人非圣贤孰能无过,Go lang1.18入门精炼教程，由白丁入鸿儒，Go lang错误处理机制EP11

人非圣贤，孰能无过，有则改之，无则加勉。在编程语言层面，错误处理方式大体上有两大流派，分别是以Python为代表的异常捕获机制(try....catch)；以及以Go lang为代表的错误返回机制(return error)，前者是自动化流程，模式化的语法隔离正常逻辑和错误逻辑，而后者，需要将错误处理判断编排在正常逻辑中。虽然模式化语法更容易让人理解，但从系统资源开销角度看，错误返回机制明显更具优势。

返回错误

Go lang的错误(error)也是一种数据类型，错误用内置的error 类型表示，就像其他的数据类型的，比如字符串、整形之类，错误的具体值可以存储在变量中，从函数中返回：

package main  

import "fmt"  

func handle() (int, error) {
	return 1, nil
}  

func main() {
	i, err := handle()
	if err != nil {
		fmt.Println("报错了")
		return
	}  

	fmt.Println("逻辑正常")
	fmt.Println(i)
}

程序返回：

逻辑正常
1

这里的逻辑是，如果handle函数成功执行并且返回，那么入口函数就会正常打印返回值i，假设handel函数执行过程中出现错误，将返回一个非nil错误。

如果一个函数返回一个错误，那么理论上，它肯定是函数返回的最后一个值，因为在执行阶段中可能会返回正常的值，而错误位置是未知的，所以，handle函数返回的值是最后一个值。

go lang中处理错误的常见方式是将返回的错误与nil进行比较。nil值表示没有发生错误，而非nil值表示出现错误。在我们的例子中，我们检查错误是否为nil。如果它不是nil，我们会通过fmt.Println方法提醒用户并且从主函数返回，结束逻辑。

再来个例子：

package main  

import (
	"fmt"
	"net/http"
)  

func main() {  

	resp, err := http.Get("123123")
	if err != nil {
		fmt.Println(err)
		return
	}  

	fmt.Println(resp.StatusCode)  

}

这回我们使用标准库包http向一个叫做123123的网址发起请求，当然了，请求过程中有可能发生一些未知错误，所以我们使用err变量获取Get方法的最后一个返回值，如果err不是nil，那么就说明请求过程中报错了，这里打印具体错误，然后从主函数中返回。

程序返回：

Get "123123": unsupported protocol scheme ""

很明显，肯定报错了，因为Go lang并不知道所谓的123123到底是什么网络协议。

具体错误类型

在Go lang中，错误本质上是一个接口：

type error interface {
    Error() string
}

包含一个带有Error字符串的函数。任何实现这个接口的类型都可以作为一个错误使用。这个函数可以打印出具体错误的说明。

当打印错误时，fmt.Println函数在内部调用Error() 方法来获取错误的说明：

Get "123123": unsupported protocol scheme ""

但有的时候，除了系统级别的错误说明，我们还需要针对错误进行分类，通过不同的错误类型的种类来决定下游的处理方式。

既然有了错误说明，为什么还需要错误类型，直接通过说明判断不就行了？这是因为系统的错误说明可能会随着go lang版本的迭代而略有不同，而一个错误的错误类型则大概率不会发生变化。

通过对标准库文档的解读：https://pkg.go.dev/net/http#ProtocolError，我们就可以对返回的错误类型进行判断：

package main  

import (
	"fmt"
	"net"
	"net/http"
)  

func main() {  

	resp, err := http.Get("123123")
	if err, ok := err.(net.Error); ok && err.Timeout() {
		fmt.Println("超时错误")
		fmt.Println(err)  

	} else if err != nil {
		fmt.Println("其他错误")
		fmt.Println(err)
	}  

	fmt.Println(resp.StatusCode)  

}

程序返回：

其他错误
Get "123123": unsupported protocol scheme ""

这里我们把超时(Timeout)和其他错误区分开来，分别进入不同的错误处理逻辑。

定制错误

定制错误通过标准库errors为程序的错误做个性化定制，假设某个函数的作用是做除法运算，而如果除数为0，则返回一个错误：

package main  

import (
	"errors"
	"fmt"
)  

func test(num1 int, num2 int) (int, error) {
	if num2 == 0 {
		return 0, errors.New("除数不能为0")
	}
	return num1 / num2, nil
}  

func main() {  

	res, err := test(2, 1)
	if err != nil {
		fmt.Println(err)
		return
	}
	fmt.Println("结果是", res)
}

程序返回：

结果是 2

但如果参数不合法：

package main  

import (
	"errors"
	"fmt"
)  

func test(num1 int, num2 int) (int, error) {
	if num2 == 0 {
		return 0, errors.New("除数不能为0")
	}
	return num1 / num2, nil
}  

func main() {  

	res, err := test(2, 0)
	if err != nil {
		fmt.Println(err)
		return
	}
	fmt.Println("结果是", res)
}

