Go语言标准错误error解析

错误类型

errorString

错误是程序中处理逻辑和系统稳定新的重要组成部分。在go语言中内置错误如下：

go 复制代码

// 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
}

error类型是一个接口类型，内含一个Error的方法。它是错误的顶级接口，实现了此内置方法的结构体都是其子类。

errorString结构体是内置实现错误接口的内置实现，源码如下：

go 复制代码

// New returns an error that formats as the given text.
// Each call to New returns a distinct error value even if the text is identical.
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
}

New方法是内置错误类型实现。

errors.New()是最常用的错误类实现方法。

wrapError

wrapError是error的另一种实现类，位于fmt的包中，源码如下：

go 复制代码

// Errorf formats according to a format specifier and returns the string as a
// value that satisfies error.
//
// If the format specifier includes a %w verb with an error operand,
// the returned error will implement an Unwrap method returning the operand.
// If there is more than one %w verb, the returned error will implement an
// Unwrap method returning a []error containing all the %w operands in the
// order they appear in the arguments.
// It is invalid to supply the %w verb with an operand that does not implement
// the error interface. The %w verb is otherwise a synonym for %v.
func Errorf(format string, a ...any) error {
	p := newPrinter()
	p.wrapErrs = true
	p.doPrintf(format, a)
	s := string(p.buf)
	var err error
	switch len(p.wrappedErrs) {
	case 0:
		err = errors.New(s)
	case 1:
		w := &wrapError{msg: s}
		w.err, _ = a[p.wrappedErrs[0]].(error)
		err = w
	default:
		if p.reordered {
			slices.Sort(p.wrappedErrs)
		}
		var errs []error
		for i, argNum := range p.wrappedErrs {
			if i > 0 && p.wrappedErrs[i-1] == argNum {
				continue
			}
			if e, ok := a[argNum].(error); ok {
				errs = append(errs, e)
			}
		}
		err = &wrapErrors{s, errs}
	}
	p.free()
	return err
}

type wrapError struct {
	msg string
	err error
}

func (e *wrapError) Error() string {
	return e.msg
}

func (e *wrapError) Unwrap() error {
	return e.err
}

wrapError是另一个内置错误实现类，使用%w作为占位符，这里的wrapError实现了Unwrap方法，用户返回内置的err即嵌套的err。
wrapError还有一个复数形式wrapErrors这里不再过多赘述。

自定义错误

实现自定义错误非常简单，面向对象的特性实现错误接口erros就是实现了错误类。安装go语言的继承的特性，实现接口对应的方法即可。

go 复制代码

type error interface {
	Error() string
}

go 复制代码

type MyErr struct {
	e string
}

func (s *MyErr) Error() string {
	return s.e
}


func main(){
	var testErr error
	testErr = &MyErr{"err"}
	fmt.Println(testErr.Error())	
}

上述代码就是实现了一个自定义的error类型，注意它是一个结构体，实际上是errorString的子类。

新建错误

上一小节介绍了三种错误类型，前两中是内置的错误类型，其中自定义的错误是可拓展的，可以实现前两种的任意一个。第一种errorString是实现比较方便，只有实现Error()方法；第二种是wrapError需要实现两种方法，还有一种是Unwrap()。

errors.New()

go 复制代码

err := errors.New("this is a error")
fmt.Printf("----%T----%v\n", err, err)

该方法创建的是errorString类实例

fmt.Errorf()

go 复制代码

err = fmt.Errorf("err is: %v", "no found")
fmt.Println(err)

该方法创建的是wrapError类实例，wrapError也是errorString的子类。

实例化

go 复制代码

type MyErr struct {
	e string
}

func (s *MyErr) Error() string {
	return s.e
}


func main(){
	var testErr error
	testErr = &MyErr{"err"}
	fmt.Println(testErr.Error())
}

由于自定义错误一般需要错误信息，所以一般直接构造方法实例化。

错误解析

errors.Is()

errors.Is 用于判断一个错误是否与另一个特定的错误相等。它不仅仅是简单的比较错误的值，还会检查错误链中的所有错误，看看它们是否与给定的目标错误匹配。

go 复制代码

package main

import (
    "errors"
    "fmt"
)

var ErrNotFound = errors.New("not found")

func findItem(id int) error {
    if id == 0 {
        return ErrNotFound
    }
    return nil
}

func main() {
    err := findItem(0)
    if errors.Is(err, ErrNotFound) {
        fmt.Println("Item not found")
    } else {
        fmt.Println("Item found")
    }
}

