今天是2024最后一天，祝大家新年梦想成真，继续我的魅力golang，昨天发的错误处理，是明显的可预见、可恢复的问题，然而，不可预见的问题，往往更多，golang也有自己的一套，完全颠覆了传统如 Java、c++ 的 try-catch、python 的 try-except的语法结构。昨天的发文也提到了，采用panic 和 recover，结合defer的语法结构。
1、错误与异常的区别
在讨论 golang 的异常处理机制之前，需要明确两个概念：
- 错误（Error）：通常指可预见、可恢复的问题，比如文件不存在、网络超时等。Go 语言使用显式返回值的方式来处理此类问题。
- 异常（Exception）：通常指不可预见、不可恢复的问题，比如数组越界、空指针引用等。Go 语言使用 panic 和 recover 机制处理此类问题。
golang 的错误处理设计强调：
- 显式性：通过返回值清晰地传递错误信息。
- 最小化异常：将异常处理限制在少数不可恢复的场景。
2、golang 中的异常处理机制
2.1 panic：触发异常
panic 是 Go 中的一个内建函数，用于引发程序的异常。调用 panic 后，程序会立即停止正常执行，运行时会打印堆栈跟踪信息，并开始执行所有延迟（defer）的函数调用。最终，程序崩溃退出，除非通过 recover 捕获异常。
使用场景
- 遇到不可恢复的错误，如内存分配失败。
- 编程错误或违背预期的逻辑，比如访问空指针。
基本用法
package main
import "fmt"
func main() {
fmt.Println("Starting the program")
panic("A critical error occurred!") // 引发异常
fmt.Println("This line will not be executed") // 不会执行
}输出：
Starting the programpanic:
A critical error occurred!
goroutine 1 [running]:
main.main()
.../main.go:8 +0x5f
2.2 recover：捕获异常
recover 是 Go 中的另一个内建函数，用于从 panic 状态中恢复程序执行。它只能在 defer 函数中使用，通常与 panic 搭配使用。
使用场景
- 捕获不可恢复的错误，防止程序崩溃。
- 实现容错机制，使程序能够优雅地退出。
基本用法
package main
import "fmt"
func main() {
defer func() {
if r := recover(); r != nil {
fmt.Println("Recovered from panic:", r)
}
}()
fmt.Println("Starting the program")
panic("A critical error occurred!") // 引发异常
fmt.Println("This line will not be executed") // 这行代码不会被执行
}输出：
Starting the program
Recovered from panic: A critical error occurred!
2.3 defer：延迟执行
defer 是 Go 的一种特性，用于在函数返回或程序终止时执行一些清理工作。在异常处理中，defer 经常用来捕获 panic 并进行资源回收。
延迟捕获异常
package main
import "fmt"
func safeDivide(a, b int) { // 定义一个函数，接收两个整数参数
defer func() { // 使用 defer 语句，在函数结束时执行
if r := recover(); r != nil { // 如果 recover() 返回值不为 nil，表示发生了 panic
fmt.Println("Recovered from panic:", r)
}
}()
result := a / b // 可能引发 panic
fmt.Println("Result:", result) // 输出结果
}
func main() {
safeDivide(10, 0) // 调用 safeDivide() 函数，传入除数为 0，0不能作为除数，会引发异常
fmt.Println("Program continues...") // 程序继续执行，输出 Program continues...
}输出：
Recovered from panic: runtime error: integer divide by zero
Program continues...
3、panic 和 recover 的最佳实践
3.1 避免滥用 panic
panic 应仅在以下场景使用：
- 程序无法继续运行，例如初始化失败。
- 极端情况下的运行时错误。
对于可恢复的错误，推荐使用返回错误值的方式处理，而不是 panic。
示例：不推荐的用法
package main
func divide(a, b int) int { // 定义一个除法函数
if b == 0 { // 判断被除数是否为0，
panic("division by zero") // 不推荐
}
return a / b
}示例：推荐的用法
package main
import (
"errors"
"fmt"
)
func divide(a, b int) (int, error) { //定义一个函数，返回一个整数和错误
if b == 0 { //判断除数是否等于0
return 0, errors.New("division by zero") //推荐使用，创建错误对象
}
return a / b, nil
}
func main() {
if result, err := divide(10, 0); err != nil { //使用:= 接收函数返回的错误对象
fmt.Println("Error:", err)
} else {
fmt.Println("Result:", result)
}
}3.2 在关键模块中使用 recover
对于关键的服务或模块，使用 recover 捕获异常，确保系统的稳定性。例如，在 Web 服务器中防止单个请求引发整个程序崩溃。
示例：Web 服务器中的异常恢复
package main
import (
"fmt"
"net/http"
)
func recoveryMiddleware(next http.Handler) http.Handler { // 定义一个恢复中间件函数
return http.HandlerFunc(func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) { // 定义一个处理器函数
defer func() { // 捕获异常
if err := recover(); err != nil { //如果捕获到异常，则从此处恢复
fmt.Println("Recovered from panic:", err)
http.Error(w, "Internal Server Error", http.StatusInternalServerError) // 返回错误
}
}()
next.ServeHTTP(w, r) // 调用下一个处理器
})
}
func handler(w http.ResponseWriter, r *http.Request) { // 处理函数
panic("Unexpected error occurred!") // 模拟异常
}
func main() {
http.Handle("/", recoveryMiddleware(http.HandlerFunc(handler))) // 注册处理中间件
fmt.Println("Server is running on port 8080")
http.ListenAndServe(":8080", nil) // 启动服务器
}4、异常处理的优缺点
4.1 优点
- 简单直观：通过 panic 和 recover 机制实现异常捕获，语法清晰。
- 性能优化：避免了复杂的异常堆栈跟踪。
- 灵活控制：可通过显式调用 recover 捕获异常，实现定制化的错误处理逻辑。
4.2 缺点
- 容易滥用：滥用 panic 会导致程序结构混乱。
- 调试复杂：如果未正确使用 recover，可能导致运行时崩溃，增加调试难度。
Go 语言的异常处理机制体现了其简洁性和工程实践哲学。通过 panic 和 recover，程序员可以有效处理不可恢复的错误，但不建议滥用。在实际开发中，应该优先使用返回错误值的方式处理可恢复的错误，仅在关键场景中使用 panic 和 recover。
