第 18 章 错误与异常
18.1 错误
18.1.1 内建错误
在 Go 中， 错误 使用内建的 error 类型表示。error 类型是一个接口类型，它的定义如下：
type error interface {
Error() string
}error 有了一个签名为 Error() string 的方法。所有实现该接口的类型都可以当作一个错误类型。Error() 方法给出了错误的描述。fmt.Println 在打印错误时，会在内部调用 Error() string 方法来得到该错误的描述。
下面的例子演示了程序尝试打开一个不存在的文件导致的报错：
代码语言：go复制package main
import (
"fmt"
"os"
)
func main() {
// 尝试打开文件
file, err := os.Open("/a.txt")
// 如果打开文件时发生错误 返回一个不等于 nil 的错误
if err != nil {
fmt.Println(err)
return
}
// 如果打开文件成功 返回一个文件句柄 和 一个值为 nil 的错误
fmt.Println(file.Name(), "opened successfully")
}我们这里没有存在一个文件 a.txt ，所以尝试打开文件将会返回一个不等于 nil 的错误。
open /a.txt: The system cannot find the file specified.18.1.2 自定义错误
使用 errors 包中的 New 函数可以创建自定义错误。下面是 errors 包中 New 函数的实现代码：
package errors
func New(text string) error {
return &errorString{text}
}
type errorString struct {
s string
}
func (e *errorString) Error() string {
return e.s
}errorString 是一个结构体类型，只有一个字符串字段 s 。它使用了 errorString 指针接受者，来实现 error 接口的 Error() string 方法。New 函数有一个字符串参数，通过这个参数创建了 errorString 类型的变量，并返回了它的地址。于是它就创建并返回了一个新的错误。
下面是一个简单的自定义错误例子，该例子创建了一个计算矩形面积的函数，当矩形的长和宽两者有一个为负数时，就会返回一个错误：
代码语言：go复制package main
import (
"errors"
"fmt"
)
func area(a, b int) (int, error) {
if a < 0 || b < 0 {
return 0, errors.New("计算错误, 长度或宽度，不能小于0.")
}
return a * b, nil
}
func main() {
a := 100
b := -10
r, err := area(a, b)
if err != nil {
fmt.Println(err)
return
}
fmt.Println("Area =", r)
}运行上面的程序会报出自定义的错误：
代码语言：go复制计算错误, 长度或宽度，不能小于0.18.1.3 给错误添加更多信息
上面的程序能报出我们自定义的错误，但是没有具体说明是哪个数据出了问题，所以下面就来改进一下这个程序，我们使用 fmt 包中的 Errorf 函数，规定错误格式，并返回一个符合该错误的字符串。
package main
import (
"fmt"
)
func area(a, b int) (int, error) {
if a < 0 || b < 0 {
return 0, fmt.Errorf("计算错误, 长度%d或宽度%d，不能小于0", a, b)
}
return a * b, nil
}
func main() {
a := 100
b := -10
area, err := area(a, b)
if err != nil {
fmt.Println(err)
return
}
fmt.Println("Area =", area)
}运行上面的程序，我们可以看到输出的错误中打印了长度和宽度的具体值：
代码语言：go复制计算错误, 长度100或宽度-10，不能小于0当然，给错误添加更多信息还可以 使用结构体类型和字段 实现。下面还是通过改进上面的程序来讲解这种方法的实现：
首先创建一个表示错误的结构体类型，一般错误类型名称都是以 Error 结尾，上面的错误是由于面积计算中长度或宽度错误导致的，所以这里把结构体命名为 areaError ：
package main
import (
"fmt"
)
type areaError struct {
// 错误信息
err string
// 错误有关的长度
length int
// 错误有关的宽度
width int
}
// 使用指针接收者 *areaError 实现了 error 接口的 Error() string 方法
func (e *areaError) Error() string {
// 打印长度和宽度以及错误的描述
return fmt.Sprintf("length %d, width %d : %s", e.length, e.width, e.err)
}
func rectangleArea(a, b int) (int, error) {
if a < 0 || b < 0 {
return 0, &areaError{"length or width is negative", a, b}
}
return a * b, nil
}
func main() {
a := 100
b := -10
area, err := rectangleArea(a, b)
// 检查了错误是否为 nil
if err != nil {
// 断言 *areaError 类型
if err, ok := err.(*areaError); ok {
// 如果错误是 *areaError 类型
// 用 err.length 和 err.width 来获取错误的长度和宽度 打印出自定义错误的消息
fmt.Printf("length %d or width %d is less than zero", err.length, err.width)
return
}
fmt.Println(err)
return
}
fmt.Println("Area =", area)
}运行该程序输出如下：
代码语言：go复制length 100 or width -10 is less than zero当然，我们还可以使用 结构体类型的方法 来给错误添加更多信息。下面我们继续完善上面的程序，让程序更加精确的定位是长度引发的错误还是宽度引发的错误。
首先，我们还是跟上面一样创建一个表示错误的结构体：
代码语言：go复制package main
import (
