Сравните подходы к обработке ошибок: исключения (exceptions), код возврата и типы-обёртки результата (Result/Either) — какие преимущества и недостатки у каждого подхода при создании надёжного API
Кратко — сравнение по ключевым свойствам, плюсы/минусы и рекомендации для надежного API. Исключения (exceptions) - Суть: ошибка выбрасывается и перехватывается отдельной веткой управления (throw/catch). - Плюсы: - Отдельный поток управления — основной код чище (нет постоянной проверки ошибок). - Удобны для неожиданных или «исключительных» ситуаций. - Хорошо работают с unwinding/RAII (C++, очистка ресурсов). - Стоит минимум кода для проброса ошибки вверх по стеку. - Минусы: - Невидимый контроль потока: легко пропустить обработку, сложнее понять у вызывающего, какие ошибки могут быть. - Разные языки имеют разную модель (checked vs unchecked) — непоследовательность в API. - Могут быть дорогими в частых ошибках (в некоторых реализациях). - Менее удобны для функционального/композиционного стиля и для явного документирования ошибок. - Труднее тестировать/анализировать статически (вызов может бросить любое исключение). - Когда использовать: ошибки редкие, действительно «исключительные», ресурсная безопасность (C++), или язык/экосистема ориентирована на исключения (Java, C#). Код возврата (return codes) - Суть: функция возвращает код состояния (int/enum), результат через out-параметр или глобальное состояние. - Плюсы: - Очень явный, предсказуемый контроль потока; простая модель (особенно в С и системном коде). - Низкие накладные расходы, хорошо для FFI/ABI. - Подходит для низкоуровневого/перформанс-критичного кода. - Минусы: - Легко забыть проверить код — ошибки игнорируются. - Загрязняет сигнатуру и логику (много boilerplate). - Сложно передавать богатую информацию об ошибке (требуются дополнительные структуры). - Плохо компонуется (цепочки вызовов заставляют раздувать проверку после каждого вызова). - Когда использовать: низкоуровневый/системный код, интерфейсы C/FFI, сценарии с жесткими требованиями к производительности и предсказуемости. Типы-обёртки результата (Result/Either, Validation и т.п.) - Суть: функция возвращает либо успех, либо ошибку в типе, например Result. - Плюсы: - Явное в типовой системе — нельзя проигнорировать результат без явного действия. - Богатая информация об ошибке (E — специфичный тип), типовая документация контрактов. - Отличная композиция (монды, combinators, async/await интеграция). - Поддерживает безопасное программирование и статическую проверку обработки ошибок. - Удобно для функционального/асинхронного кода и тестируемости. - Минусы: - Может быть многословно без синтаксического сахара (boilerplate unwrap/propagate). - Требует поддержки языка/библиотеки (Rust, Haskell, Scala — удобны; в Java/C# до недавних пор менее элегантно). - Для критичных по производительности путей возможны накладки (но обычно минимальны). - Когда использовать: библиотечные API, где важна надежность, явность и композиция; при обработке ожидаемых ошибок и в многокомпонентных системах. Сравнение по критическим свойствам - Явность: Result > Return codes (если строго типизированы) > Exceptions - Проброс/композиция: Result (монды/операторы) > Exceptions (автоматический стек) > Return codes (ручной) - Возможность забыть обработать: Return codes (высокая) > Exceptions (средняя, т.к. могут провалиться) > Result (низкая, через типовую систему) - Производительность: зависит от реализации — Return codes обычно самые дешёвые, Result конкурирует, exceptions дороже при частых срабатываниях - Богатство ошибок/контекст: Result/Exception > Return codes Рекомендации для надёжного API - В библиотечных и публичных API отдавайте предпочтение типу-обёртке (Result/Either): это явно, композируемо и безопасно. - Если язык ориентирован на исключения и ошибки редки/исключительны — используйте исключения, но документируйте возможные исключения и типы ошибок. - Для низкоуровневых/FFI/перф-критичных случаев используйте коды возврата, но предоставьте удобные обёртки на более высоком уровне. - Документируйте: какие ошибки возможны и в каком виде они возвращаются/брошены. - Предусмотрите богатую типизацию ошибок (классы/enum/ADTs) и контекст (stack trace, cause, metadata). - Для частых частичных/агрегированных ошибок используйте специализированные типы (Validation, AggregateError) вместо простого исключения/кода. - Удобство использования: обеспечьте синтаксический сахар или утилиты (map/andThen/try?) чтобы уменьшить boilerplate при Result. Короткое резюме - Для надежности и явности — Result/Either предпочтительнее. - Для языковых/семантических конвенций и неожиданных ошибок — исключения удобны. - Для низкоуровневых, перформанс- или ABI-ограниченных мест — коды возврата.
