Go 語(yǔ)言沒(méi)有像 Java 或 Python 那樣的 try-catch 異常捕獲機(jī)制，而是采用了一種顯式的錯(cuò)誤處理方式，即通過(guò)返回 error 類(lèi)型來(lái)表示可能發(fā)生的錯(cuò)誤。此外，Go 還提供了 panic 和 recover 機(jī)制用于處理程序運(yùn)行時(shí)的嚴(yán)重錯(cuò)誤。

一、Go 錯(cuò)誤處理機(jī)制概述

在 Go 語(yǔ)言中，錯(cuò)誤是可以預(yù)期的，并且不是非常嚴(yán)重，不會(huì)影響程序的運(yùn)行。對(duì)于這類(lèi)問(wèn)題，可以用返回錯(cuò)誤給調(diào)用者的方法，讓調(diào)用者自己決定如何處理。

Go 語(yǔ)言推薦使用 多返回值 的方式返回錯(cuò)誤，通常函數(shù)的最后一個(gè)返回值是 error 類(lèi)型。調(diào)用者需要檢查這個(gè)返回值是否為 nil，來(lái)判斷是否發(fā)生了錯(cuò)誤。

1.1 error 類(lèi)型

在 Go 語(yǔ)言中，錯(cuò)誤是通過(guò)內(nèi)置的 error 接口表示的。它非常簡(jiǎn)單，只有一個(gè) Error 方法用來(lái)返回具體的錯(cuò)誤信息，定義如下：

type error interface {
    Error() string
}

任何實(shí)現(xiàn)了 Error() string 方法的類(lèi)型都可以作為 error 使用。在下面的代碼中，我演示了一個(gè)字符串轉(zhuǎn)整數(shù)的例子：

func main() {
   i,err:=strconv.Atoi("a")
   if err!=nil {
      fmt.Println(err)
   }else {
      fmt.Println(i)
   }
}

這里我故意使用了字符串 “a”，嘗試把它轉(zhuǎn)為整數(shù)。我們知道 “a” 是無(wú)法轉(zhuǎn)為數(shù)字的，所以運(yùn)行這段程序，會(huì)打印出如下錯(cuò)誤信息：

strconv.Atoi: parsing "a": invalid syntax

這個(gè)錯(cuò)誤信息就是通過(guò)接口 error 返回的。我們來(lái)看關(guān)于函數(shù) strconv.Atoi 的定義，如下所示：

func Atoi(s string) (int, error)

一般而言，error 接口用于當(dāng)方法或者函數(shù)執(zhí)行遇到錯(cuò)誤時(shí)進(jìn)行返回，而且是第二個(gè)返回值。通過(guò)這種方式，可以讓調(diào)用者自己根據(jù)錯(cuò)誤信息決定如何進(jìn)行下一步處理。

1.2errors.New()和fmt.Errorf()

除了可以使用其他函數(shù)，自己定義的函數(shù)也可以返回錯(cuò)誤信息給調(diào)用者。Go 提供了 errors.New() 和 fmt.Errorf() 來(lái)創(chuàng)建錯(cuò)誤。基本錯(cuò)誤處理示例代碼：

package main
import (
	"errors"
	"fmt"
)
func divide(a, b int) (int, error) {
	if b == 0 {
		return 0, errors.New("division by zero")
	}
	return a / b, nil
}
func main() {
	result, err := divide(10, 0)
	if err != nil {
		fmt.Println("Error:", err)
		return
	}
	fmt.Println("Result:", result)
}

輸出：

Error: division by zero

Go 1.13 引入了錯(cuò)誤包裝（Error Wrapping）機(jī)制，可以使用 fmt.Errorf 和 %w 動(dòng)詞將一個(gè)錯(cuò)誤包裝進(jìn)另一個(gè)錯(cuò)誤中，并保留原始錯(cuò)誤信息。

錯(cuò)誤包裝示例代碼：

package main
import (
	"errors"
	"fmt"
)
func openFile(filename string) error {
	return errors.New("file not found")
}
func readFile(filename string) error {
	err := openFile(filename)
	if err != nil {
		return fmt.Errorf("readFile failed: %w", err)
	}
	return nil
}
func main() {
	err := readFile("data.txt")
	if err != nil {
		fmt.Println("Error:", err)
		if errors.Is(err, errors.New("file not found")) {
			fmt.Println("It's a file not found error!")
		}
	}
}

輸出：

Error: readFile failed: file not found
It's a file not found error!

