Golang標(biāo)準(zhǔn)庫之errors包應(yīng)用方式
一. errors的基本應(yīng)用
errors包是一個比較簡單的包，包括常見的errors.New創(chuàng)建一個error對象，或通過error.Error方法獲取error中的文本內(nèi)容，本質(zhì)上在builtin類型中，error被定義為一個interface，這個類型只包含一個Error方法，返回字符串形式的錯誤內(nèi)容。
應(yīng)用代碼很簡單：
// 示例代碼
func Oops() error {
return errors.New("iam an error")
}
func Print() {
err := Oops()
fmt.Println("oops, we go an error,", err.Error())
}通過errors.New方法，可以創(chuàng)建一個error對象，在標(biāo)準(zhǔn)庫實現(xiàn)中，對應(yīng)了一個叫errorString的實體類型，是對error接口的最基本實現(xiàn)。
二. 錯誤類型的比較
代碼中經(jīng)常會出現(xiàn)err == nil 或者err == ErrNotExist之類的判斷，對于error類型，由于其是interface類型，實際比較的是interface接口對象實體的地址。
也就是說，重復(fù)的new兩個文本內(nèi)容一樣的error對象，這兩個對象并不相等，因為比較的是這兩個對象的地址。這是完全不同的兩個對象
// 展示了error比較代碼
if errors.New("hello error") == errors.New("hello error") { // false
}
errhello := errors.New("hello error")
if errhello == errhello { // true
}在通常的場景中，能掌握errors.New()、error.Error()以及error對象的比較，就能應(yīng)付大多數(shù)場景了，但是在大型系統(tǒng)中，內(nèi)置的error類型很難滿足需要，所以下面要講的是對error的擴展。
三. error的擴展
3.1 自定義error
go允許函數(shù)具有多返回值，但通常你不會想寫太多的返回值在函數(shù)定義上（looks ugly），而標(biāo)準(zhǔn)庫內(nèi)置的errorString類型由于只能表達字符串錯誤信息顯然受限。所以，可以通過實現(xiàn)error接口的方式，來擴展錯誤返回
// 自定義error類型
type EasyError struct {
Msg string // 錯誤文本信息
Code int64 // 錯誤碼
}
func (me *EasyError) Error() string {
// 當(dāng)然，你也可以自定義返回的string，比如
// return fmt.Sprintf("code %d, msg %s", me.Code, me.Msg)
return me.Msg
}
// Easy實現(xiàn)了error接口，所以可以在Oops中返回
func DoSomething() error {
return &EasyError{"easy error", 1}
}
// 業(yè)務(wù)應(yīng)用
func DoBusiness() {
err := DoSomething()
e,ok := err.(EasyError)
if ok {
fmt.Printf("code %d, msg %s\n", e.Code, e.Msg)
}
}現(xiàn)在在自定義的錯誤類型中塞入了錯誤碼信息。隨著業(yè)務(wù)代碼調(diào)用層層深入，當(dāng)最內(nèi)層的操作（比如數(shù)據(jù)庫操作）發(fā)生錯誤時，我們希望能在業(yè)務(wù)調(diào)用鏈上每一層都攜帶錯誤信息，就像遞歸調(diào)用一樣，這時可以用到標(biāo)準(zhǔn)庫的Unwrap方法
3.2 Unwrap與Nested error
一旦你的自定義error實現(xiàn)類型定義了Unwrap方法，那么它就具有了嵌套的能力，其函數(shù)原型定義如下：
// 標(biāo)準(zhǔn)庫Unwrap方法，傳入一個error對象，返回其內(nèi)嵌的error
func Unwrap(err error) error
// 自定義Unwrap方法
func (me *EasyError) Unwrap() error {
// ...