Исключения (exceptions)
- Суть: ошибка выбрасывается и перехватывается отдельной веткой управления (throw/catch).
- Плюсы:
- Отдельный поток управления — основной код чище (нет постоянной проверки ошибок).
- Удобны для неожиданных или «исключительных» ситуаций.
- Хорошо работают с unwinding/RAII (C++, очистка ресурсов).
- Стоит минимум кода для проброса ошибки вверх по стеку.
- Минусы:
- Невидимый контроль потока: легко пропустить обработку, сложнее понять у вызывающего, какие ошибки могут быть.
- Разные языки имеют разную модель (checked vs unchecked) — непоследовательность в API.
- Могут быть дорогими в частых ошибках (в некоторых реализациях).
- Менее удобны для функционального/композиционного стиля и для явного документирования ошибок.
- Труднее тестировать/анализировать статически (вызов может бросить любое исключение).
- Когда использовать: ошибки редкие, действительно «исключительные», ресурсная безопасность (C++), или язык/экосистема ориентирована на исключения (Java, C#).
Код возврата (return codes)
- Суть: функция возвращает код состояния (int/enum), результат через out-параметр или глобальное состояние.
- Плюсы:
- Очень явный, предсказуемый контроль потока; простая модель (особенно в С и системном коде).
- Низкие накладные расходы, хорошо для FFI/ABI.
- Подходит для низкоуровневого/перформанс-критичного кода.
- Минусы:
- Легко забыть проверить код — ошибки игнорируются.
- Загрязняет сигнатуру и логику (много boilerplate).
- Сложно передавать богатую информацию об ошибке (требуются дополнительные структуры).
- Плохо компонуется (цепочки вызовов заставляют раздувать проверку после каждого вызова).
- Когда использовать: низкоуровневый/системный код, интерфейсы C/FFI, сценарии с жесткими требованиями к производительности и предсказуемости.
Типы-обёртки результата (Result/Either, Validation и т.п.)
- Суть: функция возвращает либо успех, либо ошибку в типе, например Result.
- Плюсы:
- Явное в типовой системе — нельзя проигнорировать результат без явного действия.
- Богатая информация об ошибке (E — специфичный тип), типовая документация контрактов.
- Отличная композиция (монды, combinators, async/await интеграция).
- Поддерживает безопасное программирование и статическую проверку обработки ошибок.
- Удобно для функционального/асинхронного кода и тестируемости.
- Минусы:
- Может быть многословно без синтаксического сахара (boilerplate unwrap/propagate).
- Требует поддержки языка/библиотеки (Rust, Haskell, Scala — удобны; в Java/C# до недавних пор менее элегантно).
- Для критичных по производительности путей возможны накладки (но обычно минимальны).
- Когда использовать: библиотечные API, где важна надежность, явность и композиция; при обработке ожидаемых ошибок и в многокомпонентных системах.
Сравнение по критическим свойствам
- Явность: Result > Return codes (если строго типизированы) > Exceptions
- Проброс/композиция: Result (монды/операторы) > Exceptions (автоматический стек) > Return codes (ручной)
- Возможность забыть обработать: Return codes (высокая) > Exceptions (средняя, т.к. могут провалиться) > Result (низкая, через типовую систему)
- Производительность: зависит от реализации — Return codes обычно самые дешёвые, Result конкурирует, exceptions дороже при частых срабатываниях
- Богатство ошибок/контекст: Result/Exception > Return codes
Рекомендации для надёжного API
- В библиотечных и публичных API отдавайте предпочтение типу-обёртке (Result/Either): это явно, композируемо и безопасно.
- Если язык ориентирован на исключения и ошибки редки/исключительны — используйте исключения, но документируйте возможные исключения и типы ошибок.
- Для низкоуровневых/FFI/перф-критичных случаев используйте коды возврата, но предоставьте удобные обёртки на более высоком уровне.
- Документируйте: какие ошибки возможны и в каком виде они возвращаются/брошены.
- Предусмотрите богатую типизацию ошибок (классы/enum/ADTs) и контекст (stack trace, cause, metadata).
- Для частых частичных/агрегированных ошибок используйте специализированные типы (Validation, AggregateError) вместо простого исключения/кода.
- Удобство использования: обеспечьте синтаксический сахар или утилиты (map/andThen/try?) чтобы уменьшить boilerplate при Result.
Короткое резюме
- Для надежности и явности — Result/Either предпочтительнее.
- Для языковых/семантических конвенций и неожиданных ошибок — исключения удобны.
- Для низкоуровневых, перформанс- или ABI-ограниченных мест — коды возврата.