Go语言处理运行时错误
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2023-03-14
Go语言的错误处理思想及设计包含以下特征:
Go语言没有类似 Java 或 .NET 中的异常处理机制,虽然可以使用 defer、panic、recover 模拟,但官方并不主张这样做,Go语言的设计者认为其他语言的异常机制已被过度使用,上层逻辑需要为函数发生的异常付出太多的资源,同时,如果函数使用者觉得错误处理很麻烦而忽略错误,那么程序将在不可预知的时刻崩溃。
Go语言希望开发者将错误处理视为正常开发必须实现的环节,正确地处理每一个可能发生错误的函数,同时,Go语言使用返回值返回错误的机制,也能大幅降低编译器、运行时处理错误的复杂度,让开发者真正地掌握错误的处理。
net.Dial 拥有两个返回值,即 Conn 和 error,这个函数是阻塞的,因此在 Socket 操作后,会返回 Conn 连接对象和 error,如果发生错误,error 会告知错误的类型,Conn 会返回空。
根据Go语言的错误处理机制,Conn 是其重要的返回值,因此,为这个函数增加一个错误返回,类似为 error,参见下面的代码:
下面代码将实现一个解析错误(ParseError),这种错误包含两个内容,分别是文件名和行号,解析错误的结构还实现了 error 接口的 Error() 方法,返回错误描述时,就需要将文件名和行号返回。
错误对象都要实现 error 接口的 Error() 方法,这样,所有的错误都可以获得字符串的描述,如果想进一步知道错误的详细信息,可以通过类型断言,将错误对象转为具体的错误类型进行错误详细信息的获取。
- 一个可能造成错误的函数,需要返回值中返回一个错误接口(error),如果调用是成功的,错误接口将返回 nil,否则返回错误。
- 在函数调用后需要检查错误,如果发生错误,则进行必要的错误处理。
Go语言没有类似 Java 或 .NET 中的异常处理机制,虽然可以使用 defer、panic、recover 模拟,但官方并不主张这样做,Go语言的设计者认为其他语言的异常机制已被过度使用,上层逻辑需要为函数发生的异常付出太多的资源,同时,如果函数使用者觉得错误处理很麻烦而忽略错误,那么程序将在不可预知的时刻崩溃。
Go语言希望开发者将错误处理视为正常开发必须实现的环节,正确地处理每一个可能发生错误的函数,同时,Go语言使用返回值返回错误的机制,也能大幅降低编译器、运行时处理错误的复杂度,让开发者真正地掌握错误的处理。
net 包中的例子
net.Dial() 是Go语言系统包 net 即中的一个函数,一般用于创建一个 Socket 连接。net.Dial 拥有两个返回值,即 Conn 和 error,这个函数是阻塞的,因此在 Socket 操作后,会返回 Conn 连接对象和 error,如果发生错误,error 会告知错误的类型,Conn 会返回空。
根据Go语言的错误处理机制,Conn 是其重要的返回值,因此,为这个函数增加一个错误返回,类似为 error,参见下面的代码:
func Dial(network, address string) (Conn, error) { var d Dialer return d.Dial(network, address) }在 io 包中的 Writer 接口也拥有错误返回,代码如下:
type Writer interface { Write(p []byte) (n int, err error) }io 包中还有 Closer 接口,只有一个错误返回,代码如下:
type Closer interface { Close() error }
错误接口的定义格式
error 是 Go 系统声明的接口类型,代码如下:type error interface { Error() string }所有符合 Error()string 格式的方法,都能实现错误接口,Error() 方法返回错误的具体描述,使用者可以通过这个字符串知道发生了什么错误。
自定义一个错误
返回错误前,需要定义会产生哪些可能的错误,在Go语言中,使用 errors 包进行错误的定义,格式如下:var err = errors.New("this is an error")错误字符串由于相对固定,一般在包作用域声明,应尽量减少在使用时直接使用 errors.New 返回。
1) errors 包
Go语言的 errors 中对 New 的定义非常简单,代码如下:// 创建错误对象 func New(text string) error { return &errorString{text} } // 错误字符串 type errorString struct { s string } // 返回发生何种错误 func (e *errorString) Error() string { return e.s }代码说明如下:
