写点什么

Go 中这么多创建 error 的方式,你真的了解它们各自的应用场景吗

作者:Go学堂
  • 2022-12-23
    北京
  • 本文字数:4825 字

    阅读完需:约 16 分钟

Go 中这么多创建 error 的方式,你真的了解它们各自的应用场景吗

大家好,我是渔夫子。今天从应用场景的角度来聊聊我对 error 的理解。

01 什么是 Error

在 Go 中,error是一种内建的数据类型。在 Go 中被定义为一个接口,定义如下:


// 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}
复制代码


由此可知,该接口只有一个返回字符串的 Error 函数,所有的类型只要实现了该函数,就创建了一个错误类型。

02 创建 error 的方式

创建error的方式包括 errors.Newfmt.Errorf自定义实现了error接口的类型等。

2.1 通过 errors.New 方法创建

通过该方法创建的错误一般是可预知的错误。简单来说就是调用者通过该错误信息就能明确的知道哪里出错了,而不需要再额外的添加其他上下文信息,我们在下面的示例中详细说明。


err := errors.New("this is error")
复制代码


我们看New方法的实现可知,实际上是返回了一个errorString结构体,该结构体包含了一个字符串属性,并实现了Error方法。代码如下

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}
复制代码

error.New 使用场景一

通过errors.New函数创建局部变量或匿名变量,且不在调用函数中进行值或类型判断的处理,只打印或记录错误日志的场景。


使用示例 1

以下代码节选自源码/src/net/http/request.go中解析 PostForm 的部分。当请求中的Bodynil时,返回的错误信息是"missing form body"。该信息已明确的说明错误是因为请求体为空造成的,所以不需要再额外的添加其他上下文信息。


func parsePostForm(r *Request) (vs url.Values, err error) {    if r.Body == nil {        err = errors.New("missing form body")        return    }    ct := r.Header.Get("Content-Type")    // 省略了后续的代码...    return}
复制代码


使用示例 2

以下代码选择源码/src/net/http/transport.go的部分,当请求体中的 url 地址为 nil 返回的错误:"http: nil Request.URL" ,说明是请求中的URL字段为nil。以及当 Header 为 nil 返回的错误:"http:nil Request.Header",说明请求体中的Header字段为nil

func (t *Transport) roundTrip(req *Request) (*Response, error) {    t.nextProtoOnce.Do(t.onceSetNextProtoDefaults)    ctx := req.Context()    trace := httptrace.ContextClientTrace(ctx)
if req.URL == nil { req.closeBody() return nil, errors.New("http: nil Request.URL") } if req.Header == nil { req.closeBody() return nil, errors.New("http: nil Request.Header") } //省略后面的代码...}
复制代码

error.New 使用场景二

errors.New创建的错误赋值给一个全局的变量,我们称该变量为哨兵错误,该哨兵错误变量可以在被处理的时候使用 ==errors.Is来进行值的比较。


使用示例

在源码/src/io/io.go中定义的代表文件末尾的哨兵错误变量EOF

var EOF = errors.New("EOF")
复制代码


在 beego 项目中,beego/core/utils/file.go文件中有这样的应用,当读取文件时,遇到的错误不是文件末尾的错误则直接返回,如果遇到的是文件末尾的错误,则中断for循环,说明文件已经读完文件中的所有内容了。如下:

func GrepFile(patten string, filename string) (lines []string, err error) {    //省略前面的代码...
fd, err := os.Open(filename) if err != nil { return }
reader := bufio.NewReader(fd) for { byteLine, isPrefix, er := reader.ReadLine() if er != nil && er != io.EOF { return nil, er } if er == io.EOF { break } //省略后面的代码... }
复制代码