"fmt"
)
type areaError struct {
// 错误信息
err string
// 长度
length int
// 宽度
width int
}
// 使用指针接收者 *areaError 实现了 error 接口的 Error() string 方法
func (e *areaError) Error() string {
return e.err
}
// 长度为负数返回 true
func (e *areaError) lengthNegative() bool {
return e.length < 0
}
// 宽度为负数返回 true
func (e *areaError) widthNegative() bool {
return e.width < 0
}
func area(length, width int) (int, error) {
err := ""
if length < 0 {
err = "length is less than zero"
}
if width < 0 {
if err == "" {
err = "width is less than zero"
} else {
err = " and width is less than zero"
}
}
if err != "" {
return 0, &areaError{err, length, width}
}
return length * width, nil
}
func main() {
length := 100
width := -10
area, err := area(length, width)
// 检查了错误是否为 nil
if err != nil {
// 断言 *areaError 类型
if err, ok := err.(*areaError); ok {
// 如果错误是 *areaError 类型
// 如果长度为负数 打印错误长度具体值
if err.lengthNegative() {
fmt.Printf("error: 长度 %d 小于0n", err.length)
}
// 如果宽度为负数 打印错误宽度具体值
if err.widthNegative() {
fmt.Printf("error: 宽度 %d 小于0n", err.width)
}
return
}
fmt.Println(err)
return
}
fmt.Println("Area =", area)
}还是使用之前的例子中的参数，但我们这次报错结果更加具体，运行该程序输出如下：
代码语言：go复制error: width -10 is less than zero18.2 异常
错误和异常是两个不同的概念，非常容易混淆。错误指的是可能出现问题的地方出现了问题；而异常指的是不应该出现问题的地方出现了问题。
18.2.1 panic
在有些情况，当程序发生异常时，无法继续运行。在这种情况下，我们会使用 panic 来终止程序。当函数发生 panic 时，它会终止运行，在执行完所有的延迟函数后，程序返回到该函数的调用方。这样的过程会一直持续下去，直到当前协程的所有函数都返回退出，然后程序会打印出 panic 信息，接着打印出堆栈跟踪，最后程序终止。
我们应该尽可能地使用错误，而不是使用 panic 和 recover 。只有当程序不能继续运行的时候，才应该使用 panic 和 recover 机制。
panic 有两个合理的用例：
- 发生了一个不能恢复的错误，此时程序不能继续运行。一个例子就是 web 服务器无法绑定所要求的端口。在这种情况下，就应该使用
panic，因为如果不能绑定端口，啥也做不了。 - 发生了一个编程上的错误。假如我们有一个接收指针参数的方法，而其他人使用
nil作为参数调用了它。在这种情况下，我们可以使用panic，因为这是一个编程错误：用nil参数调用了一个只能接收合法指针的方法。
18.2.2 触发 panic
下面是内建函数 panic 的签名：
func panic(v interface{})当程序终止时，会打印传入 panic 的参数。
package main
func main() {
panic("panic error")
}运行上面的程序，会打印出传入 panic 函数的信息，并打印出堆栈跟踪：
panic: panic error18.2.3 发生 panic 时的 defer
上面已经提到了，当函数发生 panic 时，它会终止运行，在执行完所有的延迟函数后，程序返回到该函数的调用方。这样的过程会一直持续下去，直到当前协程的所有函数都返回退出，然后程序会打印出 panic 信息，接着打印出堆栈跟踪，最后程序终止。下面通过一个简单的例子看看是不是这样：
package main
import "fmt"
func myTest() {
defer fmt.Println("defer myTest")
panic("panic myTest")
}
func main() {
defer fmt.Println("defer main")
myTest()
}运行该程序后输出如下：
代码语言：go复制defer myTest
defer main
panic: panic myTest18.2.4 recover
recover 是一个内建函数，用于重新获得 panic 协程的控制。下面是内建函数 recover 的签名：
func recover() interface{}recover 必须在 defer 函数中才能生效，在其他作用域下，它是不工作的。在延迟函数内调用 recover ，可以取到 panic 的错误信息，并且停止 panic 续发事件，程序运行恢复正常。下面是网上找的一个例子：
package main
import "fmt"
func outOfArray(x int) {
defer func() {
// recover() 可以将捕获到的 panic 信息打印
if err := recover(); err != nil {
fmt.Println(err)
}
}()
var array [5]int
array[x] = 1
}
func main() {
// 故意制造数组越界 触发 panic
outOfArray(20)
// 如果能执行到这句 说明 panic 被捕获了
// 后续的程序能继续运行
fmt.Println("main...")
}虽然该程序触发了 panic ，但由于我们使用了 recover() 捕获了 panic 异常，并输出 panic 信息，即使 panic 会导致整个程序退出，但在退出前，有 defer 延迟函数，还是得执行完 defer 。然后程序还会继续执行下去：
runtime error: index out of range [20] with length 5
main...这里要注意一点，只有在相同的协程中调用 recover 才管用， recover 不能恢复一个不同协程的 panic 。
