Golang 语言基础之九： error, panic, recover
Golang 语言基础系列：
- Golang 语言基础之一： type, variable, constant
- Golang 语言基础之二： for, ifelse, switch
- Golang 语言基础之三： array, slice
- Golang 语言基础之四： map, range
- Golang 语言基础之五： function
- Golang 语言基础之六： string, pointer
- Golang 语言基础之七： struct, method
- Golang 语言基础之八： interface
- Golang 语言基础之九： error, panic, recover
- Golang 语言基础之十： goroutine, channel
很多编程语言都有异常处理机制，C++、C# 和 JAVA 中有 try{...}catch(...){...} 和 throw new SomeException() 这样的语法来捕获、处理以及抛出异常，C# 和 JAVA 还支持 try{...}catch(...){...}finally{...} 这样的语法来保证异常发生的时候执行 finally 代码块中的逻辑来做些运行时清理工作。Python 里面也有类似下面的异常机制：
try:
doSomthing()
except someError:
handleException()
raise在实际的项目中，对于异常的 Best Practice 很多，在使用不同的语言开发不同类型的程序时，有不同的建议。Google C++ Style 中提到 Google 内部的 C++ 代码中不使用异常，社区也有很多关于异常的讨论：
- Exception-Safe Coding in C++
- Best Practices for Exceptions
- Google C++ style guide’s No-exceptions rule; STL?
- Google C++ coding style, no exceptions rule. What about multithreading?
作为一门相对来说很新的语言，Golang 中没有使用传统的 try...catch 类似的异常处理机制，而是提供了 panic 和 recover 函数来处理所谓的 运行时异常，也就是 Google 所称的 错误处理机制。配合 defer 语句和 error 接口可以让开发者非常灵活地处理运行时的错误和异常。官方博客的这篇文章 对此做了详细解释。
从命名可以看出，Google 肯定不希望开发者在代码中随便使用 panic，我们知道在风险控制中，有所谓 已知的未知 和 未知的未知，在 Golang 程序设计中，对于前者，我们可以通过预先开发的代码分支来处理；对于后者就比较 tricky：
- 如果项目中的代码、使用的标准库以及第三方库在运行时内部捕获了异常并通过合适的
error对象返回给调用者，那我们可以尽量少甚至可以不用panic函数。 - 如果无法保证上面的情况，那为了确保程序在运行时不会因为 未知的未知 导致崩溃，那
panic函数的使用可能不得不加在任何需要的地方。
所以，当我们开发 Library 时，panic 机制的使用或许不可避免，而在开发应用程序的时候，对于比如像 IO 异常、数据库连接异常等运行时可能会出现的异常情况，为了保证应用程序的健壮性，我们无法完全避免使用 panic。但是我们应该认识到，恐慌 是我们和计算机都不希望看到的，应该在设计开发的时候充分考虑使用场景可能出现的情况，处理好 已知的未知，在确定需要的地方使用 panic 机制。
Error
Golang 通过支持 多返回值 让在运行时返回详细的错误信息给调用者变得非常方便。我们可以在编码中通过实现 error 接口类型来生成错误信息，error 接口的定义 如下：
type error interface {
Error() string
}还是通过下面的例子来看看：
package main
import (
"fmt"
)
// 定义一个 DivideError 结构
type DivideError struct {
dividee int
divider int
}
// 实现 `error` 接口
func (de *DivideError) Error() string {
strFormat := `
Cannot proceed, the divider is zero.
dividee: %d
divider: 0
`
return fmt.Sprintf(strFormat, de.dividee)
}
// 定义 `int` 类型除法运算的函数
func Divide(varDividee int, varDivider int) (result int, errorMsg string) {
if varDivider == 0 {
dData := DivideError{
dividee: varDividee,
divider: varDivider,
}
errorMsg = dData.Error()
return
} else {
return varDividee / varDivider, ""
}
}
func main() {
// 正常情况
if result, errorMsg := Divide(100, 10); errorMsg == "" {
fmt.Println("100/10 = ", result)
}
// 当被除数为零的时候会返回错误信息
if _, errorMsg := Divide(100, 0); errorMsg != "" {
fmt.Println("errorMsg is: ", errorMsg)
}
}将上面的代码存入源文件 error.go 并使用 go run error.go 可以看到下面的输入：
100/10 = 10
errorMsg is:
Cannot proceed, the divider is zero.
