一、程序設(shè)計(jì)中的錯(cuò)誤和異常處理

對(duì)錯(cuò)誤和異常處理的支持是現(xiàn)代編程語言的標(biāo)配，在Go語言中，程序的錯(cuò)誤由內(nèi)建的error接口支持，errors標(biāo)準(zhǔn)包提供了最基本的錯(cuò)誤處理方法，用戶還可自定義錯(cuò)誤處理。而程序的異常處理通常由panic和recover實(shí)現(xiàn)觸發(fā)和終止。

如果你接觸過類似JAVA、python等語言，你一定了解try...catch...結(jié)構(gòu)，但是Go中是沒有try...catch...的，相反你會(huì)看到程序中充斥著大量的if err != nil { ...}這樣的結(jié)構(gòu)，這種錯(cuò)誤處理方式和Go的設(shè)計(jì)理念有關(guān)，在此之前我們先明確什么是錯(cuò)誤？很么是異常？

• 什么是錯(cuò)誤？

錯(cuò)誤是程序中可能出現(xiàn)的問題，比如連接數(shù)據(jù)庫失敗，連接網(wǎng)絡(luò)失敗等，在程序設(shè)計(jì)中，錯(cuò)誤處理是業(yè)務(wù)的一部分。

Go內(nèi)建一個(gè)error接口類型作為go的錯(cuò)誤標(biāo)準(zhǔn)處理

//go的錯(cuò)誤處理接口
type error interface {
    Error() string
}

//errors標(biāo)準(zhǔn)包定義了一個(gè)錯(cuò)誤處理的實(shí)現(xiàn)
// Package errors implements functions to manipulate errors.
package errors

// New returns an error that formats as the given text.
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
}

• 什么是異常？

異常是指在不該出現(xiàn)問題的地方出現(xiàn)問題，是預(yù)料之外的，比如空指針引用，下標(biāo)越界，向空map添加鍵值等。

Go中內(nèi)建了panic和recover實(shí)現(xiàn)對(duì)異常的觸發(fā)和終止

人為制造一些會(huì)被自動(dòng)觸發(fā)的異常

    //1.空指針取值
    var aPtr *int //指針聲明本身為空，取不了值
    fmt.Println(*aPtr)

    //2.下標(biāo)越界
    var mm = []int{1, 2, 334, 345, 3}
    fmt.Println(mm[6])

    //3.向空map添加鍵值對(duì)
    var amap map[string]int //只聲明沒初始化的map沒有分配堆內(nèi)存
    amap["aaa"] = 111

手工觸發(fā)異常并終止異常

//手工觸發(fā)異常
func triggerPanic(){
    panic("這是一個(gè)手工觸發(fā)的恐慌！")
}
    
//調(diào)用處終止異常轉(zhuǎn)為錯(cuò)誤處理
func main(){
    //處理此函數(shù)中調(diào)用其他函數(shù)時(shí)產(chǎn)生的恐慌
    defer func() {
        if err := recover(); err != nil {
            fmt.Println("捕捉一個(gè)恐慌，恐慌信息為：", err)
            
            ...
            
            fmt.Println("這里還能繼續(xù)運(yùn)行?。。?！")
        }

    }()
    
    //調(diào)用一個(gè)會(huì)觸發(fā)恐慌的函數(shù)
    triggerPanic()
    
}
    

理解了錯(cuò)誤和異常的真正含義，我們就能理解Go的錯(cuò)誤和異常處理的設(shè)計(jì)意圖。傳統(tǒng)的try...catch...結(jié)構(gòu)，很容易讓開發(fā)人員把錯(cuò)誤和異?；鞛橐徽?，甚至把業(yè)務(wù)錯(cuò)誤處理的一部分當(dāng)做異常來處理，于是你會(huì)在程序中看到一大堆的catch...。

