9. Go错误类型及错误处理

Go 错误是指程序执行过程中遇到与设计流程不相符的情况，引发的人为的或自动的反馈机制。有些错误有有意设计的，并增加了错误处理，或者反馈给用户等待处理，例如检查到除数为 0，会报错误，使得用户可以认识到自己的输入的问题，再如爬取指定页面信息的代码遇到了网络断开的情况；而另外错误则是程序设计考虑不周导致的BUG，比如数组访问下标越界，空指针操作导致崩溃等等。针对各种情况设计良好的错误处理是代码成熟的标志之一，也是必须积累的经验或者说需要周密的设计。

error的概念

Go 错误使用 error 表示，是一个接口类型，通常都是跟返回值一起声明的，例如 addr, err := net.LookupHost("wwww.ilove.com") 如果没有发生异常，err != nil 为 false，否则为 true，用于指示错误有没有发生。net.LookupHost签名如下。

func LookupHost(host string) (addrs []string, err error)

LookupHost looks up the given host using the local resolver. It returns a slice of that host's addresses.

可以看到，net.LookupHost 是接收一个域名字符串，返回 ip 地址指针和一个错误类型。当发生错误时，将会是返回一个 *DNSError 指针。

error 接口类型定义为仅包含一个方法的 Error() string。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。这意味着可以给所有数据类型都配备错误类型。

//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. 

具体看 *DNSError 就可以体会一个错误类型的定义。 *DNSError 包含5个字段结构体。Err 描述错误文字，Name 为查询的域名，Server 服务器用，IsTimeout 和 IsTemporary 为指示错误原因的两个布尔量。用下面的例子具体体会。

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，如果查询失败（就是指针不为nil），则进行了类型断言，如果是 *net.DNSError 指针，则打印结构体字段，并输出错误；否则打印域名和地址。可以看到定义两类错误中，上述查询并没有返回任何一种，但确实错误了。
同时，也可猜测，func (e *DNSError) Error() string 的定义就是 return "look " + e.Name + e.Err。

error 的创建

Go 内部的错误反馈就是这样定义，如何定义新的错误类型呢。

• 定义结构体，实现 error 接口

新建一个结构体，仿照上述 DNSError 建立一个需要保存错误的结构，同时实现 error 接口，就可以实现。

• error.New()函数

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 是一个仅包含了一个字符串的结构体类型，同时实现了error接口，New() 函数只是利用一个错误描述的字符串初始化errorString并返回该结构体地址，这就使得一个简单的错误类型，可以随时被直接调用，而不用创建一个结构体并实现接口，如果需要，那就用方法1。

• 利用 fmt.Errorf() 返回 error 接口

fmt.Errorf() 函数签名：func Errorf(format string, a ...interface{}) error，它利用一个格式化的字符串，利用上述方法，返回一个签名。是否还记得 func Sprintf(format string, a ...interface{}) string, fmt.Errorf()实现也仅仅 return error.New(fmt.Sprintf(format string, a ...interface{}))

错误处理

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()
}

所以合理设计错误，并处理错误。