Go 錯(cuò)誤處理篇（三）：panic 和 recover

前面學(xué)院君介紹了 Go 語言通過 error 類型統(tǒng)一進(jìn)行錯(cuò)誤處理，但這些錯(cuò)誤都是我們?cè)诰帉懘a時(shí)就已經(jīng)預(yù)見并返回的，對(duì)于某些運(yùn)行時(shí)錯(cuò)誤，比如數(shù)組越界、除數(shù)為0、空指針引用，這些 Go 語言是怎么處理的呢？

panic

Go 語言沒有像 Java、PHP 那樣引入異常的概念，也沒有提供 try...catch 這樣的語法對(duì)運(yùn)行時(shí)異常進(jìn)行捕獲和處理，當(dāng)代碼運(yùn)行時(shí)出錯(cuò)，而又沒有在編碼時(shí)顯式返回錯(cuò)誤時(shí)，Go 語言會(huì)拋出 panic，中文譯作「運(yùn)行時(shí)恐慌」，我們也可以將其看作 Go 語言版的異常。

除了像上篇教程演示的那樣由 Go 語言底層拋出 panic，我們還可以在代碼中顯式拋出 panic，以便對(duì)錯(cuò)誤和異常信息進(jìn)行自定義，仍然以上篇教程除數(shù)為 0 的示例代碼為例，我們可以這樣顯式返回 panic 中斷代碼執(zhí)行：

package main

import "fmt"

func main() {
    defer func() {
        fmt.Println("代碼清理邏輯")
    }()

    var i = 1
    var j = 0
    if j == 0 {
        panic("除數(shù)不能為0！")
    }
    k := i / j
    fmt.Printf("%d / %d = %d\n", i, j, k)
}

這樣一來，當(dāng)我們執(zhí)行這段代碼時(shí)，就會(huì)拋出 panic：

panic 函數(shù)支持的參數(shù)類型是 interface{}：

func panic(v interface{})

所以可以傳入任意類型的參數(shù)：

panic(500)   // 傳入數(shù)字
panic(errors.New("除數(shù)不能為0"))  // 傳入 error 類型

無論是 Go 語言底層拋出 panic，還是我們?cè)诖a中顯式拋出 panic，處理機(jī)制都是一樣的：當(dāng)遇到 panic 時(shí)，Go 語言會(huì)中斷當(dāng)前協(xié)程（即 main 函數(shù)）后續(xù)代碼的執(zhí)行，然后執(zhí)行在中斷代碼之前定義的 defer 語句（按照先入后出的順序），最后程序退出并輸出 panic 錯(cuò)誤信息，以及出現(xiàn)錯(cuò)誤的堆棧跟蹤信息，也就是下面紅框中的內(nèi)容：

第一行表示出問題的協(xié)程，第二行是問題代碼所在的包和函數(shù)，第三行是問題代碼的具體位置，最后一行則是程序的退出狀態(tài)，通過這些信息，可以幫助你快速定位問題并予以解決。

recover

此外，我們還可以通過 recover() 函數(shù)對(duì) panic 進(jìn)行捕獲和處理，從而避免程序崩潰然后直接退出，而是繼續(xù)可以執(zhí)行后續(xù)代碼，實(shí)現(xiàn)類似 Java、PHP 中 try...catch 語句的功能。

由于執(zhí)行到拋出 panic 的問題代碼時(shí)，會(huì)中斷后續(xù)其他代碼的執(zhí)行，所以，顯然這個(gè) panic 的捕獲應(yīng)該放到 defer 語句中完成，才可以在拋出 panic 時(shí)通過 recover 函數(shù)將其捕獲，defer 語句執(zhí)行完畢后，會(huì)退出拋出 panic 的當(dāng)前函數(shù)，回調(diào)調(diào)用它的地方繼續(xù)后續(xù)代碼的執(zhí)行。

可以類比為 panic、recover、defer 組合起來實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)面向?qū)ο缶幊坍惓Ｌ幚淼?try...catch...finally 功能。

下面我們引入 recover() 函數(shù)來重構(gòu)上述示例代碼如下：

package main

import (
    "fmt"
)

func divide() {
    defer func() {
        if err := recover(); err != nil {
            fmt.Printf("Runtime panic caught: %v\n", err)
        }
    }()

    var i = 1
    var j = 0
    k := i / j
    fmt.Printf("%d / %d = %d\n", i, j, k)
}

func main() {
    divide()
    fmt.Println("divide 方法調(diào)用完畢，回到 main 函數(shù)")
}

如果沒有通過 recover() 函數(shù)捕獲 panic 的話，程序會(huì)直接崩潰退出，并打印錯(cuò)誤和堆棧信息：

而現(xiàn)在我們?cè)?divide() 函數(shù)的 defer 語句中通過 recover() 函數(shù)捕獲了 panic，并打印捕獲到的錯(cuò)誤信息，這個(gè)時(shí)候，程序會(huì)退出 divide() 函數(shù)而不是整個(gè)應(yīng)用，繼續(xù)執(zhí)行 main() 函數(shù)中的后續(xù)代碼，即恢復(fù)后續(xù)其他代碼的執(zhí)行：

如果在代碼執(zhí)行過程中沒有拋出 panic，比如我們把 divide() 函數(shù)中的 j 值改為 1，則代碼會(huì)正常執(zhí)行到函數(shù)末尾，然后調(diào)用 defer 語句聲明的匿名函數(shù)，此時(shí) recover() 函數(shù)返回值為 nil，不會(huì)執(zhí)行 if 分支代碼，然后退出 divide() 函數(shù)回到 main() 函數(shù)執(zhí)行后續(xù)代碼：

這樣一來，當(dāng)程序運(yùn)行過程中拋出 panic 時(shí)我們可以通過 recover() 函數(shù)對(duì)其進(jìn)行捕獲和處理，如果沒有拋出則什么也不做，從而確保了代碼的健壯性。

以上就是 Go 語言錯(cuò)誤和異常處理的全部語法，非常簡單明了。接下來，我們將基于目前已經(jīng)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)語法對(duì) Go 語言編程進(jìn)行優(yōu)化和增強(qiáng) —— 介紹如何通過 Go 代碼實(shí)現(xiàn)常見的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，以及如何在 Go 語言中實(shí)現(xiàn)常見的設(shè)計(jì)模式。