2.2 通过fmt.Errorf方法创建

使用场景一:不带 %w 占位符

在创建错误的时候,不能通过errors.New创建的字符串信息来描述错误,而需要通过占位符添加更多的上下文信息,即动态信息。


使用示例:不带%w占位符:以下示例节选自gorm/schema/relationship.go的部分代码,当外键不合法时,通过fmt.Errorf("invalid foreign key:%s", foreignKey)返回带具体外键的错误。因为外键值是在运行时才能确定的。代码如下:

func (schema *Schema) buildMany2ManyRelation(relation *Relationship, field *Field, many2many string) {    //...
if len(relation.foreignKeys) > 0 { ownForeignFields = []*Field{} for _, foreignKey := range relation.foreignKeys { if field := schema.LookUpField(foreignKey); field != nil { ownForeignFields = append(ownForeignFields, field) } else { schema.err = fmt.Errorf("invalid foreign key: %s", foreignKey) return } } } //...}
复制代码

使用场景二:带%w的占位符:

在有些场景下,调用者需要知道原始错误信息,一般会通过errors.Is函数进行判断该错误链中是否包含某种特定类型的原始错误值。


使用 %w 占位符创建的错误信息,其实会形成一个错误链。其用法如下:

filename := "abc.webp"fmt.Errorf("%w:%s", errors.New("unsupported extension"), filename)
复制代码


我们再来看下源代码:

func Errorf(format string, a ...interface{}) error {    p := newPrinter()    p.wrapErrs = true    p.doPrintf(format, a)    s := string(p.buf)    var err error    if p.wrappedErr == nil {        err = errors.New(s)    } else {        err = &wrapError{s, p.wrappedErr}    }    p.free()    return err}
复制代码


通过源码可知,如果fmt.Errorf中包含%w占位符,创建的是一个wrapError结构体类型的值。我们再来看下wrapError结构体的定义:

type wrapError struct {    msg string    err error}
复制代码


字段err就是原始错误,msg是经过格式化之后的错误信息。


使用示例:带 %w 的占位符

假设我们有一个从数据库查询合同的函数,当从数据库中查询到记录为空时,会返回一个sql.ErrNoRows错误,我们用%w占位符来wrap该错误,并返回给调用者。

const query = "..."func (s Store) GetContract(name string) (Contract, error) {    id := getID(name)    rows, err := s.db.Query(query, id)    if err != nil {        if err == sql.ErrNoRows {            return Contract{},            fmt.Errorf("no contract found for %s: %w", name, err)         }        // ...    }    // ...}
复制代码


好了,现在GetContract的调用者可以知道原始的错误信息了。在调用者逻辑中我们可以使用errors.Is来判断err中是否包含sql.ErrNoRows值了。我们看下调用者的代码:

contract, err := store.GetContract("Raul Endymion")if err != nil {    if errors.Is(err, sql.ErrNoRows) {         // Do something specific    }}
复制代码

2.3 自定义实现了error接口的结构体

使用场景:这个是相对errors.New来说的,errors.New适用于对可预知的错误的定义。而当发生了不可预知的错误时,就需要自定义错误类型了。


使用示例

我们以 go 源码/src/io/fs/fs.go文件中的源码为例,来看下自定义错误类型都需要包含哪些元素。


// PathError records an error and the operation and file path that caused it.type PathError struct {    Op   string    Path string    Err  error}
func (e *PathError) Error() string { return e.Op + " " + e.Path + ": " + e.Err.Error() }
func (e *PathError) Unwrap() error { return e.Err }
复制代码


首先看结构体,有一个error接口类型的Err,这个代表的是错误源,因为根据上面讲解的,在错误层层传递返回给调用者时,我们需要追踪每一层的原始错误信息,所以需要该字段对error进行wrap,形成错误链。另外,有两个字段OpPath,分别代表是产生该错误的操作和操作的路径。这两个字段就是所谓的未预料到的错误:不确定是针对哪个路径做了什么错误引发了该错误。


我们看下该错误类型在代码中的应用:


应用 1:在 go 的文件src/embed/embed.go中的代码,当读取某目录时返回的一个PathError类型的错误,代表读取该目录操作时,因为是一个目录,所以不能直接读取文件内容。


func (d *openDir) Read([]byte) (int, error) {    return 0, &fs.PathError{Op: "read", Path: d.f.name, Err: errors.New("is a directory")}}
复制代码


应用 2:在 go 的文件src/embed/embed.go中的代码中,有文件读取的函数,当offset小于 0 时,返回了一个PathError,代表是在读取该文件的时候,参数不正确。

func (f *openFile) Read(b []byte) (int, error) {    if f.offset >= int64(len(f.f.data)) {        return 0, io.EOF    }    if f.offset < 0 {        return 0, &fs.PathError{Op: "read", Path: f.f.name, Err: fs.ErrInvalid}    }    n := copy(b, f.f.data[f.offset:])    f.offset += int64(n)    return n, nil}
复制代码


fs.ErrInvalid的定义如下:

ErrInvalid    = errors.New("invalid argument")
复制代码


由此可见,PathError中的三个字段值都是不可预知的,都需要在程序运行时才能具体决定的,所以这种场景时,则需要自定义错误类型。


另外,我们还注意到该自定义的类型中有Unwrap函数的实现,该函数主要是为了配合errors.Iserrors.As使用的,因为这两个函数在使用时是将错误链层层解包一一比对的。

03 errors.Iserrors.As

根据上一节我们得到,通过 %w 占位符可以将错误组织成一个错误链。errors.Is函数就是来判断错误链中有没有和指定的错误值相等的错误,相等于 == 操作符。注意,这里是特定的错误值,就像 gorm 中定义的ErrRecordNotFound这样:

var ErrRecordNotFound = errors.New("record not found")
复制代码


那么我们就可以这样使用errors.Is:

errors.Is(err, ErrRecordNotFound)
复制代码


errors.As函数,这个函数是用来检查错误链中的错误是否是特定的类型。如下代码示例是节选自 etcd 项目中etcd/server/embed/config_logging.go中的部分代码,代表的是err链中有没有能当做json.SyntaxError类型的错误的,如果能,则将 err 中的错误值赋值到syntaxError变量上,代码如下:


// setupLogRotation initializes log rotation for a single file path target.func setupLogRotation(logOutputs []string, logRotateConfigJSON string) error {    //...
if err := json.Unmarshal([]byte(logRotateConfigJSON), &logRotationConfig); err != nil { var unmarshalTypeError *json.UnmarshalTypeError var syntaxError *json.SyntaxError switch { case errors.As(err, &syntaxError): return fmt.Errorf("improperly formatted log rotation config: %w", err) case errors.As(err, &unmarshalTypeError): return fmt.Errorf("invalid log rotation config: %w", err) } } zap.RegisterSink("rotate", func(u *url.URL) (zap.Sink, error) { logRotationConfig.Filename = u.Path[1:] return &logRotationConfig, nil }) return nil}
复制代码

总结

本文从应用场景的角度讲解了各种创建错误方式的实际应用场景。示例中的代码尽量的选自 golang 源码或开源项目。 同时,每种的应用场景并非绝对的,需要灵活应用。希望本文对大家在实际使用中能够有所帮助。


---特别推荐---

特别推荐:一个专注 go 项目实战、项目中踩坑经验及避坑指南、各种好玩的 go 工具的公众号。「Go 学堂」,专注实用性,非常值得大家关注。点击下方公众号卡片,直接关注。关注送《100 个 go 常见的错误》pdf 文档。

发布于: 刚刚阅读数: 4
用户头像

Go学堂

关注

关注「Go学堂」,学习更多编程知识 2019-08-06 加入

专注Go编程知识、案例、常见错误及原理分析。意在通过阅读更多优秀的代码,提高编程技能。同名公众号「Go学堂」期待你的关注

评论

发布
暂无评论
Go 中这么多创建 error 的方式,你真的了解它们各自的应用场景吗_golang_Go学堂_InfoQ写作社区