1.3 自定義錯(cuò)誤類(lèi)型

我們可以通過(guò)實(shí)現(xiàn) error 接口來(lái)定義自己的錯(cuò)誤類(lèi)型，這樣可以攜帶更多上下文信息。自定義錯(cuò)誤類(lèi)型示例代碼：

package main
import "fmt"
type MyError struct {
	Code    int
	Message string
}
func (e *MyError) Error() string {
	return fmt.Sprintf("Error %d: %s", e.Code, e.Message)
}
func checkAge(age int) error {
	if age < 18 {
		return &MyError{Code: 403, Message: "Access denied: underage"}
	}
	return nil
}
func main() {
	err := checkAge(16)
	if err != nil {
		fmt.Println(err)
		return
	}
	fmt.Println("Access granted")
}

輸出：

Error 403: Access denied: underage

二、panic 和 recover

Go 提供了 panic 和 recover 用于處理程序運(yùn)行時(shí)的嚴(yán)重錯(cuò)誤（如數(shù)組越界、空指針解引用等）。panic 會(huì)中斷程序執(zhí)行，而 recover 可以捕獲 panic，避免程序崩潰。

2.1 panic 的使用

panic 用于表示程序遇到了無(wú)法繼續(xù)執(zhí)行的嚴(yán)重錯(cuò)誤。panic示例代碼：

package main
import "fmt"
func testPanic() {
	panic("Something went wrong!")
}
func main() {
	fmt.Println("Start")
	testPanic()
	fmt.Println("End") // 不會(huì)執(zhí)行
}

輸出：

Start
panic: Something went wrong!
goroutine 1 [running]:
main.testPanic()
        /tmp/sandbox123/prog.go:6 +0x39
main.main()
        /tmp/sandbox123/prog.go:10 +0x65

2.2 recover 的使用

recover 必須在 defer 中調(diào)用，用于捕獲 panic，避免程序崩潰。recover示例代碼：

package main
import "fmt"
func safeExecute() {
	defer func() {
		if r := recover(); r != nil {
			fmt.Println("Recovered from panic:", r)
		}
	}()
	panic("Oops! Panic occurred")
}
func main() {
	fmt.Println("Start")
	safeExecute()
	fmt.Println("End")
}

輸出：

Start
Recovered from panic: Oops! Panic occurred
End

三、Deferred 函數(shù)

在一個(gè)自定義函數(shù)中，你打開(kāi)了一個(gè)文件，然后需要關(guān)閉它以釋放資源。不管你的代碼執(zhí)行了多少分支，是否出現(xiàn)了錯(cuò)誤，文件是一定要關(guān)閉的，這樣才能保證資源的釋放。

如果這個(gè)事情由開(kāi)發(fā)人員來(lái)做，隨著業(yè)務(wù)邏輯的復(fù)雜會(huì)變得非常麻煩，而且還有可能會(huì)忘記關(guān)閉。基于這種情況，Go 語(yǔ)言為我們提供了 defer 函數(shù)，可以保證文件關(guān)閉后一定會(huì)被執(zhí)行，不管你自定義的函數(shù)出現(xiàn)異常還是錯(cuò)誤。

下面的代碼是 Go 語(yǔ)言標(biāo)準(zhǔn)包 ioutil 中的 ReadFile 函數(shù)，它需要打開(kāi)一個(gè)文件，然后通過(guò) defer 關(guān)鍵字確保在 ReadFile 函數(shù)執(zhí)行結(jié)束后，f.Close() 方法被執(zhí)行，這樣文件的資源才一定會(huì)釋放。

func ReadFile(filename string) ([]byte, error) {
   f, err := os.Open(filename)
   if err != nil {
      return nil, err
   }
   defer f.Close()
   //省略無(wú)關(guān)代碼
   return readAll(f, n)
}

defer 關(guān)鍵字用于修飾一個(gè)函數(shù)或者方法，使得該函數(shù)或者方法在返回前才會(huì)執(zhí)行，也就說(shuō)被延遲，但又可以保證一定會(huì)執(zhí)行。

以上面的 ReadFile 函數(shù)為例，被 defer 修飾的 f.Close 方法延遲執(zhí)行，也就是說(shuō)會(huì)先執(zhí)行 readAll(f, n)，然后在整個(gè) ReadFile 函數(shù) return 之前執(zhí)行 f.Close 方法。

defer 語(yǔ)句常被用于成對(duì)的操作，如文件的打開(kāi)和關(guān)閉，加鎖和釋放鎖，連接的建立和斷開(kāi)等。不管多么復(fù)雜的操作，都可以保證資源被正確地釋放。

四、使用建議

1. 優(yōu)先使用 error 返回值：Go 推薦使用顯式的錯(cuò)誤返回值，而不是 panic。
2. 錯(cuò)誤信息要清晰：錯(cuò)誤信息應(yīng)該包含足夠的上下文，便于調(diào)試。
3. 使用錯(cuò)誤包裝：使用 fmt.Errorf 和 %w 包裝錯(cuò)誤，保留原始錯(cuò)誤信息。
4. 謹(jǐn)慎使用 panic：panic 應(yīng)該用于不可恢復(fù)的錯(cuò)誤，如程序初始化失敗。
5. recover 只在必要時(shí)使用：recover 主要用于庫(kù)或框架中，避免程序崩潰，一般業(yè)務(wù)代碼不建議濫用。

到此這篇關(guān)于Go語(yǔ)言錯(cuò)誤和異常實(shí)現(xiàn)的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Go語(yǔ)言錯(cuò)誤和異常內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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