【Golang笔记03】error、panic、fatal错误处理学习笔记

Golang笔记：错误处理学习笔记

一、进阶学习

1.1、错误（异常处理）

Go语言中也有和Java中的异常处理相关的机制，不过，在Go里面不叫异常，而是叫做：错误。错误分为三类，分别是：

error：部分流程错误，需要程序员进行处理，这种级别的错误，不会导致整个程序停止运行。
panic：严重错误，等程序执行完成之后，会立即退出运行。
fatal：致命错误，整个程序立即停止运行。

在Go语言中，不存在try..catch相关的语句，Go中的错误是通过返回值的形式返回的，例如：在调用一个方法的时候，这个方法可以增加一个返回值，表示是否存在错误信息，然后通过if条件语句判断，是否能够正常执行后续代码。

上面这种错误的处理方式，虽然简化了try...catch的使用，但是，引入了if条件语句，也会导致代码里面出现一大堆的条件判断，所以，从本质上来说，还是没有简化的，只不过是采用另一种方式处理错误而已。

1.1.1、error错误

Go中有一个error接口，接口里面只有一个Error()方法，返回值是一个string字符串，这个字符串表示错误信息。Go中创建error错误，可以通过下面两种方式：

第一种方式：使用errors包下的New()函数。
第二种方式：使用fmt包下的Errorf()函数。

package mainimport ("errors""fmt"
)// 返回值第二个参数是 error 错误
func div(a int, b int) (int, error) {if b == 0 {// 定义 error 级别的错误返回return -1, errors.New("分母不能为0")// 或者使用下面这种方式// return -1, fmt.Errorf("分母不能为0")}c := a / breturn c, nil
}func main() {i, err := div(1, 0)if err != nil {fmt.Println(err)return}fmt.Println("结果=", i)
}

1.1.2、自定义error错误

Go中也允许程序开发人员自定义error级别的错误。自定义错误很简单，只需要对应的类型，实现了Error()方法，那么这个类型就将被看作是error接口的实现类，也就属于error类型的错误了。

自定义error错误的步骤，如下所示：

第一步：自定义一个类型。
第二步：实现Error()方法，返回string错误字符串信息。
第三步：创建自定义类型对象，作为error错误即可。

案例代码，如下所示：

package mainimport ("fmt"
)// 第一步：MyCustomError 自定义错误类型
type MyCustomError struct {code intmsg  string
}// 第二步：实现 error 接口的 Error() 方法
func (e MyCustomError) Error() string {// 自定义错误的返回格式return fmt.Sprintf("自定义错误：code=%d, msg=%s", e.code, e.msg)
}func main() {// 第三步：创建自定义错误customError := MyCustomError{code: 1,msg:  "分母不能为0",}fmt.Println(customError)
}

1.1.3、Unwrap解包错误

Go语言中，允许错误嵌套，一个错误嵌套一个错误，从而形成一个错误链表。要想从一个错误中，获取它包含的错误，可以调用errors中提供的Unwrap()方法。

Unwrap()方法：从当前error错误中，获取其内部包含的error错误，如果内部不存在error错误，则返回nil；如果存在，则返回内部的error错误。

需要注意的是，Unwrap()方法获取到的error错误，有可能也是嵌套的error错误，如果想要获取指定的error错误，可以使用递归的方式进行判断。

package mainimport ("errors""fmt"
)// MyCustomError 自定义错误类型
type MyCustomError struct {code intmsg  string
}// 实现 error 接口的 Error() 方法
func (e MyCustomError) Error() string {// 自定义错误的返回格式return fmt.Sprintf("自定义错误：code=%d, msg=%s", e.code, e.msg)
}func main() {// 创建自定义错误customError := MyCustomError{code: 1,msg:  "分母不能为0",}// 嵌套错误，形成一个错误链err := fmt.Errorf("错误：%w", customError)fmt.Println(err)// 解包错误err = errors.Unwrap(err)fmt.Println(err)// 解包错误err = errors.Unwrap(err)fmt.Println(err)
}
// 执行结果
错误：自定义错误：code=1, msg=分母不能为0
自定义错误：code=1, msg=分母不能为0
<nil>

