你對 Go 錯誤處理的 4 個誤解！
大家好，我是煎魚。
Go 語言中錯誤處理的機制一直是各大 Gopher 熱議的問題。甚至一直有人寄望 Go 支持 throw 和 catch 關(guān)鍵字，實現(xiàn)與其他語言類似的特性。社區(qū)里的討論也從未停過。
今天煎魚帶大家了解幾個 Go 語言的錯誤處理中，大家最關(guān)心，也是最容易被誤解、被嫌棄的問題：
- 為什么不支持 try-catch?
- 為什么不支持全局捕獲的機制?
- 為什么要這么設(shè)計錯誤處理?
- 未來的錯誤處理機制會怎么樣?
落寞的 try-catch
在 Go1 時，大家知道基本不可能支持。于是打起了 Go2 的主意。為什么 Go 就不能支持 try-catch 組合拳?
上一年宣發(fā)了 Go2 的構(gòu)想，所以在 2020 年就有小伙伴乘機提出過類似 《proposal: Go 2: use keywords throw, catch, and guard to handle errors[1]》的提案，這可是其他語言都支持的，Go 語言怎么了?
下面來自該提案的演示，Go1 的錯誤處理：
- type data struct {}
- func (d data) bar() (string, error) {
- return "", errors.New("err")
- }
- func foo() (data, error) {
- return data{}, errors.New("err")
- }
- func do () (string, error) {
- d, err := foo()
- if err != nil {
- return "", err
- }
- s, err := d.bar()
- if err != nil {
- return "", err
- }
- return s, nil
- }
新提案所改造的方式：
- type data struct {}
- func (d data) bar() string {
- throw "", errors.New("err")
- }
- func foo() (d data) {
- throw errors.New("err")
- return
- }
- func do () (string, error) {
- catch err {
- return "", err
- }
- s := foo().bar()
- return s, nil
- }
不過答復(fù)非常明確，@davecheney 在底下回復(fù)“以最強烈的措辭，不(In the strongest possible terms, no)”。這可讓人懵了圈，為什么這么硬呢?
其實 Go 官方早在《Error Handling — Problem Overview[2]》提案早已明確提過，Go 官方在設(shè)計上會有意識地選擇使用顯式錯誤結(jié)果和顯式錯誤檢查。
結(jié)合《language: Go 2: error handling meta issue[3]》可得知，要拒絕 try-catch 關(guān)鍵字的主要原因是：
- 會涉及到額外的流程控制，因為使用 try 的復(fù)雜表達式，會導(dǎo)致函數(shù)意外返回。
- 在表達式層面上沒有流程控制結(jié)構(gòu)，只有 panic 關(guān)鍵字，它不只是從一個函數(shù)返回。
說白了，就是設(shè)計理念不合，加之實現(xiàn)上也不大合理。在以往的多輪討論中早已被 Go 團隊拒絕了。
反之 Go 團隊倒是一遍遍在回答這個問題，已經(jīng)不大耐煩了，直接都整理了 issues 版的 FAQ 了。
想捕獲所有 panic
在 Go 語言中，有一個點，很多新同學(xué)會不一樣碰到的。那就是在 goroutine 中如果 panic 了，沒有加 recover 關(guān)鍵字(有時候也會忘記)，就會導(dǎo)致程序崩潰。
又或是以為加了 recover 就能保障一個 goroutine 下所派生出來的 goroutine 所產(chǎn)生的 panic，一勞永逸。
但現(xiàn)實總是會讓人迷惑，我經(jīng)常會看到有同學(xué)提出類似的疑惑：
來自 Go 讀者交流群
這時候，有其他語言經(jīng)驗的同學(xué)中，又有想到了一個利器。能不能設(shè)置一個全局的錯誤處理 handler。
像是 PHP 語言也可以有類似的方法：
- set_error_handler();
- set_exception_handler();
- register_shutdown_function();
顯然，Go 語言中并沒有類似的東西。歸類一下，我們聚焦以下兩個問題：
- 為什么 recover 不能捕獲更上層的 panic?
- 為什么 Go 沒有全局的錯誤處理方法?
源碼層面
如果是講設(shè)計的話，其實只是通過 Go 的 GMP 模型和 defer+panic+recver 的源碼剖析就能知道了。
本質(zhì)上 defer+panic 都是掛載在 G 上的，可查看我以前寫的《深入理解 Go panic and recover[4]》，你會有更多深入的理解。
設(shè)計思想
在本文中我們不能僅限于源碼，需要更深挖，Go 設(shè)計者他的思想是什么，為什么就是不支持?