注意这里有一个坑，就是Is方法判断的错误的类型和错误的信息，使用New方法即使构建的错误信息相同类型不一样也是不相等的，如下：

go 复制代码

err1 := errors.New("err1")
err2 := errors.New("err1")
err := errors.Is(err1, err2)
fmt.Println(err) // 输出: false

errors.As()

errors.As 用于将一个错误转换为特定的错误类型。如果错误链中的某个错误匹配给定的目标类型，那么 errors.As 会将该错误转换为该类型，并将其赋值给目标变量。

go 复制代码

package main

import (
    "errors"
    "fmt"
)

type MyError struct {
    Code int
    Msg  string
}

func (e *MyError) Error() string {
    return fmt.Sprintf("code %d: %s", e.Code, e.Msg)
}

func doSomething() error {
    return &MyError{Code: 404, Msg: "Not Found"}
}

func main() {
    err := doSomething()
    var myErr *MyError
    if errors.As(err, &myErr) {
        fmt.Printf("Custom error: %v (Code: %d)\n", myErr.Msg, myErr.Code)
    } else {
        fmt.Println("Unknown error")
    }
}

可用作类型判断。

errors.Unwrap()

errors.Unwrap() 是一个用于处理嵌套或包装错误的函数。它的主要作用是提取并返回一个错误的直接底层错误（即被包装的错误），如果该错误没有被包装过，则返回 nil。

go 复制代码

package main

import (
	"errors"
	"fmt"
)

func main() {
	baseErr := errors.New("base error")
	wrappedErr := fmt.Errorf("wrapped error: %w", baseErr)

	// 使用 errors.Unwrap 来提取底层错误
	unwrappedErr := errors.Unwrap(wrappedErr)
	fmt.Println("Wrapped error:", wrappedErr)
	fmt.Println("Unwrapped error:", unwrappedErr)
}


// Output
Wrapped error: wrapped error: base error
Unwrapped error: base error

该方法只能获取错误的直接内嵌错误，如果要获取更深层次的错误需要便利判断。

总结

errors.Is: 用于判断一个错误是否与特定的错误值相等。适合在错误链中查找某个特定的错误（比如一个已知的预定义错误）。

errors.As: 用于将错误转换为特定的错误类型。适合当你需要根据错误的具体类型来处理错误时使用。

errors.Unwrap() 用于从一个包装错误中提取并返回底层的错误。如果错误没有被包装过（或者没有实现 Unwrap 方法），它会返回 nil。

错误处理

go 复制代码

if err := findAll(); err != nil {
	// logic
}

这个处理过程是不是很眼熟，利用错误解析小节的处理方法可以对错误判断，进行后续的处理。

go语言也提供了错误捕获recover的机制和错误抛出panic机制。

panic

panic 是 Go 语言中的一种触发异常处理机制的方式。当你调用 panic 时，程序会立刻停止执行当前函数，并从调用栈中逐层向上抛出，直到找到一个适合的 recover，或者最终导致程序崩溃。

go 复制代码

package main

import "fmt"

func main() {
    fmt.Println("Start")
    panic("Something went wrong!")
    fmt.Println("End") // This line will not be executed
}

当程序中调用了 panic，程序会立刻中止当前的控制流，开始回溯栈帧，并执行每一层的 defer 语句。在执行完所有的 defer 语句后，如果没有遇到 recover，程序将崩溃，并打印 panic 的信息和堆栈跟踪。

recover

recover 是一个内建函数，用于恢复 panic。它只能在 defer 函数中有效。当 panic 发生时，如果当前函数或任何调用栈上的函数中有 defer 函数调用了 recover，那么可以捕获 panic 的内容，并使程序恢复正常执行。

go 复制代码

package main

import "fmt"

func main() {
    defer func() {
        if r := recover(); r != nil {
            fmt.Println("Recovered from:", r)
        }
    }()
    fmt.Println("Start")
    panic("Something went wrong!")
    fmt.Println("End") // This line will not be executed
}

recover 通常用于确保某些代码块即使发生了 panic，也能执行资源清理操作，并避免整个程序崩溃。

defer

defer 语句用于延迟函数的执行，直到包含 defer 语句的函数执行完毕时，才会执行。这通常用于确保资源释放或清理操作（如关闭文件、解锁互斥锁等）即使在函数中发生错误或提前返回时也会被执行。

执行顺序: 在一个函数中，你可以有多个 defer 语句。这些 defer 调用的执行顺序是后进先出（LIFO）。也就是说，最后一个 defer 声明的语句会最先执行。

捕获值: defer 语句会在声明时捕获它引用的变量的值。也就是说，defer 语句中的参数会在声明 defer 时计算，而不是在 defer 执行时计算。

三个函数组合构成了错误处理，如下：

go 复制代码

package main

import "fmt"

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

    fmt.Println("Starting the program")
    causePanic()
    fmt.Println("Program ended gracefully")
}

func causePanic() {
    fmt.Println("About to cause panic")
    panic("A severe error occurred")
    fmt.Println("This line will not execute")
}

shell 复制代码

Starting the program
About to cause panic
Recovered from panic: A severe error occurred