程序返回：

除数不能为0

假设，出于某种原因，我们对除数有定制化需求，比如不能为0或者为1，但条件变成了多条件，此时需要将除数显性的展示在错误说明中，以便更具象化的提醒用户：

package main  

import (
	"fmt"
)  

func test(num1 int, num2 int) (int, error) {
	if (num2 == 0) || (num2 == 1) {
		return 0, fmt.Errorf("除数为%d,除数不能为0或者1", num2)
	}
	return num1 / num2, nil
}  

func main() {  

	res, err := test(2, 1)
	if err != nil {
		fmt.Println(err)
		return
	}
	fmt.Println("结果是", res)
}

程序返回：

除数为1,除数不能为0或者1

这里使用fmt包的Errorf函数根据一个格式说明器格式化错误，并返回一个字符串作为值来满足错误。

此外，还可以使用使用结构体和结构体中的属性提供关于错误的更多信息：

type testError struct {
	err string
	num int
}

这里定义结构体testError，里面两个属性，分别是错误说明和除数值。

随后，我们使用一个指针接收器区域错误来实现错误接口的Error() string方法。这个方法打印出错误的除数值和错误说明：

func (e *testError) Error() string {
	return fmt.Sprintf("除数 %d:%s", e.num, e.err)
}

接着通过结构体寻址调用：

func test(num1 int, num2 int) (int, error) {
	if (num2 == 0) || (num2 == 1) {
		return 0, &testError{"除数非法", num2}
	}
	return num1 / num2, nil
}

完整代码：

package main  

import (
	"fmt"
)  

type testError struct {
	err string
	num int
}  

func (e *testError) Error() string {
	return fmt.Sprintf("除数 %d:%s", e.num, e.err)
}  

func test(num1 int, num2 int) (int, error) {
	if (num2 == 0) || (num2 == 1) {
		return 0, &testError{"除数非法", num2}
	}
	return num1 / num2, nil
}  

func main() {  

	res, err := test(2, 1)
	if err != nil {
		fmt.Println(err)
		return
	}
	fmt.Println("结果是", res)
}

程序返回：

除数 1:除数非法

通过结构体的定义，错误说明更加规整，并且更易于维护。

异常（panic/recover）

异常的概念是，本来不应该出现问题的地方出现了问题，某些情况下，当程序发生异常时，无法继续运行，此时，我们会使用 panic 来终止程序。当函数发生 panic 时，它会终止运行，在执行完所有的延迟函数后，程序返回到该函数的调用方，这样的过程会一直持续下去，直到当前协程的所有函数都返回退出，然后程序会打印出 panic 信息，接着打印出堆栈跟踪，最后程序终止：

package main  

import "fmt"  

func main() {  

	panic("panic error")  

	fmt.Println("下游逻辑")  

}

程序返回：

panic: panic error

可以看到，panic方法执行后，程序下游逻辑并未执行，所以panic使用场景是，当下游依赖上游的操作，而上游的问题导致下游无计可施的时候，使用panic抛出异常。

但延迟执行是个例外：

package main  

import "fmt"  

func myTest() {
	defer fmt.Println("defer myTest")
	panic("panic myTest")
}
func main() {
	defer fmt.Println("defer main")
	myTest()
}

程序返回：

defer myTest
defer main
panic: panic myTest

这里当函数发生 panic 时，它会终止运行，在执行完所有的延迟函数后，程序返回到该函数的调用方，这样的过程会一直持续下去，直到当前协程的所有函数都返回退出，然后程序会打印出 panic 信息，接着打印出堆栈跟踪，最后程序终止。

此外，recover方法可以捕获异常的异常，从而打印异常信息后，继续执行下游逻辑：

package main  

import "fmt"  

func outOfArray(x int) {
	defer func() {
		// recover() 可以将捕获到的 panic 信息打印
		if err := recover(); err != nil {
			fmt.Println(err)
		}
	}()
	var array [5]int
	array[x] = 1
}
func main() {  

	outOfArray(20)  

	fmt.Println("下游逻辑")
}

程序返回：

runtime error: index out of range [20] with length 5
下游逻辑

结语

综上，Go lang的错误处理，属实不太优雅，大多数情况下会有很多重复代码：if err != nil，这在一定程度上影响了代码的可读性和可维护性，同时容易丢失底层错误类型，且定位错误时，很难得到错误链，也就是在一定程度上阻碍了错误的追根溯源，但反过来想，错误本来就是业务的一部分，从业务角度上看，Golang这种返回错误的方式更贴合业务逻辑，你可以用多返回值包含 error处理业务异常，用 recover 处理系统异常。业务异常，可以定义为不会引起系统崩溃下游瘫痪的异常；系统异常可以定义为会引起系统崩溃下游瘫痪的异常。所以，归根结底，一套功夫的威力，真的不在于其招式的设计，而在于运用功夫的那个人能否发挥这套武功的全部潜力。