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Go語言error類型是什麼

青灯夜游
青灯夜游原創
2023-01-12 11:09:523210瀏覽

在Go語言，error是一個介面類型。 error介面類型是作為錯誤處理的標準模式，如果函數要返回錯誤，則返回值類型列表中肯定包含error；error處理過程類似於C語言中的錯誤碼，可逐層返回，直到被處理。 error介面類型定義為僅包含一個方法的 Error() string；所有實作該介面的類型都可以當作一個錯誤類型。

Go語言error類型是什麼

本教學操作環境：windows7系統、GO 1.18版本、Dell G3電腦。

Go 錯誤是指程式執行過程中遇到與設計流程不符的情況，引發的人為的或自動的回饋機制。有些錯誤有有意設計的，並增加了錯誤處理，或者反饋給用戶等待處理，例如檢查到除數為0，會報錯誤，使得用戶可以認識到自己的輸入的問題，再如爬取指定頁面信息的程式碼遇到了網路斷開的情況；而另外錯誤則是程式設計考慮不周導致的BUG，例如數組存取下標越界，空指標操作導致崩潰等等。針對各種情況設計良好的錯誤處理是程式碼成熟的標誌之一，也是必須累積的經驗或說需要周詳的設計。

Go語言的error類型

Go 錯誤使用 error 表示，是介面類型，通常都是跟著回傳值宣告的。

錯誤處理在每個程式語言中都是一項重要內容，通常開發中遇到的分為異常與錯誤兩種，Go語言中也不例外。

在C語言中透過傳回-1 或NULL 之類的資訊來表示錯誤，但是對於使用者來說，如果不查看對應的API 說明文檔，根本搞不清楚這個回傳值究竟代表什麼意思，例如回傳0 是成功還是失敗？

針對這樣的情況，Go語言中引入 error 介面類型作為錯誤處理的標準模式，如果函數要傳回錯誤，則傳回值類型清單中肯定包含 error。 error 處理過程類似C語言中的錯誤碼，可逐層返回，直到被處理。

error 介面類型定義為只包含一個方法的 Error() string。所有實作該介面的類型都可以當作一個錯誤類型。 Error() 方法給出了錯誤的描述。這意味著可以給所有資料類型都配備錯誤類型。 

//The error built-in interface type is the conventional interface for representing an error condition, with the nil value representing no error. 
type error interface {
    Error() string
}
//DNSError represents a DNS lookup error. 
type DNSError struct {
    Err         string // description of the error
    Name        string // name looked for
    Server      string // server used
    IsTimeout   bool   // if true, timed out; not all timeouts set this
    IsTemporary bool   // if true, error is temporary; not all errors set this; added in Go 1.6
}

func (e *DNSError) Error() string

func (e *DNSError) Temporary() bool
//Temporary reports whether the DNS error is known to be temporary. This is not always known; a DNS lookup may fail due to a temporary error and return a DNSError for which Temporary returns false. 

func (e *DNSError) Timeout() bool
//Timeout reports whether the DNS lookup is known to have timed out. This is not always known; a DNS lookup may fail due to a timeout and return a DNSError for which Timeout returns false.

具體看 *DNSError 就可以體會一個錯誤類型的定義。 *DNSError 包含5個字段結構體。 Err 描述錯誤文字，Name 為查詢的域名，Server 伺服器用，IsTimeout 和 IsTemporary 為指示錯誤原因的兩個布林量。用下面的例子具體體會。 

func main() {
    name := "www.ilydsssss.com"
    addr, err := net.LookupHost(name)
    if errS, ok := err.(*net.DNSError); ok {
        fmt.Printf("%+v\n", *errS)
        fmt.Println(err)
    } else {
        fmt.Println(name, addr)
    }  
}
/* result for
------www.ilydsssss.com------------
{Err:no such host Name:www.ilydsssss.com Server: IsTimeout:false IsTemporary:false}
lookup www.ilydsssss.com: no such host

------------ www.iloveyou.com------------
{Err:getaddrinfow: This is usually a temporary error during hostname resolution and means that the local server did not receive a response from an authoritative server. Name:www.iloveyou.com Server: IsTimeout:false IsTemporary:false}
lookup www.iloveyou.com: getaddrinfow: This is usually a temporary error during hostname resolution and means that the local server did not receive a response from an authoritative server.
传说中的发送DNS，没有返回的结果，原因你懂的, 这个是什么站点，noidea

----------- www.baidu.com ------------
www.baidu.com [180.97.33.108 180.97.33.107]

上述用例中，如果查詢失敗（就是指針不為nil），則進行了類型斷言，如果是*net.DNSError 指針，則打印結構體字段，並輸出錯誤；否則打印域名和地址。可以看到定義兩類錯誤中，上述查詢並沒有回傳任何一種，但確實錯誤了。

