Go 专栏｜错误处理：defer，panic 和 recover

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最近校招又开始了，我也接到了一些面试工作，当我问「你觉得自己有什么优势」时，十个人里有八个的回答里会有一条「精力充沛，能加班」。

怪不得国家都给认证了：新生代农民工。合着我们这根本就不是什么脑力劳动者，而是靠出卖体力的苦劳力。

好了，废话不多说，肝文还确实需要体力。

这篇来说说 Go 的错误处理。

错误处理

错误处理相当重要，合理地抛出并记录错误能在排查问题时起到事半功倍的作用。

Go 中有关于错误处理的标准模式，即 error 接口，定义如下：

type error interface {
    Error() string
}

大部分函数，如果需要返回错误的话，基本都会将 error 作为多个返回值的最后一个，举个例子：

package main

import "fmt"

func main() {
    n, err := echo(10)
    if err != nil {
        fmt.Println("error: " + err.Error())
    } else {
        fmt.Println(n)
    }
}

func echo(param int) (int, error) {
    return param, nil
}

我们也可以使用自定义的 error 类型，比如调用标准库的 os.Stat 方法，返回的错误就是自定义类型：

type PathError struct {
    Op   string
    Path string
    Err  error
}

func (e *PathError) Error() string {
    return e.Op + " " + e.Path + ": " + e.Err.Error()
}

暂时看不懂也没有关系，等学会了接口之后，再回过头来看这段代码，应该就豁然开朗了。

defer

延迟函数调用，defer 后边会接一个函数，但该函数不会立刻被执行，而是等到包含它的程序返回时（包含它的函数执行了 return 语句、运行到函数结尾自动返回、对应的 goroutine panic），defer 函数才会被执行。

通常用于资源释放、打印日志、异常捕获等。

func main() {
    f, err := os.Open(filename)
    if err != nil {
        return err
    }
    /**
     * 这里defer要写在err判断的后边而不是os.Open后边
     * 如果资源没有获取成功，就没有必要对资源执行释放操作
     * 如果err不为nil而执行资源执行释放操作，有可能导致panic
     */
    defer f.Close()
}

defer 语句经常成对出现，比如打开和关闭，连接和断开，加锁和解锁。

defer 语句在 return 语句之后执行。

package main

import (
    "fmt"
)

func main() {
    fmt.Println(triple(4)) // 12
}

func double(x int) (result int) {
    defer func() {
        fmt.Printf("double(%d) = %d\n", x, result)
    }()

    return x + x
}

func triple(x int) (result int) {
    defer func() {
        result += x
    }()

    return double(x)
}

切勿在 for 循环中使用 defer 语句，因为 defer 语句不到函数的最后一刻是不会执行的，所以下面这段代码很可能会用尽所有文件描述符。

for _, filename := range filenames {
    f, err := os.Open(filename)
    if err != nil {
        return err
    }
    defer f.Close()
}

一种解决办法是将循环体单独写一个函数，这样每次循环的时候都会调用关闭函数。

for _, filename := range filenames {
    if err := doFile(filename); err != nil {
        return err
    }
}

func doFile(filename string) error {
    f, err := os.Open(filename)
    if err != nil {
        return err
    }
    defer f.Close()
}

defer 语句的执行是按调用 defer 语句的倒序执行。

package main

import (
    "fmt"
)

func main() {
    defer func() {
        fmt.Println("first")
    }()

    defer func() {
        fmt.Println("second")
    }()

    fmt.Println("done")
}

输出：

done
second
first

panic 和 recover

一般情况下，在程序里记录错误日志，就可以帮助我们在碰到异常时快速定位问题。

但还有一些错误比较严重的，比如数组越界访问，程序会主动调用 panic 来抛出异常，然后程序退出。

如果不想程序退出的话，可以使用 recover 函数来捕获并恢复。

感觉挺不好理解的，但仔细想想其实和 try-catch 也没什么区别。

先来看看两个函数的定义：

func panic(interface{})
func recover() interface{}

panic 参数类型是 interface{}，所以可以接收任意参数类型，比如：

panic(404)
panic("network broken")
panic(Error("file not exists"))

recover 需要在 defer 函数中执行，举个例子：

package main

import (
    "fmt"
)

func main() {
    G()
}

func G() {
    defer func() {
        fmt.Println("c")
    }()
    F()
    fmt.Println("继续执行")
}

func F() {
    defer func() {
        if err := recover(); err != nil {
            fmt.Println("捕获异常:", err)
        }
        fmt.Println("b")
    }()
    panic("a")
}

输出：

捕获异常: a
b
继续执行
c

F() 中抛出异常被捕获，G() 还可以正常继续执行。如果 F() 没有捕获的话，那么 panic 会向上传递，直接导致 G() 异常，然后程序直接退出。

还有一个场景就是我们自己在调试程序时，可以使用 panic 来中断程序，抛出异常，用于排查问题。

这个就不举例了，反正是我们自己调试，怎么爽怎么来就行了。

总结

错误处理在开发过程中至关重要，好的错误处理可以使程序更加健壮。而且将错误信息清晰地记录日志，在排查问题时非常有用。

Go 中使用 error 类型进行错误处理，还可以在此基础上自定义错误类型。

使用 defer 语句进行延迟调用，用来关闭或释放资源。

使用 panic 和 recover 来抛出错误和恢复。

使用 panic 一般有两种情况：

1. 程序遇到无法执行的错误时，主动调用 panic 结束运行；
2. 在调试程序时，主动调用 panic 结束运行，根据抛出的错误信息来定位问题。

为了程序的健壮性，可以使用 recover 捕获错误，恢复程序运行。

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文章中的脑图和源码都上传到了 GitHub，有需要的同学可自行下载。

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