Go開發(fā)團(tuán)隊(duì)認(rèn)為錯(cuò)誤應(yīng)該明確地當(dāng)成業(yè)務(wù)的一部分，任何可以預(yù)見的問題都需要做錯(cuò)誤處理，于是在Go代碼中，任何調(diào)用者在接收函數(shù)返回值的同時(shí)也需要對(duì)錯(cuò)誤進(jìn)行處理，以防遺漏任何運(yùn)行時(shí)可能的錯(cuò)誤。

異常則是意料之外的，甚至你認(rèn)為在編碼中不可能發(fā)生的，Go遇到異常會(huì)自動(dòng)觸發(fā)panic（恐慌），看這意思就知道，程序的異常是非常嚴(yán)重的，觸發(fā)panic程序會(huì)自動(dòng)退出。除了程序自動(dòng)觸發(fā)異常，一些你認(rèn)為不可允許的情況你也可以手動(dòng)觸發(fā)異常，異常應(yīng)在開發(fā)中盡早的發(fā)現(xiàn)。

然而在Go中除了觸發(fā)異常，還可以終止異常并可選的對(duì)異常進(jìn)行錯(cuò)誤處理，也就是說，錯(cuò)誤和異常是可以相互轉(zhuǎn)換的。

• 錯(cuò)誤轉(zhuǎn)異常：

當(dāng)你在接收到錯(cuò)誤信息，業(yè)務(wù)場(chǎng)景中認(rèn)為該錯(cuò)誤會(huì)影響下一流程時(shí)，可選擇手動(dòng)觸發(fā)panic()，異常退出。

• 異常轉(zhuǎn)錯(cuò)誤：

在程序的調(diào)用處，也可以在最根部的main()函數(shù)體內(nèi)，在此調(diào)用recover()接收任何被觸發(fā)的異常，如何這些異常可以出來，可以選擇轉(zhuǎn)成錯(cuò)誤處理防止程序退出。

二、Go程序開發(fā)中的錯(cuò)誤處理規(guī)范

1.當(dāng)錯(cuò)誤原因只有一個(gè)時(shí)，不返回錯(cuò)誤，直接返回一個(gè)布爾值。

//如一些判斷類的函數(shù)IsXXX(),建議返回布爾值
func IsValid(hostName string) bool {
    return hostName == "www.golang.org"
}

2.程序處理中不存在失敗情況時(shí)，不返回任何錯(cuò)誤。

//如某些設(shè)置狀態(tài)變量，結(jié)構(gòu)體屬性
var status int
func SetStatus(i int){
    status = i
}

3.當(dāng)錯(cuò)誤原因存在多個(gè)且有多個(gè)返回值時(shí)，error返回參數(shù)總在最后一個(gè)。

//官方示例
package net/http
func Get(url string) (resp *Response, err error) {
    return DefaultClient.Get(url)
}

//調(diào)用處
resp, err := http.Get(url)
if err != nil {
    return nill, err
}

4.一個(gè)工程化的項(xiàng)目，其錯(cuò)誤原因應(yīng)該統(tǒng)一定義。

//1.最簡(jiǎn)單的方式：使用標(biāo)準(zhǔn)error包預(yù)定義錯(cuò)誤類型
var ERR_NOT_FOUND = errors.New("[error]:File is Not Fount!")
//定義其他類型...

//2.實(shí)現(xiàn)error接口，自定義錯(cuò)誤類型

//自定義錯(cuò)誤結(jié)構(gòu)體
type MyError1 struct {
    Code    int
    Msg string
}

func (me *MyError1) Error() string {
    info := fmt.Sprintf("[MyError1]:Code:%d Mes:%s",me.Code,me.Msg)
    return info
}

//自定義錯(cuò)誤的工廠方法
func NewMyError1(code int,msg string) *MyError1 {
    err := new(MyError1)
    err.Code = code
    err.Msg = string
    return err
}

//定義其他錯(cuò)誤類型...

