15 错误处理与异常之使用 panic 与 recover

在上一篇中，我们深入讨论了如何使用自定义错误类型来增强错误处理的灵活性与可读性。在继续我们错误处理的旅程之前，我们将探讨 Go 语言中特有的错误处理机制——panic 和 recover。这两者为我们提供了一种捕获和处理程序运行时错误的方式，但使用它们时需要小心，以免引入不必要的复杂性。

什么是 panic 和 recover

在 Go 语言中，panic 是一种强制终止当前 goroutine 的机制，通常用于表示程序的严重错误。当调用 panic 时，程序会停止执行，执行栈将被展开，直到到达最顶层的调用。如果没有进行适当的异常处理，整个程序将会终止。

而 recover 则是用来捕获 panic 造成的异常，它仅在延迟（deferred）函数中有效。通过使用 recover，程序可以恢复到正常状态，而不会完全崩溃。

使用 panic

panic 通常用于无法恢复的错误。例如：

package main

import "fmt"

func mayPanic() {
    panic("Something went wrong!")
}

func main() {
    mayPanic()
    fmt.Println("This line will not be executed.")
}

在这个例子中，调用 mayPanic 函数会导致程序崩溃，输出 Something went wrong!，最终不会执行到 fmt.Println。

使用 recover

为了处理 panic，我们可以使用 recover。以下是一个使用 panic 和 recover 的示例：

package main

import "fmt"

func safeDivision(a, b int) int {
    defer func() {
        if r := recover(); r != nil {
            fmt.Println("Recovered from panic:", r)
        }
    }()

    if b == 0 {
        panic("Divide by zero")
    }
    return a / b
}

func main() {
    result := safeDivision(10, 0)
    fmt.Println("Result:", result)
}

在这个示例中，safeDivision 函数在尝试进行除法操作时，如果发现分母为零，就会触发 panic。然而，由于我们在函数中使用了 defer 和 recover，我们能够捕获这个 panic 并恢复执行，而不会导致整个程序崩溃。

什么时候使用 panic 和 recover

在使用 panic 和 recover 时，应遵循以下原则：

1. 严重错误：只有在你不能从错误中恢复的情况下，才应该使用 panic。它不应该用于常规的错误处理。

2. 快速失败：panic 更适合那些需要快速失败并表明程序在某种状态下不可恢复的情况。

3. 局部恢复：recover 仅应在特定的、已知的上下文中使用，比如处理 HTTP 请求、协程等情况。它不应被滥用，尤其是在函数库或公共代码中。

示例：一个完整的错误处理流程

以下是整合 panic 和 recover 的完整示例，通过一个简单的 HTTP 服务器展示错误处理的实践：

package main

import (
    "fmt"
    "net/http"
)

func handler(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
    defer func() {
        if r := recover(); r != nil {
            fmt.Fprintf(w, "Error occurred: %v", r)
        }
    }()
    
    // 故意造成一个 panic 情况
    if r.URL.Path != "/" {
        panic("404 Not Found")
    }
    
    fmt.Fprintf(w, "Hello, you've reached %s!", r.URL.Path)
}

func main() {
    http.HandleFunc("/", handler)
    fmt.Println("Server is running on :8080")
    if err := http.ListenAndServe(":8080", nil); err != nil {
        panic(err)
    }
}

在这个示例中，我们创建了一个简单的 HTTP 服务器。当请求的路径不为 '/' 时，程序将调用 panic 触发错误。通过在处理函数中使用 recover，我们可以优雅地捕获错误并向用户返回错误信息，而不是让整个服务器崩溃。

小结

在本篇中，我们探索了 panic 和 recover 的使用时机和方法。panic 和 recover 的结合为 Go 程序提供了一种方式来处理可能会导致程序崩溃的错误。合理地使用这两者，可以实现更可靠的错误管理。在下一篇中，我们将继续讨论如何记录错误日志，以帮助我们更好地追踪和调试错误。