https://habrahabr.ru/company/ruvds/blog/344682/

• Разработка веб-сайтов
• Отладка
• ReactJS
• JavaScript
• Блог компании RUVDS.com

Когда код попадает в продакшн, программист выпускает во внешний мир, вместе с полезным функционалом, ещё и ошибки. Вполне возможно, что они, например, на некоем сайте, будут иногда приводить к мелким сбоям, которые спишут на самые разные причины, так и не докопавшись до сути. Знающему своё дело разработчику хорошо бы предусмотреть какой-то механизм, благодаря которому он сможет встретиться со своими ошибками, выслушать их рассказ о тех приключениях, которые им пришлось пережить, и, в результате, их исправить.



Сегодня мы хотим поделиться с вами переводом статьи программиста Дэвида Гилбертсона, в которой он рассказывает о разработанной им экспериментальной системе, позволяющей отслеживать и воспроизводить ошибки в веб-проектах, написанных на React. Полагаем, подобный подход можно перенести и в другие среды, но обо всём по порядку.

Подходы к сбору сведений об ошибках

Возможно, вы пользуетесь такой вот простой системой сбора сведений об ошибках в веб-проектах (прошу не кидаться в меня камнями за следующий пример):

window.onerror = err => fetch(`/errors/${err}`);

Для того, чтобы посмотреть на отчёты по ошибкам, достаточно попросить дружественного айтишника дать вам файл со всеми записями о страницах 404, начинающимися с /errors, и вот оно — счастье.

Однако, тот «код», который вы при таком подходе получите, не поможет вам узнать, о том, где именно произошла ошибка. Вероятно, тут потребуется кое-что усовершенствовать и формировать сообщения об ошибках, в которых содержатся сведения о файле и о номере строки:

window.addEventListener('error', e => {
  fetch('/errors', {
    method: 'POST',
    body: `${e.message} (in ${e.filename} ${e.lineno}:${e.colno})`,
  });
});

Этот код балансирует где-то на грани рамок приличия, однако, это пока всего лишь скелет чего-то более серьёзного. Если ошибка связана с конкретными данными, тогда вам сведения о номерах строк особой пользы не принесут.

Хорошо было бы, если бы у вас был полный отчёт о деятельности пользователя в момент возникновения ошибки, что даст возможность воссоздать ситуацию, в которой произошёл сбой. Например, нечто вроде этого:


Отчёт о деятельности пользователя

Самое интересное здесь то, что пользователь перешёл к странице с подробными сведениями о товаре (шаг 4) и щёлкнул по кнопке покупки (на пятом, последнем шаге).

Я могу сразу предположить, что тут, вероятно, что-то подозрительное творится с данными для конкретного товара, поэтому я могу перейти по той же самой ссылке и нажать на кнопку покупки, на которой написано «Buy this for $».

Сделав это, я, конечно, увижу ту же самую ошибку. Этот конкретный товар не имеет цены, поэтому вызов toLocaleString и приводит к сбою. Перед нами — типичный недосмотр не слишком опытного разработчика.

Но что если порядок взаимодействия пользователя с сайтом гораздо сложнее? Может быть пользователь был на одной из многих вкладок, работа с которыми не отражается в URL, или ошибка возникла в ходе проверки данных из формы. Переход по ссылке и нажатие на кнопку такую ошибку не выявит.

Мне бы в такой ситуации хотелось иметь возможность воспроизвести все действия пользователя до момента возникновения ошибки. В идеале — просто щёлкая в ходе воспроизведения по некоей кнопке, на которой написано «Следующий шаг».

Вот как, если я не лишился воображения, я себе всё это представляю:


Воспроизведение действий пользователя путём наблюдения за DOM

Сведения об ошибке, выводимые на экран, и файл, открывающийся в моём редакторе — это заслуга Create React App.

Хочу отметить, что я действительно построил, в виде эксперимента, систему, которая позволяет провести нечто вроде «немодерируемого тестирование юзабилити». Я написал код, который отслеживает действия пользователя, а потом воспроизводит их, и затем спросил одного знающего человека, Джона, о том, что он обо всём этом думает. Он сказал, что это — дурацкая идея, но добавил, что мой код может быть полезен для воспроизведения ошибок.