从上面可以看到，errors.Unwrap()方法的作用就是从错误链中解包内部错误。

1.1.4、检查错误

Go语言中，判断某个error错误是否为指定类型，可以使用errors.Is()方法，这个方法的作用是：判断当前error是否为目标target类型的错误，如果是目标类型的错误，则返回true，否则返回false。

errors.Is(err, targer error) bool方法：判断是否为目标错误类型。

package mainimport ("errors""fmt"
)var originalErr = errors.New("this is an error")// 包裹原始错误
func wrap1() error {return fmt.Errorf("wrapp error %w", wrap2())
}// 原始错误
func wrap2() error {return originalErr
}func main() {err := wrap1()// 如果使用if err == originalErr 将会是falseif errors.Is(err, originalErr) {fmt.Println("original")}
}

另外，Go中还提供了一个errors.As(err, target Any) bool方法，这个方法的作用是：在当前错误链中寻找第一个匹配target的错误类型，并且将找到的错误赋值给传入的err变量。

errors.As(err, target Any) bool方法：用于检查一个错误是否可以转换成目标，如果可以就会将目标错误赋值给第一个参数err。

package mainimport ("errors""fmt""time"
)// TimeError 自定义error
type TimeError struct {Msg string// 记录发生错误的时间Time time.Time
}// 实现 error 接口方法
func (m TimeError) Error() string {return m.Msg
}// NewMyError 定义自定义错误函数，并且使用 & 符号，返回一个 结构体指针 类型
func NewMyError(msg string) error {// 使用 & 符号，返回一个 结构体指针 类型，即：返回内存地址return &TimeError{Msg:  msg,Time: time.Now(),}
}// 包裹原始错误
func wrap1() error {return fmt.Errorf("wrapp error %w", wrap2())
}// 原始错误
func wrap2() error {return NewMyError("original error")
}func main() {// 定义一个 结构体指针 变量var myerr *TimeError// 获取错误err := wrap1()// 检查错误链中是否有 *TimeError 类型的错误if errors.As(err, &myerr) { // 输出TimeError的时间fmt.Println("original", myerr.Time)}
}

1.2、panic

前面学的error错误，是不严重的错误类型，如果不在后面写return语句，那么程序还是会继续往后执行下去的。Go语言中还提供了一个panic错误。

panic类型是一种比error更加严重的错误类型，当出现panic之后，后续的代码时不会继续执行，即使没有使用return关键字，代码也不会执行panic后面的代码。

注意：panic你可以理解成是Java语言中的使用throw new抛出异常的模式。

1.2.1、创建panic

Go中提供了一个panic函数，通过这个函数可以创建panic错误。

func panic(v any)

我对panic的理解是，panic就相当于是简写了Java语言中的throw new Exception("错误信息")的语句。例如：

// 在Java语言中，抛出异常
throw new Exception("错误异常信息")// 而在Go里面，只需要写一个 panic 函数即可
panic("错误异常信息")

使用panic的时候，需要注意的是，panic后面的代码是不会执行的。

1.2.2、panic善后

当发生panic错误之前，如果存在defer延迟函数，那么程序首先会依次执行defer延迟函数，执行完成之后，才会触发panic。

package mainimport "fmt"func mockPanic() {fmt.Println("开始执行panic...")panic("模拟panic错误...")fmt.Println("panic执行结束...")
}
func demo01() {fmt.Println("执行demo01()函数...")
}
func demo02() {fmt.Println("执行demo02()函数...")
}
func demo03() {fmt.Println("执行demo03()函数...")
}func main() {fmt.Println("Hello")defer demo01()defer demo02()mockPanic()defer demo03()fmt.Println("World")
}// 程序运行结果
Hello
开始执行panic...
执行demo02()函数...
执行demo01()函数...
panic: 模拟panic错误...goroutine 1 [running]:
main.mockPanic()D:/environment/GoWorks/src/go-study/Hello.go:7 +0x59
main.main()D:/environment/GoWorks/src/go-study/Hello.go:24 +0x7d

当发生panic时，会立即停止当前函数的执行，然后执行善后的一些操作，例如：执行defer延迟函数；执行完成之后，会将panic向上层函数传递，上层函数也会进行相应的善后操作，直到main函数终止运行。