}雖然error接口沒有定義Unwrap方法，但是標(biāo)準(zhǔn)庫的Unwrap方法中會通過反射隱式調(diào)用自定義類型的Unwrap方法，這也是業(yè)務(wù)實現(xiàn)自定義嵌套的途徑。我們給EasyError增加一個error成員，表示包含的下一級error
//
type EasyError struct {
Msg string // 錯誤文字信息
Code int64 // 錯誤碼
Nest error // 嵌套的錯誤
}
func (me *EasyError) Unwrap() error {
return me.Nest
}
func DoSomething1() error {
// ...
err := DoSomething2()
if err != nil {
return &EasyError{"from DoSomething1", 1, err}
}
return nil
}
func DoSomething2() error {
// ...
err := DoSomething3()
if err != nil {
return &EasyError{"from DoSomething2", 2, err}
}
return nil
}
func DoSomething3() error {
// ...
return &EasyError{"from DoSomething3", 3, nil}
}
// 可以很清楚的看到調(diào)用鏈上產(chǎn)生的錯誤信息
// Output：
// code 1, msg from DoSomething1
// code 2, msg from DoSomething2
// code 3, msg from DoSomething3
func main() {
err := DoSomething1()
for err != nil {
e := err.(*EasyError)
fmt.Printf("code %d, msg %s\n", e.Code, e.Msg)
err = errors.Unwrap(err) // errors.Unwrap中調(diào)用EasyError的Unwrap返回子error
}
}輸出如下
$ ./sample
code 1, msg from DoSomething1
code 2, msg from DoSomething2
code 3, msg from DoSomething3
這樣就可以在深入的調(diào)用鏈中，通過嵌套的方式，將調(diào)用路徑中的錯誤信息，攜帶至調(diào)用棧的棧底。
對于不同模塊，返回的錯誤信息大不相同，比如網(wǎng)絡(luò)通信模塊期望錯誤信息攜帶http狀態(tài)碼，而數(shù)據(jù)持久層期望返回sql或redis commend，隨著模塊化的職能劃分，每個子模塊可能會定義自己的自定義error類型，這時在業(yè)務(wù)上去區(qū)分不同類別的錯誤，就可以使用Is方法
3.3 errors.Is方法與錯誤分類
以網(wǎng)絡(luò)錯誤和數(shù)據(jù)庫錯誤為例，分別定義兩種實現(xiàn)error接口的結(jié)構(gòu)NetworkError和DatabaseError。
// 網(wǎng)絡(luò)接口返回的錯誤類型
type NetworkError struct {
Code int // 10000 - 19999
Msg string // 文本信息
Status int // http狀態(tài)碼
}
// 數(shù)據(jù)庫模塊接口返回的錯誤類型
type DatabaseError struct {
Code int // 20000 - 29999
Msg string // 文本錯誤信息
Sql string // sql string
}NetworkError與DatabaseError都實現(xiàn)了Error方法和Unwrap方法，代碼里就不重復(fù)寫了。錯誤類型的劃分，導(dǎo)致上層業(yè)務(wù)對error的處理產(chǎn)生變化：業(yè)務(wù)層需要知道發(fā)生了什么，才能給用戶提供恰當(dāng)?shù)奶崾?，但是又不希望過分詳細(xì)，比如用戶期望看到的是“數(shù)據(jù)訪問異常”、“請檢查網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)”，而不希望用戶看到“unknown column space in field list…”、“request timeout…”之類的技術(shù)性錯誤信息。此時Is方法就派上用場了。
現(xiàn)在我們?yōu)榫W(wǎng)絡(luò)或數(shù)據(jù)庫錯誤都增加一個Code錯誤碼，并且人為對錯誤碼區(qū)間進行劃分，[10000,20000)表示網(wǎng)絡(luò)錯誤，[20000,30000)表示數(shù)據(jù)庫錯誤，我們期望在業(yè)務(wù)層能夠知道錯誤碼中是否包含網(wǎng)絡(luò)錯誤或數(shù)據(jù)訪問錯誤，還需要為兩種錯誤類型添加Is方法：
var(
// 將10000和20000預(yù)留，用于在Is方法中判斷錯誤碼區(qū)間
ErrNetwork = &NetworkError{EasyError{"", 10000, nil}, 0}
ErrDatabase = &DatabaseError{EasyError{"", 20000, nil}, ""}
)
func (ne NetworkError) Is(e error) bool {
err, ok := e.(*NetworkError)
if ok {
start := err.Code / 10000
return ne.Code >= 10000 && ne.Code < (start+1)*10000
}
return false
}
func (de DatabaseError) Is(e error) bool {
err, ok := e.(*DatabaseError)
if ok {
start := err.Code / 10000
return de.Code >= 10000 && de.Code < (start+1)*10000
}
return false
}與Unwrap類似，Is方法也是被errors.Is方法隱式調(diào)用的，來看一下業(yè)務(wù)代碼
func DoNetwork() error {
// ...
