入门教程 go语言

go语言学习笔记之六---异常处理

慢慢的才知道，太在乎别人了往往会伤害自己

Posted by yishuifengxiao on 2020-09-25

一 error接口

Go语言引入了一个关于错误处理的标准模式，即error接口，它是Go语言内建的接口类型，该接口的定义如下：

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type error interface {
    Error() string
}

Go语言的标准库代码包errors为用户提供如下方法：

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package errors

type errorString struct { 
    text string 
}

func New(text string) error { 
    return &errorString{text} 
}

func (e *errorString) Error() string { 
    return e.text 
}

我们可以在编码中通过实现 error 接口类型来生成错误信息。

函数通常在最后的返回值中返回错误信息。使用errors.New可返回一个错误信息：

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func Sqrt(f float64) (float64, error) {
    if f < 0 {
        return 0, errors.New("math: square root of negative number")
    }
    // 实现
}

另一个可以生成error类型值的方法是调用fmt包中的Errorf函数：

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package fmt
import "errors"

func Errorf(format string, args ...interface{}) error {
    return errors.New(Sprintf(format, args...))
}

示例代码：

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import (
    "errors"
    "fmt"
)

func main() {
    var err1 error = errors.New("a normal err1")
    fmt.Println(err1) //a normal err1

    var err2 error = fmt.Errorf("%s", "a normal err2")
    fmt.Println(err2) //a normal err2
}

函数通常在最后的返回值中返回错误信息：

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import (
    "errors"
    "fmt"
)

func Divide(a, b float64) (result float64, err error) {
    if b == 0 {
        result = 0.0
        err = errors.New("runtime error: divide by zero")
        return
    }

    result = a / b
    err = nil
    return
}

func main() {
    r, err := Divide(10.0, 0)
    if err != nil {
        fmt.Println(err) //错误处理 runtime error: divide by zero
    } else {
        fmt.Println(r) // 使用返回值
    }
}

二 panic

在通常情况下，向程序使用方报告错误状态的方式可以是返回一个额外的error类型值。

但是，当遇到不可恢复的错误状态的时候，如数组访问越界、空指针引用等，这些运行时错误会引起painc异常。这时，上述错误处理方式显然就不适合了。反过来讲，在一般情况下，我们不应通过调用panic函数来报告普通的错误，而应该只把它作为报告致命错误的一种方式。当某些不应该发生的场景发生时，我们就应该调用panic。

一般而言，当panic异常发生时，程序会中断运行，并立即执行在该goroutine（可以先理解成线程，在中被延迟的函数（defer 机制）。随后，程序崩溃并输出日志信息。日志信息包括panic value和函数调用的堆栈跟踪信息。

不是所有的panic异常都来自运行时，直接调用内置的panic函数也会引发panic异常；panic函数接受任何值作为参数。

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func panic(v interface{})

调用panic函数引发的panic异常：

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package main

import (
	"fmt"
)

func TestA() {
	fmt.Println("func TestA()")
}

func TestB() {
	panic("func TestB(): panic")
}

func TestC() {
	fmt.Println("func TestC()")
}

func main() {
	TestA()
	TestB() //TestB()发生异常，中断程序
	TestC()
}

运行结果：

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C:/Users/qingteng/Desktop/aa/src/src.exe  [C:/Users/qingteng/Desktop/aa/src]
func TestA()
panic: func TestB(): panic

goroutine 1 [running]:
main.TestB(...)
	C:/Users/qingteng/Desktop/aa/src/main.go:12
main.main()
	C:/Users/qingteng/Desktop/aa/src/main.go:21 +0xa5
错误: 进程退出代码 2.

内置的panic函数引发的panic异常：

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package main

import (
	"fmt"
)

func TestA() {
	fmt.Println("func TestA()")
}

func TestB(x int) {
	var a [10]int
	a[x] = 222 //x值为11时，数组越界
}

func TestC() {
	fmt.Println("func TestC()")
}

func main() {
	TestA()
	TestB(11) //TestB()发生异常，中断程序
	TestC()
}

运行结果：

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C:/Go/bin/go.exe build [C:/Users/qingteng/Desktop/aa/src]
成功: 进程退出代码 0.
C:/Users/qingteng/Desktop/aa/src/src.exe  [C:/Users/qingteng/Desktop/aa/src]
func TestA()
panic: runtime error: index out of range [11] with length 10

goroutine 1 [running]:
main.TestB(...)
	C:/Users/qingteng/Desktop/aa/src/main.go:13
main.main()
	C:/Users/qingteng/Desktop/aa/src/main.go:22 +0x8c
错误: 进程退出代码 2.