Собственно, об этом я и хочу тут рассказать. Спасибо, Джон.

Ядро системы

Код, о котором идёт речь, можно найти здесь. Возможно, вам будет интереснее почитать его, чем мой рассказ. Ниже я показываю упрощённые версии функций и даю ссылки на их полные тексты.

У меня есть модуль, record.js, который содержит несколько функций для перехвата различных действий пользователя. Всё это попадает в объект journey, который можно передать на сервер при возникновении ошибки.

Во входной точке приложения я начинаю сбор сведений, вызвав функцию startRecording(), которая выглядит так:

const journey = {
  meta: {},
  steps: [],
};

export const startRecording = () => {
  journey.meta.startTime = Date.now();
  journey.meta.startUrl = document.location.href;
  journey.meta.screenWidth = window.innerWidth;
  journey.meta.screenHeight = window.innerHeight;
  journey.meta.userAgent = navigator.userAgent;
};

При возникновении ошибки объект journey, например, можно отправить на сервер, для анализа. Для этого подключается соответствующий обработчик события:

window.addEventListener('error', sendErrorReport);

При этом функция sendErrorReport объявлена в том же модуле, что и объект journey:

export const sendErrorReport = (err) => {
  journey.meta.endTime = Date.now();
  journey.meta.error = `${err.message} (in ${err.filename} ${err.lineno}:${err.colno})`;
  
  fetch('/error', {
    method: 'POST',
    body: JSON.stringify(journey)
  })
  .catch(console.error);
};

Кстати, если кто-то может объяснить, почему команда JSON.stringify(err) не даёт мне тело ошибки — это будет очень здорово.

Пока всё это особой пользы не приносит. Однако, сейчас у нас есть каркас, на котором можно построить всё остальное.

Если ваше приложение основано на состояниях (то есть, DOM выводится только основываясь на некоем главном состоянии), значит жить вам будет проще (и я рискну предположить, что вероятность того, что вы встретитесь с ошибками, будет меньше). При попытке воспроизвести ошибку вы можете просто воссоздать состояние, что, вероятно, даст вам возможность эту ошибку вызвать.

Если ваше приложение основано не на самых свежих технологиях, в нём применяются привязки и показ чего-либо, основанный непосредственно на том, как именно пользователь взаимодействует со страницей, тогда дело становится немного сложнее. Для воспроизведения ошибки вам понадобится воссоздать щелчки мышью, события, связанные с потерей и получением фокуса элементами, и, полагаю, нажатия на клавиши клавиатуры. Правда, затрудняюсь сказать, как быть, если пользователь вставляет нечто в поля из буфера обмена. Тут я только могу пожелать удачи в экспериментах.

Хочу признаться — я человек ленивый и эгоистичный, поэтому то, о чём буду рассказывать, будет нацелено на технологии, с которыми работаю я, а именно — на проекты, построенные на React и Redux.

Вот что именно я хочу перехватывать:

• Все диспетчеризованные действия (в результате можно будет включить «воспроизведение» изменений хранилища состояния).
  
• Изменения URL (а это значит — можно будет обновлять и URL).
  
• Щелчки по странице (это даст возможность своими глазами видеть, по каким именно кнопкам и ссылкам щёлкает пользователь).
  
• Скроллинг (это позволит узнать, что именно пользователь видел на странице в момент ошибки).
  

Перехват действий Redux

Вот код, который используется для перехвата и сохранения в объекте journey действий Redux:

export const captureActionMiddleware = () => next => action => {
  journey.steps.push({
    time: Date.now(),
    type: INTERACTION_TYPES.REDUX_ACTION,
    data: action,
  });
return next(action);
};

В начале вы можете видеть конструкцию = () => next => action => {, которую просто невозможно не понять с первого взгляда. Если вы её, всё же, не поняли, почитайте это. Я, правда, вместо того, чтобы в это вникать, лучше потрачу время на что-нибудь поважнее, например, потренируюсь изображать счастливую улыбку, которая мне пригодится, когда меня будут поздравлять с днём рождения.