return &NetworkError{EasyError{"", 10001, nil}, 404}
}
func DoDatabase() error {
// ...
return &DatabaseError{EasyError{"", 20003, nil}, "select 1"}
}
func DoSomething() error {
if err := DoNetwork(); err != nil {
return err
}
if err := DoDatabase(); err != nil {
return err
}
return nil
}
func DoBusiness() error {
err := DoSomething()
if err != nil {
if errors.Is(err, ErrNetworks) {
fmt.Println("網(wǎng)絡(luò)異常")
} else if errors.Is(err, ErrDatabases) {
fmt.Println("數(shù)據(jù)訪問異常")
}
} else {
fmt.Println("everything is ok")
}
return nil
}執(zhí)行DoBusiness，輸出如下：
$ ./sample
網(wǎng)絡(luò)異常
通過Is方法，可以將一批錯誤信息歸類，對應(yīng)用隱藏相關(guān)信息，畢竟大部分時候，我們不希望用戶直接看到出錯的sql語句。
3.4 errors.As方法與錯誤信息讀取
現(xiàn)在通過Is實現(xiàn)了分類，可以判斷一個錯誤是否是某個類型，但是更進一步，如果我們想得到不同錯誤類型的詳細(xì)信息呢？業(yè)務(wù)層拿到返回的error，就不得不通過層層Unwrap和類型斷言來獲取調(diào)用鏈中的深層錯誤信息。所以errors包提供了As方法，在Unwrap的基礎(chǔ)上，直接獲取error接口中，實際是error鏈中指定類型的錯誤。
所以在DatabaseError的基礎(chǔ)上，再定義一個RedisError類型，作為封裝redis訪問異常的類型
// Redis模塊接口返回的錯誤類型
type RedisError struct {
EasyError
Command string // redis commend
Address string // redis instance address
}
func (re *RedisError) Error() string {
return re.Msg
}
在業(yè)務(wù)層，嘗試讀取數(shù)據(jù)庫和redis錯誤的詳細(xì)信息
func DoDatabase() error {
// ...
return &DatabaseError{EasyError{"", 20003, nil}, "select 1"}
}
func DoRedis() error {
// ...
return &RedisError{EasyError{"", 30010, nil}, "set hello 1", "127.0.0.1:6379"}
}
func DoDataWork() error {
if err := DoRedis(); err != nil {
return err
}
if err := DoDatabase(); err != nil {
return err
}
return nil
}
// 執(zhí)行業(yè)務(wù)代碼
func DoBusiness() {
err := DoDataWork()
if err != nil {
if rediserr := (*RedisError)(nil); errors.As(err, &rediserr) {
fmt.Printf("Redis exception, commend : %s, instance : %s\n", rediserr.Command, rediserr.Address)
} else if mysqlerr := (*DatabaseError)(nil); errors.As(err, &mysqlerr) {
fmt.Printf("Mysql exception, sql : %s\n", mysqlerr.Sql)
}
} else {
fmt.Println("everything is ok")
}
}運行DoBusiness，輸出如下
$ ./sample
Redis exception, commend : set hello 1, instance : 127.0.0.1:6379
conclusion
- error是interface類型，可以實現(xiàn)自定義的error類型
- error支持鏈?zhǔn)降慕M織形式，通過自定義Unwrap實現(xiàn)對error鏈的遍歷
- errors.Is用于判定error是否屬于某類錯誤，歸類方式可以在自定義error的Is方法中實現(xiàn)
- errors.As同樣可以用于判斷error是否屬于某個錯誤，避免了顯式的斷言處理，并同時返回使用該類型錯誤表達的錯誤信息詳情
- 無論是Is還是As方法，都會嘗試調(diào)用Unwrap方法遞歸地查找錯誤，所以如果帶有Nesty的錯誤，務(wù)必要實現(xiàn)Unwrap方法才可以正確匹配
通過這些手段，可以在不侵入業(yè)務(wù)接口的情況下，豐富錯誤處理，這就是errors包帶來的便利。
總結(jié)
以上為個人經(jīng)驗，希望能給大家一個參考，也希望大家多多支持腳本之家。
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