- 第 2 行,将 errorString 结构体实例化,并赋值错误描述的成员。
- 第 7 行,声明 errorString 结构体,拥有一个成员,描述错误内容。
- 第 12 行,实现 error 接口的 Error() 方法,该方法返回成员中的错误描述。
2) 在代码中使用错误定义
下面的代码会定义一个除法函数,当除数为 0 时,返回一个预定义的除数为 0 的错误。package main import ( "errors" "fmt" ) // 定义除数为0的错误 var errDivisionByZero = errors.New("division by zero") func div(dividend, divisor int) (int, error) { // 判断除数为0的情况并返回 if divisor == 0 { return 0, errDivisionByZero } // 正常计算,返回空错误 return dividend / divisor, nil } func main() { fmt.Println(div(1, 0)) }代码输出如下:
0 division by zero
代码说明:- 第 9 行,预定义除数为 0 的错误。
- 第 11 行,声明除法函数,输入被除数和除数,返回商和错误。
- 第 14 行,在除法计算中,如果除数为 0,计算结果为无穷大,为了避免这种情况,对除数进行判断,并返回商为 0 和除数为 0 的错误对象。
- 第 19 行,进行正常的除法计算,没有发生错误时,错误对象返回 nil。
示例:在解析中使用自定义错误
使用 errors.New 定义的错误字符串的错误类型是无法提供丰富的错误信息的,那么,如果需要携带错误信息返回,就需要借助自定义结构体实现错误接口。下面代码将实现一个解析错误(ParseError),这种错误包含两个内容,分别是文件名和行号,解析错误的结构还实现了 error 接口的 Error() 方法,返回错误描述时,就需要将文件名和行号返回。
package main import ( "fmt" ) // 声明一个解析错误 type ParseError struct { Filename string // 文件名 Line int // 行号 } // 实现error接口,返回错误描述 func (e *ParseError) Error() string { return fmt.Sprintf("%s:%d", e.Filename, e.Line) } // 创建一些解析错误 func newParseError(filename string, line int) error { return &ParseError{filename, line} } func main() { var e error // 创建一个错误实例,包含文件名和行号 e = newParseError("main.go", 1) // 通过error接口查看错误描述 fmt.Println(e.Error()) // 根据错误接口具体的类型,获取详细错误信息 switch detail := e.(type) { case *ParseError: // 这是一个解析错误 fmt.Printf("Filename: %s Line: %d\n", detail.Filename, detail.Line) default: // 其他类型的错误 fmt.Println("other error") } }代码输出如下:
main.go:1
Filename: main.go Line: 1
- 第 8 行,声明了一个解析错误的结构体,解析错误包含有 2 个成员,分别是文件名和行号。
- 第 14 行,实现了错误接口,将成员的文件名和行号格式化为字符串返回。
- 第 19 行,根据给定的文件名和行号创建一个错误实例。
- 第 25 行,声明一个错误接口类型。
- 第 27 行,创建一个实例,这个错误接口内部是 *ParserError 类型,携带有文件名 main.go 和行号 1。
- 第 30 行,调用 Error() 方法,通过第 15 行返回错误的详细信息。
- 第 33 行,通过错误断言,取出发生错误的详细类型。
- 第 34 行,通过分析这个错误的类型,得知错误类型为 *ParserError,此时可以获取到详细的错误信息。
- 第 36 行,如果不是我们能够处理的错误类型,会打印出其他错误做出其他的处理。
错误对象都要实现 error 接口的 Error() 方法,这样,所有的错误都可以获得字符串的描述,如果想进一步知道错误的详细信息,可以通过类型断言,将错误对象转为具体的错误类型进行错误详细信息的获取。