go语言的异常处理机制

2024-07-07 12:05:45

error

在go语言中，异常被定义为实现了error接口的类型，error接口只定义了一个返回string类型Error（）方法，任何实现了Error()方法的类型都可以被定义为异常，以下是一个自定义的异常类型：

type MyError struct {
	data   string
	errNO  int
	errMsg string
}
// 定义错误方法
func (err *MyError) Error() string {
	return err.errMsg
}

如果我们直接打印一个error对象，实际上调用的是error.Error()

panic

在通常情况下，向程序使用方报告错误状态的方式可以是返回一个额外的error类型值。

但是，当遇到不可恢复的错误状态的时候，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。这时，上述错误处理方式显然就不适合了。反过来讲，在一般情况下，我们不应通过调用panic函数来报告普通的错误，而应该只把它作为报告致命错误的一种方式。当某些不应该发生的场景发生时，我们就应该调用panic。

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（可以先理解成线程，在中被延迟的函数（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。

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。

异常的捕获recover

在Go语言中，异常可以通过recover()函数来捕获。recover()函数必须在defer语句中调用，用于捕获当前函数调用栈中的异常。如果当前函数中没有异常，recover()函数将返回nil。

以下是一个使用recover()函数捕获异常的示例：

func DoSomething() error {
    defer func() {
        if r := recover(); r != nil {
            fmt.Println(r)
        }
    }()
    if someError {
        panic(&MyException{"something went wrong"})
    }
    return nil
}

package main

import "fmt"

//type error interface {
//	Error() string
//}

// 自定义错误返回类型
type MyError struct {
	data   string
	errNO  int
	errMsg string
}

var defaultCode = 200

// 定义错误方法
func (err *MyError) Error() string {
	return err.errMsg
}

// 定义两种不同的方法返回函数
func defaultError(msg string) error {
	return &MyError{errMsg: msg, errNO: defaultCode}
}
func initError(msg string, errno int) error {
	return &MyError{errMsg: msg, errNO: errno}
}
func div(y int) int {
	var x = 10
	z := x / y
	fmt.Println(z)
	return z

}
func do() {

}
func main() {

	defer func() {
		if e := recover(); e != nil {
			err := initError("sda", 232)
			fmt.Println(err)
		}
	}()
	div(0)

}

在上面的示例中，我们在DoSomething()函数中使用了defer语句，在函数返回之前将一个匿名函数压入调用栈。这个匿名函数中使用了recover()函数来捕获异常。如果异常被捕获，就会输出异常信息，否则这个函数什么也不会做。

panic`和`recover的实现原理

在Go语言中，panic和recover语句的实现原理比较复杂。下面将介绍这些语句的实现原理。

panic的实现原理

当程序执行到panic函数时，它会停止当前的执行流程，并且开始执行所有被注册的defer语句。然后，程序会停止执行，并且将控制权交给调用栈中的上一级函数。如果调用栈中的任何函数都没有捕获这个异常，程序将会崩溃并且打印出错误信息。

在底层实现中，panic函数会创建一个panic结构体，并且将该结构体的指针保存在当前的goroutine结构体中。然后，panic函数会继续执行所有被注册的defer语句，直到所有的defer语句都执行完毕。最后，panic函数会停止执行，并且将控制权交给调用栈中的上一级函数。

recover的实现原理

当程序执行到recover函数时，它会检查当前的goroutine结构体中是否存在一个panic结构体的指针。如果存在，recover函数会返回该panic结构体的值，并且清除该结构体的指针。然后，程序会继续执行。

在底层实现中，recover函数会检查当前的goroutine结构体中是否存在一个panic结构体的指针。如果存在，recover函数会返回该panic结构体的值，并且清除该结构体的指针。如果不存在，recover函数会返回nil。

异常处理的最佳实践

在Go语言中，异常处理是非常重要的，它可以帮助我们诊断程序中的错误，并提供一种优雅的方式来处理这些错误。以下是一些处理异常的最佳实践：

不要滥用异常

异常应该只用于处理真正的异常情况，例如不可恢复的错误、硬件故障等。不要滥用异常，将其作为一种流程控制的手段来使用。

2. 在需要的地方抛出异常

只有在必要的时候才应该抛出异常，例如当出现无法恢复的错误或者不符合预期的行为时。不要在可以通过其他方式解决的问题上抛出异常。

3. 在需要的地方捕获异常

只有在需要的时候才应该捕获异常。在不需要处理异常的情况下，不要捕获异常。在必要的时候，尽可能早地捕获异常，以避免异常在代码中蔓延。

4. 在捕获异常时提供上下文信息

当捕获异常时，应该提供足够的上下文信息，以便于快速定位和解决问题。例如，在异常信息中包含发生异常的函数、文件名、行号等信息，可以帮助我们快速定位问题所在。

5. 不要忽略异常

不要忽略任何异常，无论是自己抛出的还是调用库函数时捕获的异常。忽略异常会导致程序的行为不可预期，可能会导致严重的后果。

总结

Go语言异常机制是一种非常重要的特性，它可以帮助我们诊断程序中的错误，并提供一种优雅的方式来处理这些错误。在使用异常时，需要注意不要滥用异常，只在必要的时候抛出异常和捕获异常，提供足够的上下文信息，并且不要忽略任何异常。如果合理使用异常，可以让我们的代码更加健壮、清晰和可读。

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