Go语言(golang)的错误(error)处理的推荐方案

发布于 2019-01-08 作者 Charlotte 448次 浏览 版块 分享

对于Go语言(golang)的错误设计,相信很多人已经体验过了,它是通过返回值的方式,来强迫调用者对错误进行处理,要么你忽略,要么你处理(处理也可以是继续返回给调用者),对于golang这种设计方式,我们会在代码中写大量的if判断,以便做出决定。

func main() {
	conent,err:=ioutil.ReadFile("filepath")
	if err !=nil{
		//错误处理
	}else {
		fmt.Println(string(conent))
	}
}

这类代码,在我们编码中是非常的,大部分情况下error都是nil,也就是没有任何错误,但是非nil的时候,意味着错误就出现了,我们需要对他进行处理。

error 接口
error其实一个接口,内置的,我们看下它的定义

// 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
}

它只有一个方法 Error,只要实现了这个方法,就是实现了error。现在我们自己定义一个错误试试。

type fileError struct {
}

func (fe *fileError) Error() string {
	return "文件错误"
}

自定义 error
自定义了一个fileError类型,实现了error接口。现在测试下看看效果。

func main() {
	conent, err := openFile()
	if err != nil {
		fmt.Println(err)
	} else {
		fmt.Println(string(conent))
	}
}

//只是模拟一个错误
func openFile() ([]byte, error) {
	return nil, &fileError{}
}

我们运行模拟的代码,可以看到文件错误的通知。

在实际的使用过程中,我们可能遇到很多错误,他们的区别是错误信息不一样,一种做法是每种错误都类似上面一样定义一个错误类型,但是这样太麻烦了。我们发现Error返回的其实是个字符串,我们可以修改下,让这个字符串可以设置就可以了。

type fileError struct {
	s string
}

func (fe *fileError) Error() string {
	return fe.s
}

恩,这样改造后,我们就可以在声明fileError的时候,设置好要提示的错误文字,就可以满足我们不同的需要了。

//只是模拟一个错误
func openFile() ([]byte, error) {
	return nil, &fileError{"文件错误,自定义"}
}

恩,可以了,已经达到了我们的目的。现在我们可以把它变的更通用一些,比如修改fileError的名字,再创建一个辅助函数,便于我们创建不同的错误类型。

//blog:www.flysnow.org
//wechat:flysnow_org
func New(text string) error {
	return &errorString{text}
}

type errorString struct {
	s string
}

func (e *errorString) Error() string {
	return e.s
}

变成以上这样,我们就可以通过New函数,辅助我们创建不同的错误了,这其实就是我们经常用到的errors.New函数,被我们一步步剖析演化而来,现在大家对Go语言(golang)内置的错误error有了一个清晰的认知了。

存在的问题
虽然Go语言对错误的设计非常简洁,但是对于我们开发者来说,很明显是不足的,比如我们需要知道出错的更多信息,在什么文件的,哪一行代码?只有这样我们才更容易的定位问题。

还有比如,我们想对返回的error附加更多的信息后再返回,比如以上的例子,我们怎么做呢?我们只能先通过Error方法,取出原来的错误信息,然后自己再拼接,再使用errors.New函数生成新错误返回。

如果我们以前做过java开发,我们知道Java的异常是可以嵌套的,也就是说,通过这个,我们很容易知道错误的根本原因,因为Java的异常,是一层层的嵌套返回的,不管中间经历了多少包装,我们可以通过cause找到根本错误的原因。

解决问题
如果要解决以上的问题,那么首先我们必须再继续扩充我们的errorString,再增加一些字段来存储更多的信息。比如我们要记录堆栈信息。

type stack []uintptr
type errorString struct {
	s string
	*stack
}

有了存储堆栈信息的stack字段,我们在生成错误的时候,就可以把调用的堆栈信息存储在这个字段里。

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func callers() *stack {
	const depth = 32
	var pcs [depth]uintptr
	n := runtime.Callers(3, pcs[:])
	var st stack = pcs[0:n]
	return &st
}

func New(text string) error {
	return &errorString{
		s:   text,
		stack: callers(),
	}
}

完美解决,现在如果再解决,对现有的错误附加一些信息的问题呢?相信大家应该有思路了。
type withMessage struct {
cause error
msg string
}

func WithMessage(err error, message string) error {
if err == nil {
return nil
}
return &withMessage{
cause: err,
msg: message,
}
}
使用WithMessage函数,对原来的error包装下,就可以生成一个新的带有包装信息的错误了。

推荐的方案
以上我们在解决问题是,采取的方法是不是比较熟悉?尤其是看源代码,没错,这就是github.com/pkg/errors这个错误处理库的源代码。

因为Go语言提供的错误太简单了,以至于简单的我们无法更好的处理问题,甚至不能为我们处理错误,提供更有用的信息,所以诞生了很多对错误处理的库,github.com/pkg/errors是比较简洁的一样,并且功能非常强大,受到了大量开发者的欢迎,使用者很多。

它的使用非常简单,如果我们要新生成一个错误,可以使用New函数,生成的错误,自带调用堆栈信息。

func New(message string) error

如果有一个现成的error,我们需要对他进行再次包装处理,这时候有三个函数可以选择。

//只附加新的信息
func WithMessage(err error, message string) error

//只附加调用堆栈信息
func WithStack(err error) error

//同时附加堆栈和信息
func Wrap(err error, message string) error

其实上面的包装,很类似于Java的异常包装,被包装的error,其实就是Cause,在前面的章节提到错误的根本原因,就是这个Cause。所以这个错误处理库为我们提供了Cause函数让我们可以获得最根本的错误原因。

func Cause(err error) error {
	type causer interface {
		Cause() error
	}

	for err != nil {
		cause, ok := err.(causer)
		if !ok {
			break
		}
		err = cause.Cause()
	}
	return err
}

使用for循环一直找到最根本(最底层)的那个error。

以上的错误我们都包装好了,也收集好了,那么怎么把他们里面存储的堆栈、错误原因等这些信息打印出来呢?其实,这个错误处理库的错误类型,都实现了Formatter接口,我们可以通过fmt.Printf函数输出对应的错误信息。

%s,%v //功能一样,输出错误信息,不包含堆栈
%q //输出的错误信息带引号,不包含堆栈
%+v //输出错误信息和堆栈

以上如果有循环包装错误类型的话,会递归的把这些错误都会输出。

小结
通过使用这个 github.com/pkg/errors 错误库,我们可以收集更多的信息,可以让我们更容易的定位问题。

我们收集的这些信息不止可以输出到控制台,也可以当做日志,使用输出到相应的Log日志里,便于分析问题。

据说这个库,会被加入到Golang 标准 SDK 里,期待着,如果加入的话,应该就是补充现在标准库里的errors 这个package了。

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