Go语言错误和异常实现_开发_开发者_运维开发者技术经验分享

Go 语言没有像 Java 或 python javascript那样的 try-catch 异常捕获机制，而是采用了一种显式的错误处理方式，即通过返回 error 类型来表示可能发生的错误。此外，Go 还提供了 panic 和 recover 机制用于处理程序运行时的严重错误。

一、Go 错误处理机制概述

在 Go 语言中，错误是可以预期的，并且不是非常严重，不会影响程序的运行。对于这类问题，可以用返回错误给调用者的方法，让调用者自己决定如何处理。

Go 语言推荐使用 多返回值 的方式返回错误，通常函数的最后一个返回值是 error 类型。调用者需要检查这个返回值是否为 nil，来判断是否发生了错误。

1.1 error 类型

在 Go 语言中，错误是通过内置的 error 接口表示的。它非常简单，只有一个 Error 方法用来返回具体的错误信息，定义如下：

type error interface {
    Error() string
}

任何实现了 Error() string 方法的类型都可以作为 error 使用。在下面的代码中，我演示了一个字符串转整数的例子：

func main() {
   i,err:=strconv.Atoi("a")
   if err!=nil {
      fmt.Println(err)
   }else {
      fmt.Println(i)
   }
}

这里我故意使用了字符串 “a”，尝试把它转为整数。我们知道 “a” 是无法转为数字的，所以运行这段程序，会打印出如下错误信息：

strconv.Atoi: parsing "a": invalid syntax

这个错误信息就是通过接口 error 返回的。我们来看关于函数 strconv.Atoi 的定义，如下所示：

func Atoi(s string) (int, error)

一般而言，error 接口用于当方法或者函数执行遇到错误时进行返回，而且是第二个返回值。通过这种方式，可以让调用者自己根据错误信息决定如何进行下一步处理。

1.2errors.New()和fmt.Errorf()

除了可以使用其他函数，自己定义的函数也可以返回错误信息给调用者。Go 提供了 errors.New() 和 fmt.Errorf() 来创建错误。基本错误处理示例代码：

package main
import (
	"errors"
	"fmt"
)
func divide(a, b int) (int, error) {
	if b == 0 {
		return 0, errors.New("division by zero")
	}
	return a / b, nil
}
func main() {
	result, err := divide(10, 0)
	if err != nil {
		fmt.Println("Error:", err)
		return
	}
	fmt.Println("Result:", result)
}

输出：

Error: division by zero

Go 1.13 引入了错误包装（Error Wrapping）机制，可以使用 fmt.Errorf 和 %w 动词将一个错误包装进另一个错误中，并保留原始错误信息。

错误包装示例代码：

package main
import (
	"errors"
	"fmt"
)
func openFile(filename string) error {
	return errors.New("file not foundphp")
}
func www.devze.comreadFile(filename string) error {
	err := openFile(filename)
	if err != nil {
		return fmt.Errorf("readFile failed: %w", err)
	}
	return nil
}
func main() {
	err := readFile("data.txt")
	if err != nil {
		fmt.Println("Error:", err)
		if errors.Is(err, errors.New("file not found")) {
			fmt.Println("It's a file not found error!")
		}
	}
}

输出：

Error: readFile failed: file not found
It's a file not found error!

1.3 自定义错误类型

我们可以通过实现 error 接口来定义自己的错误类型，这样可以携带更多上下文信息。自定义错误类型示例代码：

package main
import "fmt"
type MyError struct {
	Code    int
	Message string
}
func (e *MyError) Error() string {
	return fmt.Sprintf("Error %d: %s", e.Code, e.Message)
}
func checkAge(age in编程t) error {
	if age < 18 {
		return &MyError{Code: 403, Message: "Access denied: underage"}
	}
	return nil
}
func main() {
	err := checkAge(16)
	if err != nil {
		fmt.Println(err)
		return
	}
	fmt.Println("Access granted")
}

输出：

Error 403: Access denied: underage

二、panic 和 recover

Go 提供了 panic 和 recover 用于处理程序运行时的严重错误（如数组越界、空指针解引用等）。panic 会中断程序执行，而 recover 可以捕获 panic，避免程序崩溃。

2.1 panic 的使用

panic 用于表示程序遇到了无法继续执行的严重错误。panic示例代码：

package main
import "fmt"
func testPanic() {
	panic("Something went wrong!")
}
func main() {
	fmt.Println("Start")
	testPanic()
	fmt.Println("End") // 不会执行
}

输出：

Start
panic: Something went wrong!
goroutine 1 [running]:
main.testPanic()
        /tmp/sandbox123/prog.go:6 +0x39
main.main()
        /tmp/sandbox123/prog.go:10 +0x65

2.2 recover 的使用

recover 必须在 defer 中调用，用于捕获 panic，避免程序崩溃。recover示例代码：

package main
import "fmt"
func safeExecute() {
	defer func() {
		if r := recover(); r != nil {
			fmt.Println("Recovered from panic:", r)
		}
	}()
	panic("Oops! Panic occurred")
}
func main() {
	fmt.Println("Start")
	safeExecute()
	fmt.Println("End")
}

输出：

Start
Recovered from panic: Oops! Panic occurred
End

三、Deferred 函数

在一个自定义函数中，你打开了一个文件，然后需要关闭它以释放资源。不管你的代码执行了多少分支，是否出现了错误，文件是一定要关闭的，这样才能保证资源的释放。

如果这个事情由开发人员来做，随着业务逻辑的复杂会变得非常麻烦，而且还有可能会忘记关闭。基于这种情况，Go 语言为我们提供了 defer 函数，可以保证文件关闭后一定会被执行，不管你自定义的函数出现异常还是错误。

下面的代码是 Go 语言标准包 ioutil 中的 ReadFile 函数，它需要打开一个文件，然后通过 defer 关键字确保在 ReadFile 函数执行结束后，f.Close() 方法被执行，这样文件的资源才一定会释放。

func ReadFile(filename string) ([]byte, error) {
   f, err := os.Open(filename)
   if err != nil {
      return nil, err
   }
   defer f.Close()
   //省略无关代码
   return readAll(f, n)
}

defer 关键字用于修饰一个函数或者方法，使得该函数或者方法在返回前才会执行，也就说被延迟，但又可以保证一定会执行。

以上面的 ReadFile 函数为例，被 defer 修饰的 f.Close 方法延迟执行，也就是说会先执行 readAll(f, n)，然后在整个 ReadFile 函数 return 之前执行 f.Close 方法。

defer 语句常被用js于成对的操作，如文件的打开和关闭，加锁和释放锁，连接的建立和断开等。不管多么复杂的操作，都可以保证资源被正确地释放。