有的同學看到Go和TryCatch一起出現,心里可能會說,難道Go語言升級了,加入了try...catch語句。哈哈,其實Go語言從創建之初就沒打算加入try...catch語句,因為創建Go的那幫大爺認為try...catch挺煩人的,如果濫用,會造成程序混亂,所以就不打算加入try...catch(以后加不加入不好說)。
既然Go語言中並沒有try...catch語句,那么為何文章標題說要使用TryCatch呢?其實Go語言中只是沒有try...catch語句,並不是沒有異常處理機制。Go語言中的異常處理機制就是著名的異常三劍客:panic、defer和recover。通過這3個家伙,是完全可以模擬出try...catch語句效果的,對了,后面還應該有個finally。在正式模擬try...catch語句之前,先來回顧下Go語言中的異常處理機制是如何玩的。
Go語言中的異常處理機制
在前面提到,Go語言通過panic、defer和recover來處理異常的,那么這3個東西是什么呢?
不管是什么異常處理機制,核心的原理都是一樣的,通常來講,一個完善的異常處理機制需要由下面3部分組成。
- 拋出異常
- 處理異常的代碼段
- 獲取異常信息
下面先用Java的異常處理機制來說明這一點。
import java.io.IOException; public class Main { public static void main(String[] args) { try { boolean ioException = false; if (ioException) { throw new IOException("ioexception"); } else { throw new Exception("exception"); } } catch (IOException e) { System.err.println(e); } catch (Exception e) { System.out.println(e); } finally { System.out.println("finally"); } } }
上面的代碼是標准的Java異常處理機制,try部分的throw用於拋出異常,而catch部分的代碼段用於處理特定的異常,通過catch子句的參數e可以獲取異常信息。所以對於Java來說,上述的3個異常重要的組成部分都有。
對於Go語言來說,panic、defer和recover也分別對應了這3部分。其中panic是一個函數,用於拋出異常,相當於Java中的throw函數。defer是一個關鍵字,用於修飾函數,用defer修飾的函數,在拋出異常時會自動調用。recover是一個函數,用於獲取異常信息,通常在用defer修飾的函數中使用。
下面是一段用Go語言處理異常的代碼。
package main import "fmt" func main(){ // 處理異常的函數 defer func(){ fmt.Println("開始處理異常") // 獲取異常信息 if err:=recover();err!=nil{ // 輸出異常信息 fmt.Println("error:",err) } fmt.Println("結束異常處理") }() exceptionFun() } func exceptionFun(){ fmt.Println("exceptionFun開始執行") panic("異常信息") fmt.Println("exceptionFun執行結束") }
實現Go版的TryCatch
現在已經了解了Go語言的異常處理機制,那么接下來使用異常處理機制來模擬try...catch...finally語句。
現在來分析一下如果模擬。模擬的過程需要完成下面的工作。
- try、catch和finally這3部分都有各自的代碼段,所以為了模擬try...catch...finally,需要用3個Go函數來分別模擬try、catch和finally部分的代碼段。這3個Go函數是Try、Catch和Finally。
- 要確定這3個函數在什么地方調用。Try是正常執行的代碼,所以在要首先調用Try函數。而Catch函數只有在拋出異常時調用,所以應該在用defer修飾的函數中調用,而且需要在Catch函數中獲取異常信息,所以應該在使用cover函數獲取異常信息后再調用Catch函數,通常會將異常信息直接作為參數傳遞給Catch函數。不管是否拋出異常,Finally函數都必須調用,所以應該用defer修飾Finally函數,而且是第1個用defer修飾的函數。這樣,在當前函數結束之前一定剛回調用Finally函數。
- 觸發異常,這就非常簡單了,直接用panic函數即可。
上面清楚地描述了用Go語言的異常處理機制模擬try...catch...finally語句的基本原理,下面給出完整的實現代碼。
package main import ( "fmt" ) type ExceptionStruct struct { Try func() Catch func(Exception) Finally func() } type Exception interface{} func Throw(up Exception) { panic(up) } func (this ExceptionStruct) Do() { if this.Finally != nil { defer this.Finally() } if this.Catch != nil { defer func() { if e := recover(); e != nil { this.Catch(e) } }() } this.Try() } func main() { fmt.Println("開始執行...") ExceptionStruct{ Try: func() { fmt.Println("try...") Throw("發生了錯誤") }, Catch: func(e Exception) { fmt.Printf("exception %v\n", e) }, Finally: func() { fmt.Println("Finally...") }, }.Do() fmt.Println("結束運行") }
上面的代碼將Try、Catch、Finally函數都封裝在了ExceptionStruct結構體中。然后調用方式就與前面的描述的一致了。執行這段代碼,會輸出如下圖的信息。
增強版的TryCatch
到現在為止,其實已經完整地實現了try...catch...finally語句,但細心的同學會發現,這個實現有一點小問題。通常的try...catch...finally語句,try部分有且只有1個,finally部分是可選的,但最多只能有1個,而catch部分也是可選的,可以有0到n個,也就是catch部分可以有任意多個。但前面的實現,Catch函數只能指定一個,如果要指定任意多個應該如何做呢?其實很簡單,用一個Catch函數集合保存所有指定的Catch函數即可。不過需要快速定位某一個Catch函數。在Java中,是通過異常類型(如IOException、Exception等)定位特定的catch子句的,我們也可以模擬這一過程,通過特定的異常來定位與該異常對應的Catch函數,為了方便,可以用int類型的異常代碼。那么在調用Catch函數之前,就需要通過異常代碼先定位到某一個Catch函數,然后再調用。下面就是完整的實現代碼。
package main import ( "log" ) type Exception struct { Id int // exception id Msg string // exception msg } type TryStruct struct { catches map[int]ExceptionHandler try func() } func Try(tryHandler func()) *TryStruct { tryStruct := TryStruct{ catches: make(map[int]ExceptionHandler), try: tryHandler, } return &tryStruct } type ExceptionHandler func(Exception) func (this *TryStruct) Catch(exceptionId int, catch func(Exception)) *TryStruct { this.catches[exceptionId] = catch return this } func (this *TryStruct) Finally(finally func()) { defer func() { if e := recover(); nil != e { exception := e.(Exception) if catch, ok := this.catches[exception.Id]; ok { catch(exception) } finally() } }() this.try() } func Throw(id int, msg string) Exception { panic(Exception{id,msg}) } func main() { exception.Try(func() { log.Println("try...") // 指定了異常代碼為2,錯誤信息為error2 exception.Throw(2,"error2") }).Catch(1, func(e exception.Exception) { log.Println(e.Id,e.Msg) }).Catch(2, func(e exception.Exception) { log.Println(e.Id,e.Msg) }).Finally(func() { log.Println("finally") }) }
執行結果如下圖所示。
這個實現與Java中的try...catch...finally的唯一區別就是必須要調用Finally函數,因為處理異常的代碼都在Finally函數中。不過這並不影響使用,如果finally部分沒什么需要處理的,那么就設置一個空函數即可。
為了方便大家,我已經將該實現封裝成了函數庫,調用代碼如下:
package main import ( "exception" "log" ) func main() { exception.Try(func() { log.Println("try...") exception.Throw(2,"error2") }).Catch(1, func(e exception.Exception) { log.Println(e.Id,e.Msg) }).Catch(2, func(e exception.Exception) { log.Println(e.Id,e.Msg) }).Finally(func() { log.Println("finally") }) }
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