Самое важное, что нужно понимать в этом коде, заключается в той роли, которую он играет в проекте. А именно, он занят тем, что помещает «действия» Redux, по мере их выполнения, в объект journey.

Затем я применил вышеописанную функцию при создании хранилища Redux, передав ссылку на неё функции этого фреймворка applyMiddleware():

const store = createStore(
  reducers,
  applyMiddleware(captureActionMiddleware),
);

ReactDOM.render(
  <Provider store={store}>
    <App />
  </Provider>,
  document.getElementById('root')
);

Запись изменений URL

Место, где выполняется перехват изменений URL зависит от того, как в приложении выполняется маршрутизация.

Роутер React не особенно хорошо помогает в деле определения изменений URL, поэтому придётся прибегнуть к такому подходу или, может быть, к такому. Хотелось бы мне, с помощью роутера React, просто задать обработчик для onRouteChange. Тут стоит отметить и то, что подобное нужно не только мне. Например, многие сталкиваются с необходимостью отправки сведений о просмотрах виртуальных страниц в Google Analytics.

Как бы там ни было, я предпочитаю писать собственную систему маршрутизации для большинства сайтов, так как это занимает всего-то минут семнадцать, а в итоге то, что получается, работает очень быстро.

Для перехвата изменений URL я подготовил следующую функцию, которая вызывается каждый раз, когда меняется URL:

export const captureCurrentUrl = () => {
  journey.steps.push({
    time: Date.now(),
    type: INTERACTION_TYPES.URL_CHANGE,
    data: document.location.href,
  });
};

Я вызываю её в двух местах. Там же, где выполняю команду history.push() для обновления URL, и ещё в событии popstate, которое вызывается если пользователь нажимает кнопку Назад в браузере:

window.addEventListener('popstate', () => {
  // ещё какие-то действия, необходимые для обработки события
  
  captureCurrentUrl();
});

Запись действий пользователя

Пожалуй, это самый «навязчивый» механизм перехвата информации о работе с сайтом, так как его приходится встраивать буквально повсюду. Я бы, если бы это зависело только от моих желаний, не заморачивался бы этим. Однако, мне встречались ошибки, которые, как я думал, невозможно воспроизвести, не зная о том, где именно щёлкнул пользователь.

В любом случае, задача это была интересная, поэтому тут я расскажу о её решении. При разработке на React я всегда пользуюсь компонентами <Link> и <Button>, в итоге разработка централизованной системы перехвата кликов достаточно проста. Взглянем на <Link>:

const Link = props => (
  <a
    href={props.to}
    data-interaction-id={props.interactionId} // посмотрите сюда
    onClick={(e) => {
      e.preventDefault();
      
      captureInteraction(e); // и сюда
      
      historyManager.push(props.to);
    }}
  >
    {props.children}
  </a>
);

К тому, о чём мы тут говорим, относятся строки data-interaction-id={props.interactionId} и captureInteraction(e);.

Когда приходит время воспроизвести сессию, мне хотелось бы выделять то, по чему щёлкнул пользователь. Для этого мне нужен какой-то селектор. Могу с уверенностью заявить, что элементы, щелчки по которым я отслеживаю, имеют идентификаторы (id), но по какой-то причине, о которой я уже и не помню, я решил, что тут лучше подойдёт нечто, специально предназначенное для моей системы наблюдения за активностью пользователей.

Вот функция captureInteraction():

export const captureInteraction = (e) => {
  journey.steps.push({
    time: Date.now(),
    type: INTERACTION_TYPES.ELEMENT_INTERACTION,
    data: {
      interactionId: e.target.dataset.interactionId,
      textContent: e.target.textContent,
    },
  });
};

Здесь можно найти её полный код, в котором проверяется, чтобы элемент, после воспроизведения сессии, можно было снова найти.

Как и при работе с другими сведениями, я собираю то, что мне нужно, а потом выполняю команду journey.steps.push.

Скроллинг

Мне осталось рассказать лишь о том, как я записываю данные о скроллинге для того, чтобы знать о том, какие именно части страниц просматривает пользователь. Если, например, страницу перемотали до самого низа и начали заполнять форму, воспроизведение этого без скроллинга особой пользы не принесёт.

