失败时抛出上面定义的错误，而不是返回 nil。例如，修改 loadImage (named:) 方法，返回一个非空的 image 或抛出 ImageError.missing：
private func loadImage(named name: String) throws -> UIImage {
guard let image = UIImage(named: name) else {
throw ImageError.missing
}
return image
}
如果把其他的图片处理方法都这样修改了，那顶层的其他函数也可以依葫芦画瓢 —— 移除所有可选，使它们在操作中要不返回确定的图片，要不抛出一个错误：
func loadImage(named name: String,
tintedWith color: UIColor,
resizedTo size: CGSize) throws -> UIImage {
var image = try loadImage(named: name)
image = try tint(image, with: color)
return try resize(image, to: size)
}
上面的修改不仅使函数体更加简洁，也使得调试更加容易，因为如果有错误发生，我们会得到一个明确定义的错误 —— 而不是需要去查哪一步返回的 nil。
然而，事实是，并不是所有的地方都需要处理错误，所以不需要强制 do、try、catch 模式的使用；而且滥用 do、try、catch 又会导致我们为了尽量避免的样板代码 —— 在用到的时候仔细区分。
好消息是，我们随时可以回去用可空值即使我们用了抛出方法。所需要到只是在调用抛出方法时用 try? 关键字，然后我们就得到了可选值：
let optionalImage = try? loadImage {
named: "Decoration",
tintedWith: .brandColor,
resizedTo: decorationSize
}
使用 try? 最棒的地方是兼具两种方式的优点。既可以在调用中得到个可空值 —— 同时也能用 throw、error 来管理控制流。
验证输入#
接下来，我们来看一下，当验证输入时，使用 error 如何帮我们提升控制流。尽管 Swift 有很先进和强大的类型系统，但这并不能保证我们的函数收到合法的输入 —— 有时候运行时检查是唯一的出路。
再看一个例子，用户注册时，验证用户选择到证件。和前面一样，代码用 guard 语句来判断每个验证规则，如果出错则输入错误信息：
func signUpIfPossible(with credentials: Credentials) {
guard credentials.username.count >= 3 else {
errorLabel.text = "Username must contain min 3 characters"
return
}
guard credentials.password.count >= 7 else {
errorLabel.text = "Password must contain min 7 charaters"
return
}
// Additional validation
...
service.signUp(with: credentials) { result in
...
}
}
尽管上面的代码只校验了两个条件，验证逻辑增长会超出预料。这种逻辑存在于 UI中（尤其是 view Controller 中）会变得更难测试 —— 所以，来看下如何解耦，并且提升代码控制流。
理想状况下，我们希望我们的代码可以自我包含。这样它就可以在隔绝中测试，也可以在我们的代码中使用。为了实现这个，先为所有验证逻辑创建一个指定类型。命名为 Validator，是一个结构体，里面是个给定 Value 的验证闭包：
struct Validator<Value> {
let closure: (Value) throws -> Void
}
通过上面的代码，可以构建一个validators，在值验证不通过时，抛出一个错误。然而为每个验证进程都定义新的错误类型也会产生无用的样板（特别是我们想要这些错误展示给用户）—— 所以，定义一个函数，只需要传 Bool 的条件和失败时展示给用户的信息的验证代码：
struct ValidationError: LocalizedError {
let message: String
var errorDescription: String? { return message }
}
func validate { _ condition: @autoclosure () -> Bool, errorMessage messageExpression: @autoclosure () -> String } throws {
guard condition() else {
let message = messageExpression()
throw ValidationError(message: message)
}
}
上面我们再次用到了 @autoclosure—— 一个自动在闭包内解析的表达式。想要了解更多，查看"Using @autoclosure when designing Swift APIs".
上面完成之后，就可以写一个指定的眼整齐验证逻辑代码 ——Validator 类型的静态计算属性。例如，下面时一个密码验证器的实现：
extension Validator where Value == String {
static var password: Validator {
return Validator { string in
try validate(string.count >= 7, errorMessage: "Password must contain min 7 characters")
try validate(string.lowercased() != string, errorMessage: "Password must contain an uppercased character")
try validate(string.uppercased() != string, errorMessage: "Password must contain a lowercased character")
}
}
}
为了做的彻底，重载一个新的 validate有点类似语法糖，传入想要验证的值和用于验证的验证器：
func validate<T>(_ value: T, using validator: Validator<T>) throws {
try validator.closure(value)
}
所有的准备都已经做好，然后用新的验证系统来更新调用。上面代码的优雅之处在于，尽管需要一些额外的类型、额外的设置，但使得需要验证输入的代码更整洁。
func signUpIfPossible(with credentials: Credentials) throws {
try validate(credentials.username, using: .username)
try validate(credentials.password, using: .password)
service.signUp(with: credentials) { result in
...
}
}