dividee: 100
divider: 0注释很清楚了，就不多说了。
Panic 和 recover
官方文档关于 panic 和 recover 的定义 如下：
func panic(interface{})
func recover() interface{}panic 和 recover 是两个内置函数，用于处理 run-time panics 以及程序中自定义的错误。
当执行一个函数 F 的时候，如果显式地调用 panic 函数或者一个 run-time panics 发生时，F 会结束运行，所有 F 中 defer 的函数会按照 FILO 的规则被执行。之后，F 函数的调用者中 defer 的函数再被执行，如此一直到最外层代码。这时，程序已经被中断了而且错误也被一层层抛出来了，其中包括 panic 函数的参数。当前被中断的 goroutine 被称为处于 panicking 状态。由于 panic 函数的参数是空接口类型，所以可以接受任何类型的对象：
panic(42)
panic(42)
panic("unreachable")
panic(Error("cannot parse"))recover 函数用来获取 panic 函数的参数信息，只能在延时调用 defer 语句调用的函数中直接调用才能生效，如果在 defer 语句中也调用 panic 函数，则只有最后一个被调用的 panic 函数的参数会被 recover 函数获取到。如果 goroutine 没有 panic，那调用 recover 函数会返回 nil。
关于错误处理，Effective Go 中做了一些很好的解释。
看一个例子：
package main
import (
"fmt"
)
// 最简单的例子
func SimplePanicRecover() {
defer func() {
if err := recover(); err != nil {
fmt.Println("Panic info is: ", err)
}
}()
panic("SimplePanicRecover function panic-ed!")
}
// 当 defer 中也调用了 panic 函数时，最后被调用的 panic 函数的参数会被后面的 recover 函数获取到
// 一个函数中可以定义多个 defer 函数，按照 FILO 的规则执行
func MultiPanicRecover() {
defer func() {
if err := recover(); err != nil {
fmt.Println("Panic info is: ", err)
}
}()
defer func() {
panic("MultiPanicRecover defer inner panic")
}()
defer func() {
if err := recover(); err != nil {
fmt.Println("Panic info is: ", err)
}
}()
panic("MultiPanicRecover function panic-ed!")
}
// recover 函数只有在 defer 函数中被直接调用的时候才可以获取 panic 的参数
func RecoverPlaceTest() {
// 下面一行代码中 recover 函数会返回 nil，但也不影响程序运行
defer recover()
// recover 函数返回 nil
defer fmt.Println("recover() is: ", recover())
defer func() {
func() {
// 由于不是在 defer 调用函数中直接调用 recover 函数，recover 函数会返回 nil
if err := recover(); err != nil {
fmt.Println("Panic info is: ", err)
}
}()
}()
defer func() {
if err := recover(); err != nil {
fmt.Println("Panic info is: ", err)
}
}()
panic("RecoverPlaceTest function panic-ed!")
}
// 如果函数没有 panic，调用 recover 函数不会获取到任何信息，也不会影响当前进程。
func NoPanicButHasRecover() {
if err := recover(); err != nil {
fmt.Println("NoPanicButHasRecover Panic info is: ", err)
} else {
fmt.Println("NoPanicButHasRecover Panic info is: ", err)
}
}
// 定义一个调用 recover 函数的函数
func CallRecover() {
if err := recover(); err != nil {
fmt.Println("Panic info is: ", err)
}
}
// 定义个函数，在其中 defer 另一个调用了 recover 函数的函数
func RecoverInOutterFunc() {
defer CallRecover()
panic("RecoverInOutterFunc function panic-ed!")
}
func main() {
SimplePanicRecover()
MultiPanicRecover()
RecoverPlaceTest()
NoPanicButHasRecover()
RecoverInOutterFunc()
}将上面的代码存入源文件 panic.go 并使用 go run panic.go 可以看到下面的输入：
Panic info is: SimplePanicRecover function panic-ed!
Panic info is: MultiPanicRecover function panic-ed!
Panic info is: MultiPanicRecover defer inner panic
Panic info is: RecoverPlaceTest function panic-ed!
recover() is: <nil>
NoPanicButHasRecover Panic info is: <nil>
Panic info is: RecoverInOutterFunc function panic-ed!需要注意的地方都在上面的例子中有体现，注意注释和函数名字。
参考资料
- The Go Programming Language
- 学习 Go 语言 中文版
- Go in Action 中文版
- The way to Go 中文版
- Go by Example
- Organizing Go code
- Testing Techniques
- Go 语言分享
- Go 学习笔记
- Go 语言简介
- Tony Bai 的博客
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