13. Go 语言异常机制：panic 和 recover

编程语言一般都会有异常捕获机制，在 Python 中 是使用raise 和 try-except 语句来实现的异常抛出和异常捕获的。

在 Golang 中，有不少常规错误，在编译阶段就能提前告警，比如语法错误或类型错误等，但是有些错误仅能在程序运行后才能发生，比如数组访问越界、空指针引用等，这些运行时错误会引起程序退出。

当然能触发程序宕机退出的，也可以是我们自己，比如经过检查判断，当前环境无法达到我们程序进行的预期条件时（比如一个服务指定监听端口被其他程序占用），可以手动触发 panic，让程序退出停止运行。

1. 触发panic

手动触发宕机，是非常简单的一件事，只需要调用 panic 这个内置函数即可，就像这样子

package main

func main() {
	panic("crash")
}

运行后，直接报错宕机

$ go run main.go
go run main.go
panic: crash

goroutine 1 [running]:
main.main()
        E:/Go-Code/main.go:4 +0x40
exit status 2

2. 捕获 panic

发生了异常，有时候就得捕获，就像 Python 中的except 一样，那 Golang 中是如何做到的呢？

这就不得不引出另外一个内建函数 – recover，它可以让程序在发生宕机后起生回生。

但是 recover 的使用，有一个条件，就是它必须在 defer 函数中才能生效，其他作用域下，它是不工作的。

这是一个简单的例子

import "fmt"

func set_data(x int) {
	defer func() {
		// recover() 可以将捕获到的panic信息打印
		if err := recover(); err != nil {
			fmt.Println(err)
		}
	}()

	// 故意制造数组越界，触发 panic
	var arr [10]int
	arr[x] = 88
}

func main() {
	set_data(20)

	// 如果能执行到这句，说明panic被捕获了
	// 后续的程序能继续运行
	fmt.Println("everything is ok")
}

运行后，输出如下

$ go run main.go
runtime error: index out of range [20] with length 10
everything is ok

通常来说，不应该对进入 panic 宕机的程序做任何处理，但有时，需要我们可以从宕机中恢复，至少我们可以在程序崩溃前，做一些操作，举个例子，当 web 服务器遇到不可预料的严重问题时，在崩溃前应该将所有的连接关闭，如果不做任何处理，会使得客户端一直处于等待状态，如果 web 服务器还在开发阶段，服务器甚至可以将异常信息反馈到客户端，帮助调试。

3. 无法跨协程

从上面的例子，可以看到，即使 panic 会导致整个程序退出，但在退出前，若有 defer 延迟函数，还是得执行完 defer 。

但是这个 defer 在多个协程之间是没有效果，在子协程里触发 panic，只能触发自己协程内的 defer，而不能调用 main 协程里的 defer 函数的。

来做个实验就知道了

import (
	"fmt"
	"time"
)

func main() {
    // 这个 defer 并不会执行
	defer fmt.Println("in main")
    
	go func() {
		defer println("in goroutine")
		panic("")
	}()

	time.Sleep(2 * time.Second)
}

输出如下

in goroutine
panic:

goroutine 6 [running]:
main.main.func1()
        E:/Go-Code/main.go:12 +0x7b
created by main.main
        E:/Go-Code/main.go:10 +0xbc
exit status 2

4. 总结一下

Golang 异常的抛出与捕获，依赖两个内置函数：

• panic：抛出异常，使程序崩溃
• recover：捕获异常，恢复程序或做收尾工作

revocer 调用后，抛出的 panic 将会在此处终结，不会再外抛，但是 recover，并不能任意使用，它有强制要求，必须得在 defer 下才能发挥用途。