快捷導(dǎo)航

重學(xué)Go語言之錯誤處理與異常機(jī)制詳解

更新時間：2023年08月27日 08:41:38 作者：程序員讀書

Go語言的開發(fā)者顯然覺得?try-catch被濫用了,因此?Go不支持使用?try-catch語句捕獲異常處理,那么,Go語言是如何定義和處理程序的異常呢,下面我們就來看看吧

作為開發(fā)者來說，我們沒辦法保證程序在運(yùn)行過程中永遠(yuǎn)不會出現(xiàn)異常，對于異常，在很多編程語言中，可以用 try-catch語句來捕獲，而Go語言的開發(fā)者顯然覺得 try-catch被濫用了，因此 Go不支持使用 try-catch語句捕獲異常處理。

那么，Go語言是如何定義和處理程序的異常呢？

Go語言的將程序運(yùn)行出現(xiàn)的問題分為兩種：錯誤(error)和異常(exception)，錯誤是程序(比如一個函數(shù))運(yùn)行的預(yù)期結(jié)果之一，當(dāng)你調(diào)用一個函數(shù)時，就應(yīng)該處理出現(xiàn)錯誤的情況，而異常是不可預(yù)期的(當(dāng)然也可以手動觸發(fā))且會導(dǎo)致程序中斷運(yùn)行的嚴(yán)重錯誤。

Go錯誤處理策略

編寫Go語言程序，一般推薦通過函數(shù)的最后一個返回值告訴調(diào)用者函數(shù)是否執(zhí)行成功，可以分兩種情況來討論：

第一種情況，如果函數(shù)的執(zhí)行結(jié)果只有正確與失敗，那么返回值可以是 boolean類型：

func exists(key string) bool {
	//to check if the key is exists
	return true
}
if ok := exists("test"); ok {
	// do something
}

第二種情況，如果要讓調(diào)用者得到更詳細(xì)的錯誤信息，顯然只返回一個布爾值是不夠的，這時候可以返回一個 error類型，error類型是一個接口，只有一個 Error方法的接口：

type error interface {
	Error() string
}

通過 error類型的 Error方法，可以獲得更詳細(xì)的錯誤信息，方便調(diào)用者做進(jìn)一步的處理，因此在 Go標(biāo)準(zhǔn)庫的方法和函數(shù)中，一般都會將 error類型作為最后一個返回值，比如我們以前文章中講到的 os包下的 Open和 Create函數(shù)：

package os
func Open(name string) (*File, error) {
	return OpenFile(name, O_RDONLY, 0)
}
func Create(name string) (*File, error) {
	return OpenFile(name, O_RDWR|O_CREATE|O_TRUNC, 0666)
}

當(dāng)函數(shù)最后一個返回值 error不為 nil時，表示執(zhí)行不成功，此時其他的返回值就應(yīng)該忽略：

file,err := os.Open("./my.dat")
if err != nil{
  	return err
}
defer file.Close()

上面代碼中，如果 error不為 nil,那么變量 file則為 nil，表示無法獲得一個文件句柄，這時候直接返回錯誤，因?yàn)槿绻倮^續(xù)往下執(zhí)行，可能會引發(fā)程序崩潰。

當(dāng)然并不是所有情況下一遇到返回的 error不為 nil，就要拋棄其他返回值，比如使用 Read()方法讀取文件時:

Read(p []byte) (n int, err error)

在讀取文件到結(jié)尾時 Read方法會返回一個 io.EOF的錯誤:

var EOF = errors.New("EOF")

此時雖然 error不為 nil，但仍然應(yīng)該把讀取到的字節(jié)數(shù)組保存，而不是拋棄掉。

創(chuàng)建error的幾種方式

當(dāng)我們開發(fā)自己的函數(shù)時，也可以創(chuàng)建自己的錯誤類型，有以下幾種方式：

errors包

errors包下的 New()函數(shù)可以創(chuàng)建一個只有文本信息的 error類型：

func getFile(name string)(*os.file,error){
	if name == ""{
		return nil,errors.New("file name could not be empty") 
	}
}

fmt包

fmt包下的 Errorf函數(shù)可以將文本格式后作為error類型的錯誤信息，并返回一個error類型，因此其作用與errors.New函數(shù)類似

func getFile(name string)(*os.file,error){
	if name == ""{
		return nil,fmt.Errorf("file name could not be empty")
	}
}

fmt.Errorf函數(shù)還能封裝其他 error類型，再返回一個新的 error類型，以此形成一條完整的錯誤鏈條：

doc, err := html.Parse(resp.Body)
resp.Body.Close()
if err != nil {
	return nil, fmt.Errorf("parsing %s as HTML: %v", url,err)
}