5.一個(gè)健壯的程序中，調(diào)用者盡可能不要忽略返回的錯(cuò)誤。

//除非你很有信息這錯(cuò)誤不會(huì)影響下面的流程，否則還是建議處理err的好，要謹(jǐn)記一切網(wǎng)絡(luò)都不可信！
resp, _ := http.Get(url)


//類似以上的要少做，一般函數(shù)設(shè)計(jì)中有返回error的，檢查做錯(cuò)誤處理都是必要的！

6.defer處理要在錯(cuò)誤處理之后

//謹(jǐn)記先處理err，否則退出程序
resp, err := http.Get(url)
if err != nil {
    return nill, err
}
defer resp.Body.Close()

7.錯(cuò)誤在調(diào)用棧中傳遞時(shí)，每層調(diào)用棧都務(wù)必日志記錄，以備溯源。
在開發(fā)過程中，最快的debug方式就是打印日志，在錯(cuò)誤處理的時(shí)候輸出日志，一旦程序報(bào)錯(cuò)，通過日志溯源一般都能很快定位，與其在debug時(shí)打斷點(diǎn)，日志溯源效率會(huì)高很多

8.有些失敗是偶然性的，如網(wǎng)絡(luò)錯(cuò)誤，可以嘗試一定次數(shù)后再返回失敗。這種錯(cuò)誤處理在網(wǎng)絡(luò)IO的開發(fā)中非常常見。

9.如果業(yè)務(wù)上調(diào)用者不關(guān)心錯(cuò)誤，也可以不必返回錯(cuò)誤。與其說是不關(guān)心，倒不如說關(guān)心也處理不了，比如一些資源清理類的操作，如內(nèi)部出錯(cuò)一般都打印日志即可。

10.出錯(cuò)時(shí)，不要輕易忽略除錯(cuò)誤外的其他返回值。一般開發(fā)中我們會(huì)習(xí)慣性的在出錯(cuò)時(shí)把除錯(cuò)誤外的其他返回值置為零值，如果某些計(jì)算結(jié)果外部調(diào)用者需要，則不可忽略。比如，當(dāng)讀取文件發(fā)生錯(cuò)誤時(shí)，Read函數(shù)會(huì)返回可以讀取的字節(jié)數(shù)以及錯(cuò)誤信息。對(duì)于這種情況，應(yīng)該將讀取到的字符串和錯(cuò)誤信息一起打印出來。

三、Go程序開發(fā)中的異常處理規(guī)范

1.開發(fā)階段，堅(jiān)持速錯(cuò)；

開發(fā)階段盡早發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，這是常識(shí)。

2.部署階段，終止異常做必要的錯(cuò)誤處理

//某些業(yè)務(wù)場(chǎng)景中會(huì)觸發(fā)panic，但在線上環(huán)境千萬不要暴露丑陋的panic，應(yīng)盡量展示用戶友好的信息提示

func funcA() (err error) {
    //A在調(diào)用B時(shí)使用defer延遲接收panic，并把它轉(zhuǎn)為錯(cuò)誤處理
    defer func() {
        if p := recover(); p != nil {
            fmt.Println("panic recover! p:", p)
            str, ok := p.(string)
            if ok {
                err = errors.New(str)
            } else {
                err = errors.New("panic")
            }
            //打印輸出一些用戶友好的信息
            debug.PrintStack()
        }
    }()
    return funcB()
}

func funcB() error {
    // B的業(yè)務(wù)處理流程中有一些不可處理的分支，手工觸發(fā)panic
    panic("foo")
}

3.不應(yīng)該出現(xiàn)的情況，手動(dòng)觸發(fā)異常

switch s := suit(drawCard()); s {
    case "Spades":
    // ...
    case "Hearts":
    // ...
    case "Diamonds":
    // ... 
    case "Clubs":
    // ...
    default:
        panic(fmt.Sprintf("invalid suit %v", s))
}