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異常處理

Go語言追求簡潔優雅，所以，Go語言不支援傳統的 try…catch…finally 這種異常，因為Go語言的設計者們認為，將異常與控制結構混在一起會很容易使得程式碼變得混亂。因為開發者很容易濫用異常，甚至一個小小的錯誤都丟擲一個異常。在Go語言中，使用多值返回來返回錯誤。不要用異常代替錯誤，更不要用來控制流程。在極個別的情況下，也就是說，遇到真正的異常的情況下（比如除數為0了）。才使用Go中引入的Exception處理：defer, panic, recover。

1 error

Go語言內建了一個簡單的錯誤介面作為一種錯誤處理機制，介面定義如下：

type error interface {
	Error() string
}
它包含一個 Error() 方法，返回值為string

Go的error構造有兩種方式，分別是

第一種：errors.New()

err := errors.New("This is an error")
if err != nil {
  fmt.Print(err)
}
第二種：fmt.Errorf()

err := fmt.Errorf("This is an error")
if err != nil {
  fmt.Print(err)
}
除了直接使用Go自帶的方法，還可以自定義錯誤。下面以自然數函式作為例子：

type
 
 NotNature float64

func (err NotNature) Error() string {
 return fmt.Sprintf("自然數為大於或等於0的數: %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))
}
 

需要注意一下幾點：

1.如果函式需要處理異常，通常將error作為多值返回的最後一個值，返回的error值為nil則表示無異常，非nil則是有異常。

2.一般先用if語句處理error!=nil，正常邏輯放if後面。

Go語言的error代表的並不是真“異常”，只是通過返回error來表示錯誤資訊，換句話說，不是執行時錯誤範圍預定義的錯誤，某種不符合期望的行為並不會導致程式無法執行（自然數函式例子），都應使用error進行異常處理。當程式出現重大錯誤，如陣列越界，才會將其當成真正的異常，並用panic來處理。

2 panic

Go不使用try…catch方法來處理異常，而是使用panic和recover

先上程式碼舉一個簡單的例子

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

輸出：

Hello,Go!
panic:  i am a error

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

可以看到，panic後面的程式不會被執行了。但是我們捕捉異常並不是為了停止程式(一般情況)，而是為了讓程式能正常執行下去，這時候就到recover出場了。

package main

import "fmt"

func main(){
  defer func(){
    fmt.Println("我是defer裡面第一個列印函式")
    if err:=recover();err!=nil{
        fmt.Println(err)
    }
    fmt.Println("我是defer裡面第二個列印函式")
  }()
  f()
}

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

1
我是defer裡面第一個列印函式
我是panic
我是defer裡面第二個列印函式
可以看到，f函式一開始正常列印，當遇到panic，就跳到defer函式，執行defer函式裡的內容

需要注意的是，defer函式裡列印的err其實就是panic裡面的內容。

下面詳細介紹一下panic和recover的原理。首先來看一下panic和recover的官方定義

func panic(v interface{})
內建函式panic會停止當前goroutine的正常執行。當函式F呼叫panic時，F的正常執行立即停止。任何被F延遲執行的函式都將以正常的方式執行，然後F返回其呼叫者。對呼叫方G來說，對F的呼叫就像呼叫panic一樣，終止G的執行並執行任何延遲的函式。直到執行goroutine中的所有函式都按逆序停止。此時，程式將以非0退出程式碼終止。此終止序列稱為panicking，可由內建函式recover控制。
func recover() interface{}
recover內建函式允許程式管理panicking的goroutine的行為。在defer函式（但不是它呼叫的任何函式）內執行恢復呼叫，通過恢復正常執行來停止panicking序列，並檢索傳遞給panic呼叫的錯誤值。如果在defer函式之外呼叫recover，則不會停止panicking的序列。在這種情況下，或者當goroutine不panicking時，或者提供給panic的引數是nil，recover返回nil。因此，recover的返回值報告goroutine是否panicking
ps：defer和recover必須在panic之前定義，否則無效。

3 原始碼分析

errors.New的定義如下

// src/errors/errors.go

// New returns an error that formats as the given text.
// Each call to New returns a distinct error value even if the text is identical.
func New(text string) error {
	return &errorString{text}
}

// errorString is a trivial implementation of error.
type errorString struct {
	s string
}

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

1.New函式返回格式為給定文字的錯誤

2.即使文字是相同的，每次對New的呼叫都會返回一個不同的錯誤值。

使用

1 defer

defer是go語言中的關鍵字，延遲指定函式的執行。通常在資源釋放、連線關閉、函式結束時呼叫。多個defer為堆疊結構，先進後出，也就是先進的後執行。defer可用於異常丟擲後的處理。

2 panic

panic是go語言中的內建函式，丟擲異常(類似java中的throw)。其函式定義為：

func panic(v interface{})

3 recover

recover() 是go語言中的內建函式，獲取異常(類似java中的catch)，多次呼叫時，只有第一次能獲取值。其函式定義為：

func recover() interface{}