Go多协程并发环境下的异常处理

引言

在Go语言中，我们通常会用到panic和recover来抛出错误和捕获错误，这一对操作在单协程环境下我们正常用就好了，并不会踩到什么坑。但是在多协程并发环境下，我们常常会碰到以下两个问题。假设我们现在有2个协程，我们叫它们协程A和B好了：

• 如果协程A发生了panic，协程B是否会因为协程A的panic而挂掉？
• 如果协程A发生了panic，协程B是否能用recover捕获到协程A的panic？

答案分别是：会、不能。
那么下面我们来一一验证，并给出在具体的业务场景下的最佳实践。

问题一

• 如果协程A发生了panic，协程B是否会因为协程A的panic而挂掉？

为了验证这个问题，我们写一段程序：

package main

import (
    "fmt"
    "time"
)

func main() {

    // 协程A
    go func() {
        for {
            fmt.Println("goroutine1_print")
        }
    }()

    // 协程B
    go func() {
        time.Sleep(1 * time.Second)
        panic("goroutine2_panic")
    }()

    time.Sleep(2 * time.Second)
}

首先主协程开启两个子协程A和B，A协程不停的循环打印goroutine1_print字符串；B协程在睡眠1s后，就会抛出panic（睡眠这一步为了确保在A跑起来开始打印了之后，B才会panic），主协程睡眠2s，等待A、B子协程全部执行完毕，主协程退出。最终打印结果如下：

...
goroutine1_print
goroutine1_print
goroutine1_print
goroutine1_print
goroutine1_print
goroutine1_print
goroutine1_print
goroutine1_print
goroutine1_print
goroutine1_print
goroutine1_print
goroutine1_print
panic: goroutine2_panicgoroutine1_print


goroutine1_print
goroutine goroutine1_print
19goroutine1_print
goroutine1_print
goroutine1_print
goroutine1_print
 [runninggoroutine1_print
]:
goroutine1_print
goroutine1_print
goroutine1_print
main.main.func2()
        /Users/jiangbaiyan/go/src/awesomeProject/main.go:18 +0x46
created by main.main
        /Users/jiangbaiyan/go/src/awesomeProject/main.go:16 +0x4d

我们可以看到，在协程B发生panic之前，协程A一直在打印字符串；然后协程A和panic交替打印字符串，最后主协程与协程A、B全部退出。所以我们可以看到，一个协程panic之后，是会导致所有的协程全部挂掉的，程序会整体退出，到这里我们就验证了第一个问题的答案。
至于panic和协程A交替打印的原因，可能是因为panic也需要打印字符串。因为打印也是需要时间的，当我们执行panic这一行代码的时候，到panic真正触发所有协程挂掉，是需要一定的时间的（尽管这个时间很短暂），所以再这一小段时间内，我们会看到交替打印的现象。

问题二

• 如果协程A发生了panic，其他协程是否能用recover捕获到协程A的panic？

还是类似上面那段代码，我们还可以再精简一下：

package main

import (
   "fmt"
   "time"
)

func main() {

   defer func() {
       if e := recover(); e != nil {
           fmt.Println("recover_panic")
       }
   }()

   go func() {
       panic("goroutine2_panic")
   }()

   time.Sleep(2 * time.Second)
}

我们这次只开启一个协程，并在主协程中加入了recover，希望它能够捕获到子协程中的panic，但是结果未能如愿：

panic: goroutine2_panic

goroutine 6 [running]:
main.main.func2()
       /Users/jiangbaiyan/go/src/awesomeProject/main.go:17 +0x39
created by main.main
       /Users/jiangbaiyan/go/src/awesomeProject/main.go:16 +0x57

Process finished with exit code 2

我们看到，recover并没有生效。所以，哪个协程发生了panic，我们就需要在哪个协程recover，我们改成这样：

package main

import (
   "fmt"
   "time"
)

func main() {

   go func() {
       defer func() {
           if e := recover(); e != nil {
               fmt.Println("recover_panic")
           }
       }()
       panic("goroutine2_panic")
   }()

   time.Sleep(2 * time.Second)
}

结果成功打印recover_panic字符串：

recover_panic

Process finished with exit code 0

所以我们的答案也得到了验证：协程A发生panic，协程B无法recover到协程A的panic，只有协程自己内部的recover才能捕获自己抛出的panic。

最佳实践

我们先假设有这样一个场景，我们要开发一个客户端，这个客户端需要调用2个服务，这2个服务没有任何先后顺序的依赖，所以我们可以开启2个goroutine，通过并发调用这两个服务来获得性能提升。那么这个时候我们刚才所谈到的问题一就成了问题。
通常来讲，我们不希望其中一个服务调用失败，另一个服务调用也跟着失败，而是要继续执行完其他几个服务调用逻辑，这个时候我们该怎么办呢？
聪明的你一定会想到，我在每个协程内部编写一个recover语句，让他接住每个协程自己可能会发生的panic，就能够解决一个协程panic而导致所有协程挂掉的问题了。我们编写如下代码，这就是在业务开发中，结合问题二解决问题一的最佳实践：

// 并发调用服务，每个handler都会传入一个调用逻辑函数
func GoroutineNotPanic(handlers ...func() error) (err error) {

    var wg sync.WaitGroup
    // 假设我们要调用handlers这么多个服务
    for _, f := range handlers {

        wg.Add(1)
        // 每个函数启动一个协程
        go func(handler func() error) {

            defer func() {
                // 每个协程内部使用recover捕获可能在调用逻辑中发生的panic
                if e := recover(); e != nil {
                    // 某个服务调用协程报错，可以在这里打印一些错误日志
                }
                wg.Done()
            }()

            // 取第一个报错的handler调用逻辑，并最终向外返回
            e := handler()
            if err == nil && e != nil {
                err = e
            }
        }(f)
    }

    wg.Wait()

    return
}

以上方法调用示例：

// 调用示例
func main() {

    // 调用逻辑1
    aRpc := func() error {
        panic("rpc logic A panic")
        return nil
    }
    
    // 调用逻辑2
    bRpc := func() error {
        fmt.Println("rpc logic B")
        return nil
    }

    err := GoroutineNotPanic(aRpc, bRpc)
    if err != nil {
        fmt.Println(err)
    }
}

这样我们就实现了一个通用的并发处理逻辑，每次调用我们只需要把业务逻辑的函数传入即可，不用每次自己单独编写一套并发控制逻辑；同时调用逻辑2就不会因为调用逻辑1的panic而挂掉了，容错率更高。在业务开发中我们可以参考这种实现方式~

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