在 Go issues 中《proposal: spec: allow fatal panic handler[5]》、《No way to catch errors from goroutines automatically[6] 》分別的針對性探討過上述問題。
Go 團隊的大當(dāng)家 @Russ Cox 給出了明確的答復(fù)：Go 語言的設(shè)計立場是錯誤恢復(fù)應(yīng)該在本地完成，或者完全在一個單獨的進程中完成。
這就是為什么 Go 語言不能跨 goroutines 從 panic 中恢復(fù)，也不能從 throw 中恢復(fù)的根本原因，是語言設(shè)計層面的思想所決定。
在源碼剖析時，你所看到的整套 GMP+defer+panic+recover 的機制機制，就是跟隨著這個設(shè)計思想去編寫和發(fā)展的。
設(shè)計思想決定源碼實現(xiàn)。
建議方式
從 Go 語言層面去動搖這個設(shè)計思想，目前來看可能性很低。至少 2021 年的現(xiàn)在沒有看到改觀。
整體上會建議提供公共的 Go 方法去規(guī)避這種情況。參考 issues 所提供的范例如下：
- recovery.SafeGo(logger, func() {
- method(all parameters)
- })
- func SafeGo(logger logging.ILogger, f func()) {
- go func() {
- defer func() {
- if panicMessage := recover(); panicMessage != nil {
- ...
- }
- }()
- f()
- }()
- }
是不是感覺似曾相識?
每家公司的內(nèi)部庫都應(yīng)該有這么一個工具方法，規(guī)避偶爾忘記的 goroutine recover 所引發(fā)的奇奇怪怪問題。
也可以參照建議，利用一個單獨的進程(Go 語言中是 goroutine)去統(tǒng)一處理這些 panic，不過這比較麻煩，較少見。
未來會如何
Go 社區(qū)對 Go 語言未來的錯誤處理機制非常關(guān)心，因為 Go1 已經(jīng)米已成炊，希望在 Go2 上解決錯誤處理機制的問題。
期望 Go2 核心要處理的包含如下幾點(#40432)：
對于 Go2，我們希望使錯誤檢查更加輕便，減少專門用于錯誤檢查的 Go 程序代碼的數(shù)量。我們還想讓寫錯誤處理更方便，減少程序員花時間寫錯誤處理的可能性。
錯誤檢查和錯誤處理都必須保持明確，即在程序文本中可見。我們不希望重復(fù)異常處理的陷阱。
現(xiàn)有的代碼必須繼續(xù)工作，并保持與現(xiàn)在一樣的有效性。任何改變都必須與現(xiàn)有的代碼相互配合。
為此，許多人提過不少新的提案...很可惜，截止 2021.08 月底為止，有許多人試圖改變語言層面以達到這些目標(biāo)，但沒有一個新的提案被接受。
現(xiàn)在也有許多變更并入 Go2 提案，主要是 error-handling 方面的優(yōu)化。
大家有興趣可以看看我之前寫的：《先睹為快，Go2 Error 的掙扎之路》，相信能給你帶來不少新知識。
總結(jié)
看到這里，我們不由得想到。為什么，為什么在 21 世紀(jì)前者已經(jīng)有了這么多優(yōu)秀的語言，Go 語言的錯誤處理機制依然這么的難抉擇?
顯然 Go 語言的開發(fā)團隊是有自己的設(shè)計哲學(xué)和思想的，否則 “less is more” 也不會如此廣泛流傳。設(shè)身處地的理解 Go 官方的想法，而不是一味地單向理解，會對我們未來的編程之路更好。
當(dāng)然，這存在著一系列既要也要的問題，不好處理。歡迎大家關(guān)注煎魚，后續(xù)我們也可以面向 Go 后續(xù)的錯誤處理持續(xù)的關(guān)注和討論!
參考資料
[1]proposal: Go 2: use keywords throw, catch, and guard to handle errors: https://github.com/golang/go/issues/40583
[2]Error Handling — Problem Overview: https://go.googlesource.com/proposal/+/master/design/go2draft-error-handling-overview.md
[3]language: Go 2: error handling meta issue: https://github.com/golang/go/issues/40432
[4]深入理解 Go panic and recover: https://eddycjy.com/posts/go/panic/2019-05-21-panic-and-recover/
[5]proposal: spec: allow fatal panic handler: https://github.com/golang/go/issues/32333
[6]No way to catch errors from goroutines automatically: https://github.com/golang/go/issues/20161