同時，也可猜測，func (e *DNSError) Error() string 的定義就是 return "look " e.Name e.Err。

error 的建立

Go 內部的錯誤回饋就是這樣定義，如何定義新的錯誤型別呢。

  • 定義結構體，實作error 介面

新一個結構體，仿照上述DNSError 建立一個需要儲存錯誤的結構，同時實作error 接口，就可以實作。

  • error.New()函數

#
package errors
// New returns an error that formats as the given text.
func New(text string) error {
    return &errorString{text}
}
// errorString is a trivial implementation of error.
type errorString struct {
    s string
}
func (e *errorString) Error() string {
    return e.s
}

errorString 是只包含了一個字串的結構體類型，同時實作了error接口，New() 函數只是利用一個錯誤描述的字串初始化errorString並返回該結構體地址，這使得一個簡單的錯誤類型，可以隨時被直接調用，而不用創建一個結構體並實作接口，如果需要，那就用方法1。

  • 利用fmt.Errorf() 回傳error 介面

fmt.Errorf() 函數簽章：func Errorf( format string, a ...interface{}) error，它利用一個格式化的字串，利用上述方法，傳回一個簽章。是否還記得func Sprintf(format string, a ...interface{}) string, fmt.Errorf()實作也只是return error.New(fmt.Sprintf(format string, a ...interface{}))

錯誤處理

当写一个库时，如果发生一个错误，一种方式就是按照上述所说，抛出一个错误，由上层或用户去决断如何处理，是退出还是提示修改；另一种方式就是抛出 panic 来终止程序，除非遇到特别严重的错误，什么叫严重呢？就是程序已经没有执行的必要了，莫不如抛出错误，直接退出。有两种情况可以考虑使用 panic： 1. 发生了一个不能恢复的错误，此时程序不能继续运行。2. 存在一个编程上的错误。

当程序由 panic 引发终止时，可以使用 recover 重新获取该程序控制权。panic 和 recover 与其他语言中的 try-catch-finally 语句类似，只不过一般我们很少使用 panic 和 recover。

内建函数 panic 的签名为：func panic(interface{})，此处接口为空接口，也可以理解为任意数据类型都可以输入，输入什么，则提示什么。

func div(x, y int) float64 {
    defer fmt.Println("DIV ......")
    if y == 0 {
        panic(fmt.Sprintf("%d / %d, 除数为零, 无法计算", x, y))
    }
    return float64(x) / float64(y)
}
fmt.Println(div(3, 0))
/* result
panic: 3 / 0, 除数为零

goroutine 1 [running]:
main.div(0x3, 0x0, 0x2)
        error.go:10 +0x148
main.main()
        error.go:25 +0x15a
exit status 2
*/

从上述例子可以看到，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，程序控制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。

recover 是一个内建函数，用于重新获得 panic 协程的控制。recover 函数的标签如下所示：func recover() interface{}。需要注意的是：只有在延迟函数的内部，调用 recover 才有用。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。如果在延迟函数的外部调用 recover，就不能停止 panic 续发事件。

例如:

import (
    "runtime/debug"
)
func recoverFdiv() {
    if r := recover(); r != nil {
        fmt.Println("来自 DIV 的恢复, 除数为零，下面是出错log记录")
        debug.PrintStack()
    }
}

func div(x, y int) float64 {
    defer recoverFdiv()
    if y == 0 {
        panic(fmt.Sprintf("%d / %d, 除数为零, 无法计算", x, y))
    }
    return float64(x) / float64(y)
}
fmt.Println(div(3, 0))

/* result
来自 DIV 的恢复, 除数为零，下面是出错log记录
goroutine 1 [running]:
runtime/debug.Stack(0xc000072008, 0xc00006fd68, 0x1)
        runtime/debug/stack.go:24 +0xae
runtime/debug.PrintStack()
        runtime/debug/stack.go:16 +0x29
main.recoverFdiv()
        D:/ZHY-L/OneDrive/文档/开发/goblog/myerror.go:12 +0x89
panic(0x4b9620, 0xc000030040)
        runtime/panic.go:513 +0x1c7
main.div(0x3, 0x0, 0x0)
        error.go:19 +0x186
main.main()
        error.go:34 +0x15a
0
*/

如上所示，调用延迟函数 recoverFdiv()，它使用了 recover() 来停止 panic 续发事件，主函数还是继续执行了。同时，利用debug.PrintStack() 打印了 panic 记录，这样在保证程序继续执行的同时，也留下了调试宝贵的记录。

同理，Go 内置的运行时错误（如数组越界）也会导致 panic。这等价于调用了内置函数 panic，其参数由接口类型 runtime.Error 给出。runtime.Error 接口的定义如下：

type Error interface {  
    error
    // RuntimeError is a no-op function but
    // serves to distinguish types that are run time
    // errors from ordinary errors: a type is a
    // run time error if it has a RuntimeError method.
    RuntimeError()
}

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