【初识Go】| Day10 异常处理

error

针对这样的情况，Go语言中引入 error 接口类型作为错误处理的标准模式，如果函数要返回错误，则返回值类型列表中肯定包含 error。error 处理过程类似于C语言中的错误码，可逐层返回，直到被处理。

Go语言内置了一个简单的错误接口作为一种错误处理机制，接口定义如下：

type error interface {
	Error() string
}

它包含一个 Error() 方法，返回值为string

error 基本用法

Go的error构造有两种方式，分别是

第一种：errors.New()

err := errors.New("This is an error")
if err != nil {
  fmt.Print(err)
}

第二种（更常使用）：fmt.Errorf()

err := fmt.Errorf("This is an error")
if err != nil {
  fmt.Print(err)
}

自定义错误类型

除了上面的 errors.New 用法之外，我们还可以使用 error 接口自定义一个 Error() 方法，来返回自定义的错误信息。下面以自然数函数作为例子：

type NotNature float64

func (err NotNature) Error() string {
 return fmt.Sprintf("自然数为大于或等于0的数: %v", float64(err))
}

func Nature(x float64) (float64,error) {
  if x<0 {
   return 0,NotNature(x)
  } else {
  return x,nil
  }
}

func main() {
  fmt.Println(Nature(1))
  fmt.Println(Nature(-1))
}

需要注意一下几点：

1.如果函数需要处理异常，通常将error作为多值返回的最后一个值，返回的error值为nil则表示无异常，非nil则是有异常。

2.一般先用if语句处理error!=nil，正常逻辑放if后面。

Go语言的error代表的并不是真“异常”，只是通过返回error来表示错误信息，换句话说，不是运行时错误范围预定义的错误，某种不符合期望的行为并不会导致程序无法运行（自然数函数例子），都应使用error进行异常处理。当程序出现重大错误，如数组越界，才会将其当成真正的异常，并用panic来处理。

panic

Go不使用try...catch方法来处理异常，而是使用panic和recover

Go的类型系统会在编译时捕获很多错误，但有些错误只能在运行时检查，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。

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（在Day14并发编程中将会学习到）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。panic value通常是某种错误信息。对于每个goroutine，日志信息中都会有与之相对的，发生panic时的函数调用堆栈跟踪信息。通常，我们不需要再次运行程序去定位问题，日志信息已经提供了足够的诊断依据。因此，在我们填写问题报告时，一般会将panic异常和日志信息一并记录。

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。当某些不应该发生的场景发生时，我们就应该调用panic。比如，当程序到达了某条逻辑上不可能到达的路径。举一个简单的例子：

func main() {
  fmt.Println("Hello,Go!")
  panic(errors.New(" i am a error"))
  fmt.Println("hello,again!")
}

输出：

Hello,Go!
panic:  i am a error

goroutine 1 [running]:
main.main()
	~/error.go:12 +0xb5
exit status 2

可以看到，panic后面的程序不会被执行了。但是我们捕捉异常并不是为了停止程序(一般情况)，而是为了让程序能正常运行下去，这时候就到recover出场了。

package main

import "fmt"

func main(){
  defer func(){
    fmt.Println("我是defer里面第一个打印函数")
    if err:=recover();err!=nil{
        fmt.Println(err)
    }
    fmt.Println("我是defer里面第二个打印函数")
  }()
  f()
}

func f(){
  fmt.Println("1")
  panic("我是panic")
  fmt.Println("2")
}

输出：

1
我是defer里面第一个打印函数
我是panic
我是defer里面第二个打印函数

可以看到，f函数一开始正常打印，当遇到panic，就跳到defer函数，执行defer函数里的内容

需要注意的是，defer函数里打印的err其实就是panic里面的内容。

下面详细介绍一下panic和recover的原理。首先来看一下panic和recover的官方定义

func panic(v interface{})

内置函数panic会停止当前goroutine的正常执行。当函数F调用panic时，F的正常执行立即停止。任何被F延迟执行的函数都将以正常的方式运行，然后F返回其调用者。对调用方G来说，对F的调用就像调用panic一样，终止G的执行并运行任何延迟的函数。直到执行goroutine中的所有函数都按逆序停止。此时，程序将以非0退出代码终止。此终止序列称为panicking，可由内置函数recover控制。

func recover() interface{}

recover内置函数允许程序管理panicking的goroutine的行为。在defer函数（但不是它调用的任何函数）内执行恢复调用，通过恢复正常执行来停止panicking序列，并检索传递给panic调用的错误值。如果在defer函数之外调用recover，则不会停止panicking的序列。在这种情况下，或者当goroutine不panicking时，或者提供给panic的参数是nil，recover返回nil。因此，recover的返回值报告goroutine是否panicking

ps：defer和recover必须在panic之前定义，否则无效。

源码分析

整个errors包仅只有4行：

package errors

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

type errorString struct { text string }

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

承载errorString的类型是一个结构体而非一个字符串，这是为了保护它表示的错误避免粗心（或有意）的更新。并且因为是指针类型*errorString满足error接口而非errorString类型，所以每个New函数的调用都分配了一个独特的和其他错误不相同的实例。我们也不想要重要的error例如io.EOF和一个刚好有相同错误消息的error比较后相等。

fmt.Println(errors.New("EOF") == errors.New("EOF")) // "false"

总体来说：

1.New函数返回格式为给定文本的错误

2.即使文本是相同的，每次对New的调用都会返回一个不同的错误值。

参考资料

http://shouce.jb51.net/gopl-zh/ch7/ch7-08.html

http://shouce.jb51.net/gopl-zh/ch5/ch5-09.html

http://c.biancheng.net/view/4284.html

https://github.com/datawhalechina/go-talent/blob/master/9.%E5%BC%82%E5%B8%B8%E5%A4%84%E7%90%86.md