Go panic & recover
Go panic & recover
前言
之前针对于go 的错误和异常做了简单的介绍，对于panic介绍的不算多，本篇从原理和源码的角度来看一下panic 和 recover是怎么运作的。 panic 是一种不可预料的错误，会导致进程直接退出，跟c++ 中的core比较类似，发生panic 会把发生问题时那个点的堆栈信息完整的打印到标准输出中，然后崩溃退出。 在使用go时，panic是非常危险的，即使你的程序有supervise之类的守护进程，不断的挂掉重启，也会严重的影响程序的可用性，通常来说我们使用recover来进行panic的捕获，来阻止程序崩溃。
基础使用
先来看一下demo：
func test() {
defer func() {
// do something
fmt.println("c")
if err:=recover();err!=nil{
fmt.println("d")
fmt.Println(err) // 这里的err其实就是panic传入的内容
}
}()
fmt.println("a")
// do something maybe panic
panic("panic")
fmt.println("b")
}这里程序的输出顺序是：a\c\d\panic panic 发生时，会直接从当前行跳出，如果有defer的recover将会被拦住，执行defer中的内容。
通常来说，panic一般是由一些运行时错误导致的，比如说数组越界、空指针等。针对这类问题： 1、写代码时要谨慎处理，避免发生panic， 2、要有recover来阻止panic 崩溃程序。
原理
panic和recover关键字会在编译时被编译器转换为OPANIC、ORECOVER类型的节点，然后进一步转换成gopanic、gorecover两个运行时的函数调用。
先来看一下panic的数据结构：
src/runtime/runtime2.go
//go:notinheap
type _panic struct {
argp unsafe.Pointer
arg interface{}
link *_panic
recovered bool
aborted bool
}每次发生panic函数的调用时。都会创建上述结构体的一个实例来存储相关的信息和结构。
其中：
argp 只想defer调用时参数的指针
argpanic的入参
link指向更早调用的_panic的实例 （很显然panic出现时是一个异常链）
recoveres表示当前是否被恢复（recover）
aborted是否被强行终止
panic 终止进程
没有被recover的panic会导致程序直接退出，主要在gopanic中做了这件事。
继续看源码：
src/runtime/runtime2.go l:445
func gopanic(e interface{}) {
gp := getg()
if gp.m.curg != gp {
print("panic: ")
printany(e)
print("\n")
throw("panic on system stack")
}
if gp.m.mallocing != 0 {
print("panic: ")
printany(e)
print("\n")
throw("panic during malloc")
}
if gp.m.preemptoff != "" {
print("panic: ")
printany(e)
print("\n")
print("preempt off reason: ")
print(gp.m.preemptoff)
print("\n")
throw("panic during preemptoff")
}
if gp.m.locks != 0 {
print("panic: ")
printany(e)
print("\n")
throw("panic holding locks")
}
var p _panic
p.arg = e
p.link = gp._panic
gp._panic = (*_panic)(noescape(unsafe.Pointer(&p)))
atomic.Xadd(&runningPanicDefers, 1)
for {
d := gp._defer
if d == nil {
break
}
if d.started {
if d._panic != nil {
d._panic.aborted = true
}
d._panic = nil
d.fn = nil
gp._defer = d.link
freedefer(d)
continue
}
d.started = true
d._panic = (*_panic)(noescape(unsafe.Pointer(&p)))
p.argp = unsafe.Pointer(getargp(0))
reflectcall(nil, unsafe.Pointer(d.fn), deferArgs(d), uint32(d.siz), uint32(d.siz))
p.argp = nil
if gp._defer != d {
throw("bad defer entry in panic")
}
d._panic = nil
d.fn = nil
gp._defer = d.link
pc := d.pc
sp := unsafe.Pointer(d.sp)
freedefer(d)
if p.recovered {
atomic.Xadd(&runningPanicDefers, -1)
gp._panic = p.link
for gp._panic != nil && gp._panic.aborted {
gp._panic = gp._panic.link
}
if gp._panic == nil {
gp.sig = 0
}
gp.sigcode0 = uintptr(sp)
gp.sigcode1 = pc
mcall(recovery)
throw("recovery failed")
}
}
preprintpanics(gp._panic)
fatalpanic(gp._panic)
*(*int)(nil) = 0
}1、首先对内部变量还有抢锁的情况做了check。 2、获取当前的goroutine 3、创建一个_panic实例 4、从当前的goroutine中获取一个_defer结构体 5、如果_defer存在，调用reflectcall执行_defer中的代码 6、将下一个的_defer结构设置到 Goroutine 上并回到 4 7、调用fatalpanic中止整个程序 其中，在fatalpanic中止整个程序之前就会通过printpanics打印出全部的panic消息以及调用时传入的参数
func preprintpanics(p *_panic) {
defer func() {
if recover() != nil {
throw("panic while printing panic value")
}
}()
for p != nil {
switch v := p.arg.(type) {
case error:
p.arg = v.Error()
case stringer:
p.arg = v.String()
}
p = p.link
}
}
func printpanics(p *_panic) {
if p.link != nil {
printpanics(p.link)
print("\t")
}
print("panic: ")
printany(p.arg)
if p.recovered {
print(" [recovered]")
}
print("\n")
}fatalpanic会调用exit来退出程序，并且返回错误码2.
func fatalpanic(msgs *_panic) {
pc := getcallerpc()
sp := getcallersp()
gp := getg()
var docrash bool
systemstack(func() {
if startpanic_m() && msgs != nil {
atomic.Xadd(&runningPanicDefers, -1)
printpanics(msgs)
}
docrash = dopanic_m(gp, pc, sp)
})
if docrash {
crash()
}
systemstack(func() {
exit(2)
})
*(*int)(nil) = 0 // not reached
}recover 恢复程序
上面介绍了panic崩溃程序的过程，接下来看一下recover阻止崩溃，恢复程序的过程。 看一下gorecover 函数：
func gorecover(argp uintptr) interface{} {
gp := getg()
p := gp._panic
if p != nil && !p.recovered && argp == uintptr(p.argp) {
p.recovered = true
return p.arg
}
return nil
}这个函数非常简单，修改panic结构体的recovered字段，当前函数的调用其实都发生在gopanic期间。 然后后期检测这个字段的时候，就不崩溃了（看一下gopanic函数就比较清晰了）
if p.recovered {
atomic.Xadd(&runningPanicDefers, -1)
gp._panic = p.link
for gp._panic != nil && gp._panic.aborted {
gp._panic = gp._panic.link
}
if gp._panic == nil {
gp.sig = 0
}
gp.sigcode0 = uintptr(sp)
gp.sigcode1 = pc
mcall(recovery)
throw("recovery failed")
}从_defer结构体中取出了程序计数器pc和栈指针sp并调用recovery方法进行调度，调度之前会准备好sp、pc以及函数的返回值。 这一块儿就是panic和recover的过程啦。