Я собираю все последовательные события скроллинга в одно событие для того, чтобы не тратить ресурсы системы на запись множества мелких событий и использую Lodash, так как установка и очищение тайм-аутов в циклах мне не по душе.

const startScrollCapturing = () => {
  function handleScroll() {
    journey.steps.push({
      type: INTERACTION_TYPES.SCROLL,
      data: window.scrollY,
    });
  }
  
  window.addEventListener('scroll', debounce(handleScroll, 200));
};

В рабочей версии этого кода исключаются события, связанные со сплошным скроллингом.

Функция startScrollCapturing() вызывается при первом запуске приложения.

Дополнительные идеи

Вот небольшой список идей, не использованных в моём проекте. Возможно, вам они покажутся достойными реализации.

• Перехват нажатий на клавиши клавиатуры вроде Escape, Tab или Enter.
  
• Запись сведений об изменении размеров рабочего окна приложения (для тех случаев, когда важно воспроизведение происходящего с учётом позиции скроллинга).
  
• Вызов, в процессе воспроизведения, вместо перехвата позиции скроллинга, scrollIntoView() для элемента при его выделении.
  
• Создание копии localStorage и cookies, если они влияют на поведение сайта.
  
• И, наконец, пользователям обычно не очень-то нравится, если кто-то перехватывает и сохраняет всё, что они вводят, в особенности номера кредитных карт, пароли, и так далее. Поэтому очень важно, чтобы никто не знал о том, что во время работы с вашим сайтом его действия куда-то записываются (вы, конечно, понимаете, что я шучу).
  

Тут я сделал добавление после публикации исходной версии статьи. В противовес тому, что озвучено в нескольких комментариях, могу отметить, что методы, описанные в этом материале, не дают повода для дополнительного беспокойства о безопасности или о защите персональных данных. Если вы уже работаете с конфиденциальными данными пользователей, в таком случае любые требования, которые применяются к сбору и хранению таких данных, должны применяться и тогда, когда осуществляется подготовка и отправка отчётов об ошибках. Если вы, например, не выполняете автоматическое сохранение данных формы, не задавая пользователю соответствующий вопрос, значит вам не следует автоматически отправлять отчёты об ошибках, не спрашивая об этом пользователя. Если вы обязаны, перед отправкой персональных данных пользователя, получить от него согласие в виде галочки, установленной в специальном поле, то же самое нужно сделать и перед отправкой отчёта об ошибке. В отправке данных пользователя по адресу /signup, при его регистрации в системе, или по адресу /error, при возникновении ошибки, особой разницы нет. Самое главное, и там, и там, работать с данными правильно и законно.

Возможно, вы полагаете, что мы уже заканчиваем разговор, но к этому моменту мы лишь записали то, что пользователь делает на сайте. Сейчас займёмся самым интересным — воспроизведением записи.

Воспроизведение действий пользователя

Говоря о воспроизведения действий, выполненных пользователем при работе с сайтом, мне хотелось бы обсудить два вопроса:

• Интерфейс, который я используя для исследования причин ошибок путём воспроизведения действий пользователя.
  
• Механизм, встраиваемый в код сайта и позволяющий управлять им извне.
  

Интерфейс для воспроизведения действий пользователя

На странице для повторения действий пользователя используется iFrame, где открывается сайт, на котором и выполняется воспроизведение шагов, ранее записанных в объект journey.

Эта страница загружает сведения о сеансе работы, в ходе которого произошла ошибка, после чего отправляет каждый записанный шаг на сайт, что меняет его состояние, приводя в итоге к возникновению той же ошибки.

Когда я открываю данную страницу, то вижу простенький неприглядный интерфейс, после чего сайт загружается так, будто его просматривают на iPad (тут использована обычная картинка планшета, мне так больше нравится).
Вот та же самая анимированная картинка, которую я показывал в начале статьи. Здесь можно найти её код.