自定義錯誤類型

其實(shí)，上面兩種創(chuàng)建錯誤類型的方式，本質(zhì)上都是實(shí)現(xiàn) error接口，我們也可以創(chuàng)建一個擁有 Error方法的類型來實(shí)現(xiàn) error接口：

type Result struct {
	Code    int
	Message string
	Data    interface{}
}
func (r Result) Error() string {
	return r.Message
}

如何處理錯誤

當(dāng)調(diào)用的函數(shù)或方法的返回值有 error類型時，最簡單的當(dāng)然可以選擇直接忽略錯誤，不過更恰當(dāng)?shù)姆绞绞翘幚韺?yīng)的錯誤，有以下幾種處理策略：

直接返回錯誤

對于函數(shù)來說，如果在執(zhí)行時遇到錯誤，可以直接返回給上層調(diào)用者：

func SendMessage(url string) error {
	if url == ""{
		return errors.New("url can't not be empty")
	}
	_, err := http.Get(url)
	if err != nil {
		return err
	}
	return nil
}

記錄日志并繼續(xù)運(yùn)行

當(dāng)調(diào)用函數(shù)時遇到返回的錯誤，如果不影響程序運(yùn)行，也可以選擇記錄錯誤日志并往下執(zhí)行:

if err := SendMessage("https://xxx/sendMessage");err != nil{
	log.Printf("the message sending been broken by : %v\n", err)
}

記錄日志并結(jié)束運(yùn)行

如果錯誤影響程序的執(zhí)行，也可以記錄日志后，退出程序執(zhí)行：

if err := SendMessage("https://xxx/sendMessage");err != nil{
	log.Printf("the message sending been broken by : %v\n", err)
	os.Exit(1)
}

記錄日志并退出執(zhí)行，直接用 log包的 Fatalf函數(shù)就可以做到，因此上面代碼的更簡潔做法是：

if err := SendMessage("https://xxx/sendMessage");err != nil{
	log.Fatalf("the message sending been broken by : %v\n", err)
}

Go異常處理機(jī)制

在Go語言中，異常是指會引發(fā)程序崩潰無法繼續(xù)運(yùn)行的錯誤，比如數(shù)組越界或者空指針引用等情況，這時候會觸發(fā) panic異常：

package main
func main() {
	var s = []int{1, 2, 3}
	s[3] = 10
}

上面程序運(yùn)行結(jié)果如下，可以看出觸發(fā)了數(shù)組越界的異常：

panic: runtime error: index out of range [3] with length 3

無論是在主協(xié)程還是子協(xié)程中，一旦觸發(fā) panic異常，整個程序都會終止運(yùn)行。

panic函數(shù)

除了數(shù)組越界等不可預(yù)測的異常會自動觸發(fā) panic，也可以手動調(diào)用 panic函數(shù)觸發(fā)異常來終止程序的運(yùn)行：

func loadConfig(path string){
	panic("can't load the config file on path " + path)
}

一個良好的程序最好不要主動調(diào)用 panic函數(shù)，尤其是開發(fā)類庫的時候，最好通過返回 error類型來告訴調(diào)用者發(fā)生了什么錯誤，而不是觸發(fā) panic導(dǎo)致程序終止運(yùn)行。

recover函數(shù)

當(dāng)發(fā)生 panic異常時，如果不捕獲得異常，那么程序就是終止運(yùn)行，在Go語言中，可以用 defer語句和 recover函數(shù)的模式來捕獲 panic異常：

package main
import (
	"fmt"
	"log"
)
func main() {
	n1 := FindElementByIndex(1)
	fmt.Println(n1)
	n2 := FindElementByIndex(4)
	fmt.Println(n2)
}
func FindElementByIndex(index int) int {
	defer func() {
		if e := recover(); e != nil {
			log.Fatal(e)
		}
	}()
	s := []int{1, 2, 3, 4}
	return s[index]
}