三 recover

运行时panic异常一旦被引发就会导致程序崩溃。这当然不是我们愿意看到的，因为谁也不能保证程序不会发生任何运行时错误。

不过，Go语言为我们提供了专用于“拦截”运行时panic的内建函数——recover。它可以是当前的程序从运行时panic的状态中恢复并重新获得流程控制权。

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func recover() interface{}

注意：recover只有在defer调用的函数中有效。

3.1 调用内置函数recover

如果调用了内置函数recover，并且定义该defer语句的函数发生了panic异常，recover会使程序从panic中恢复，并返回panic value。导致panic异常的函数不会继续运行，但能正常返回。在未发生panic时调用recover，recover会返回nil。

例代码： 

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package main

import (
	"fmt"
)

func TestA() {
	fmt.Println("func TestA()")
}

func TestB() (err error) {
	defer func() { //在发生异常时，设置恢复
		if x := recover(); x != nil {
			//panic value被附加到错误信息中；
			//并用err变量接收错误信息，返回给调用者。
			err = fmt.Errorf("internal error: %v", x)
		}
	}()

	panic("func TestB(): panic")
}

func TestC() {
	fmt.Println("func TestC()")
}

func main() {
	TestA()
	err := TestB()
	fmt.Println(err)
	TestC()
}

运行结果为

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C:/Go/bin/go.exe build [C:/Users/qingteng/Desktop/aa/src]
成功: 进程退出代码 0.
C:/Users/qingteng/Desktop/aa/src/src.exe  [C:/Users/qingteng/Desktop/aa/src]
func TestA()
internal error: func TestB(): panic
func TestC()
成功: 进程退出代码 0.

3.2 延迟调用中引发的错误

延迟调用中引发的错误，可被后续延迟调用捕获，但仅最后⼀个错误可被捕获：

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package main

import (
	"fmt"
)

func test() {
	defer func() {
		fmt.Println(recover())
	}()

	defer func() {
		panic("defer panic")
	}()

	panic("test panic")
}

func main() {
	test()
}

运行结果为

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C:/Users/qingteng/Desktop/aa/src/src.exe  [C:/Users/qingteng/Desktop/aa/src]
defer panic
成功: 进程退出代码 0.

四 panic 与 recover区别

这里应该介绍一下 panic 与 recover,一个用于主动抛出错误，一个用于捕获panic抛出的错误。

概念

panic 与 recover 是 Go 的两个内置函数，这两个内置函数用于处理 Go 运行时的错误，panic 用于主动抛出错误，recover 用来捕获 panic抛出的错误。

  • 引发panic有两种情况，一是程序主动调用，二是程序产生运行时错误，由运行时检测并退出。
  • 发生panic后，程序会从调用panic的函数位置或发生panic的地方立即返回，逐层向上执行函数的defer语句，然后逐层打印函数调用堆栈，直到被recover捕获或运行到最外层函数。
  • panic不但可以在函数正常流程中抛出，在defer逻辑里也可以再次调用panic或抛出panic。defer里面的panic能够被后续执行的defer捕获。
  • recover用来捕获panic，阻止panic继续向上传递。recover()和defer一起使用，但是defer只有在后面的函数体内直接被掉用才能捕获panic来终止异常，否则返回nil，异常继续向外传递。

例子1

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//以下捕获失败
defer recover()
defer fmt.Prinntln(recover)
defer func(){
    func(){
        recover() //无效，嵌套两层
    }()
}()

//以下捕获有效
defer func(){
    recover()
}()

func except(){
    recover()
}
func test(){
    defer except()
    panic("runtime error")
}

例子2

多个panic只会捕捉最后一个：

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package main
import "fmt"
func main(){
    defer func(){
        if err := recover() ; err != nil {
            fmt.Println(err)
        }
    }()
    defer func(){
        panic("three")
    }()
    defer func(){
        panic("two")
    }()
    panic("one")
}

使用场景

一般情况下有两种情况用到：

  • 程序遇到无法执行下去的错误时，抛出错误，主动结束运行。
  • 在调试程序时，通过 panic 来打印堆栈，方便定位错误。
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