1.2.3、恢复执行

当使用panic之后，程序会终止运行，如果我们想恢复程序的执行，那么可以使用recover()内置函数来实现。需要注意的是，recover()函数必须在defer延迟函数里面使用。另外，recover()函数的返回值是panic函数中的错误信息内容。

package mainimport ("fmt"
)func demo() {fmt.Println("C")defer func() {fmt.Println("D")// 恢复程序执行，就相当于是取消panicok := recover()if ok != nil {fmt.Println("恢复程序执行")}fmt.Println("E")}()// 发生 panic 则 demo 方法终止执行panic("模拟panic错误...")fmt.Println("F")
}func main() {fmt.Println("A")demo()fmt.Println("B")
}// 执行结果
A
C
D
恢复程序执行
E
B

从上面代码中，可以发现，正常情况下，发生panic之后，如果没有使用recover()函数恢复执行，那么最终的输出结果将只有下面这些内容：

A
C
D
E
panic: 模拟panic错误...goroutine 1 [running]:
main.demo()D:/environment/GoWorks/src/go-study/Hello.go:19 +0x76
main.main()D:/environment/GoWorks/src/go-study/Hello.go:25 +0x4f

但是，我们在demo()函数中，定义了一个defer延迟函数，并且在里面使用recover()函数恢复程序的执行，也就相当于是捕获处理了panic，那么demo()函数中的panic就不会向上传递到main函数里面，所以main函数中的代码将正常执行。

理解这一点很重要，因为如果把上面代码改成下面执行顺序，如下所示：

package mainimport ("fmt"
)func demo() {fmt.Println("C")// 发生 panic 则 demo 方法终止执行panic("模拟panic错误...")fmt.Println("F")
}func main() {fmt.Println("A")// 在main函数里面定义deferdefer func() {fmt.Println("D")// 恢复程序执行，就相当于是取消panicok := recover()if ok != nil {fmt.Println("恢复程序执行")}fmt.Println("E")}()demo()fmt.Println("B")
}// 执行结果
A
C
D
恢复程序执行
E

上面代码中，从输出结果来看，程序没有执行demo()函数之后的代码，这是为什么呢？？？

我是这么理解的，当demo()函数中，发生panic之后，由于demo()函数没有进行处理，所以会向上传递到main()函数里面。
main()函数发现，此时发生了panic，所以就不会执行后面的代码。
此时触发panic的善后相关代码，例如：执行defer函数。
首先，会从demo()函数中，依次开始执行defer函数，然后向上传递到main函数里面，开始执行main函数中的defer函数。
defer函数执行完成之后，此时整个程序就结束运行了。
所以，最终demo()函数之后的代码，也就不会再执行了。

下面举个例子，来看看发生panic之后，程序的输出结果分别是多少，如下所示：

package mainimport ("fmt"
)func demo() {fmt.Println("B1")defer fmt.Println("C")defer func() {fmt.Println("E1")// 恢复程序执行，就相当于是取消panicok := recover()if ok != nil {fmt.Println("恢复程序执行")}fmt.Println("E2")}()demo02()fmt.Println("B2")
}func demo02() {fmt.Println("D1")panic("demo02函数发生panic...")fmt.Println("D2")
}func main() {fmt.Println("A1")demo()fmt.Println("A2")
}// 输出结果
// A1 B1 D1 E1 恢复... E2 C A2

看到这里，你学会了吗？？？

使用recover()函数，有四个注意事项：

必须在defer函数中使用recover()函数。
多次使用recover()函数，只会恢复一个panic。
闭包结构中使用recover()函数，不能恢复外部函数的panic。
panic参数禁止使用nil。

可以将recover()函数理解成是Java中的try...catch的功能，也就是捕获panic错误，然后能够让程序继续正常执行。

1.3、fatal

fatal是Go语言中的致命错误，这种错误一旦发生，那么整个程序就会立即停止运行，fatal是没有办法进行善后操作的，也就是说，发生fatal之后，程序都来不及执行defer函数。

package mainimport ("fmt""os"
)func main() {fmt.Println("A1")// 模拟 fatal 错误os.Exit(1)fmt.Println("A2")// A1 B1 D1 E1 恢复 E2 C A2
}

Go语言中一般不会显示的声明fatal错误，发生fatal错误一般都是程序自主发生的，不是人为干预的。

注意：Go语言中一般使用os.Exit(1)代码来实现fatal错误。

以上，就是Go语言中错误处理相关的知识点。