Процесс воспроизведения сеанса работы пользователя

Когда я нажимаю на кнопку Next step, iFrame отправляется сообщение с использованием конструкции iFrame.contentWindow.postMessage(nextStep, '*'). Тут есть одно исключение, связанное с изменениями URL. А именно, в подобной ситуации просто меняется свойство iFrame src. Для приложения это, фактически, является полным обновлением страницы, поэтому то, будет ли это работать, зависит от того, как вы переносите состояние приложения между страницами.

Если вы не знаете, то postMessage — это метод объекта Window, созданный для того, чтобы обеспечить взаимодействие между различными окнами (в данном случае это главное окно страницы и окно, открытое в iFrame).

Собственно говоря, это всё, что можно сказать о странице для воспроизведения действий пользователя.

Механизмы для управления сайтом извне

Механизм воспроизведения действий пользователя при работе с сайтом реализован в файле playback.js.

При запуске приложения я вызываю функцию, которая ожидает сообщений, которые попадают в хранилище и могут быть вызваны позже. Делается это только в режиме разработки.

const store = createStore(
  // тут будут храниться сообщения
);

if (process.env.NODE_ENV === 'development') {
  startListeningForPlayback(store);
}

Вот где используется этот код.

Интересующая нас функция выглядит так:

export const startListeningForPlayback = (store) => {
  window.addEventListener('message', (message) => {
    switch (message.data.type) {
      case INTERACTION_TYPES.REDUX_ACTION:
        store.dispatch(message.data.data);
        break;
      case INTERACTION_TYPES.SCROLL:
        window.scrollTo(0, message.data.data);
        break;
      case INTERACTION_TYPES.ELEMENT_INTERACTION:
        highlightElement(message.data.data.interactionId);
        break;
      default:
        // это - не то сообщение, которое нас интересует
        return;
    }
  });
};

Здесь можно найти её полную версию.

При работе с действиями Redux осуществляется их диспетчеризация в хранилище и больше ничего.

При воспроизведении скроллинга выполняется именно то, чего можно ожидать. В данной ситуации важно, чтобы страница имела правильную ширину. Можно заметить, взглянув в репозиторий проекта, что всё будет работать неправильно, если пользователь изменит размеры окна или, например, повернёт мобильное устройство, на котором смотрит сайт, но я думаю, что вызов scrollIntoView() — это, в любом случае, разумное решение.

Функция highlightElement() просто добавляет вокруг элемента рамку. Её код выглядит так:

function highlightElement(interactionId) {
  const el = document.querySelector(`[data-interaction-id="${interactionId}"]`);
  el.style.outline = '5px solid rgba(255, 0, 0, 0.67)';

  setTimeout(() => {
    el.style.outline = '';
  }, 2000);
}

Как обычно, вот — полный код этой функции.

Итоги

Мы рассмотрели простую систему сбора информации об ошибках в React/Redux приложениях. Полезна ли она на практике? Полагаю, это зависит от того, сколько ошибок проявляется в вашем проекте, и насколько сложным оказывается их поиск.

Возможно, вполне достаточно будет, при возникновении ошибки, записывать URL и сохранять сведения о ней, что позволит выявить источник проблемы. Или, возможно, система записи действий пользователя покажется вам удачной, а страница для воспроизведения сеанса работы с сайтом — нет. Если вы, например, сталкиваетесь с ошибками, которые, скажем, происходят лишь в Safari 9 на iOS, страница воспроизведения сеанса окажется бесполезной, так как с её помощью нельзя будет повторить ошибку.

Если говорить о разного рода исследованиях, об одном из которых я только что рассказал, то для меня момент истины настаёт, когда я задаю себе вопрос о том, готов ли я встроить то, что было создано в результате эксперимента, в один из моих реальных проектов. В данном случае ответ на этот вопрос отрицательный.

В любом случае, работа над системой перехвата и воспроизведения действий пользователя — это интересный опыт, который позволил мне узнать что-то новое. Кроме того, я полагаю, что однажды мне всё это может пригодиться, если надо будет по-быстрому внедрить систему мониторинга на каком-нибудь сайте.

Уважаемые читатели! Как вы обходитесь с ошибками? Предлагаем поучаствовать в опросе и поделиться вашими идеями по этому поводу.