写点什么

golang 中经常会犯的一些错误

作者:六月的
  • 2022-10-19
    上海
  • 本文字数:7772 字

    阅读完需:约 1 分钟

0.1、索引

https://waterflow.link/articles/1664080524986

1、未知的枚举值

我们现在定义一个类型是 unit32 的 Status,他可以作为枚举类型,我们定义了 3 种状态


type Status uint32
const ( StatusOpen Status = iota StatusClosed StatusUnknown)
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其中我们使用了 iota,相关的用法自行 google。最终对应的状态就是:


0-开启状态,1-关闭状态,2-未知状态


现在我们假设有一个请求参数过来,数据结构如下:


{  "Id": 1234,  "Timestamp": 1563362390,  "Status": 1}
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可以看到是一个 json 类型的字符串,其中就包含了 Status 状态,我们的请求是希望把状态修改为关闭状态。


然后我们在服务端创建一个结构体,方便把这些字段解析出来:


type Request struct {  ID        int    `json:"Id"`  Timestamp int    `json:"Timestamp"`  Status    Status `json:"Status"`}
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好了,我们在 main 中执行下代码,看下解析是否正确:


package main
import ( "encoding/json" "fmt")
type Status uint32
const ( StatusOpen Status = iota StatusClosed StatusUnknown)
type Request struct { ID int `json:"Id"` Timestamp int `json:"Timestamp"` Status Status `json:"Status"`}
func main() { js := `{ "Id": 1234, "Timestamp": 1563362390, "Status": 1 }`
request := &Request{} err := json.Unmarshal([]byte(js), request) if err != nil { fmt.Println(err) return }}
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执行后的结果如下:


go run main.go&{1234 1563362390 1}
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可以看到解析是没问题的。


然而,让我们再提出一个未设置状态值的请求(无论出于何种原因):


{  "Id": 1234,  "Timestamp": 1563362390}
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在这种情况下,请求结构的状态字段将被初始化为其零值(对于 uint32 类型:0)。因此,StatusOpen 而不是 StatusUnknown。


最佳实践是将枚举的未知值设置为 0:


type Status uint32
const ( StatusUnknown Status = iota StatusOpen StatusClosed)
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在这里,如果状态不是 JSON 请求的一部分,它将被初始化为 StatusUnknown,正如我们所期望的那样。

2、指针无处不在?

按值传递变量将创建此变量的副本。而通过指针传递它只会复制内存地址。


因此,传递指针总是会更快,对么?


如果你相信这一点,请看看这个例子。这是一个 0.3 KB 数据结构的基准测试,我们通过指针和值传递和接收。 0.3 KB 并不大,但这与我们每天看到的数据结构类型(对于我们大多数人来说)应该相差不远。


当我在本地环境中执行这些基准测试时,按值传递比按指针传递快 4 倍以上。这可能有点违反直觉,对吧?


这其实与 Go 中如何管理内存有关。我们都知道变量可以分配在堆上或栈上,也知道:


  • 栈包含给定 goroutine 的正在进行的变量。一旦函数返回,变量就会从堆栈中弹出。

  • 堆包含共享变量(全局变量等)。


让我们看下下面这个简单的例子:


type foo struct{}
func getFooValue() foo { var result foo // Do something return result}
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这里,一个结果变量由当前的 goroutine 创建。这个变量被压入当前堆栈。一旦函数返回,客户端将收到此变量的副本。变量本身从堆栈中弹出。它仍然存在于内存中,直到它被另一个变量擦除,但它不能再被访问。


我们现在修改下上面的例子,使用指针:


type foo struct{}
func getFooPointer() *foo { var result foo // Do something return &result}
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结果变量仍然由当前的 goroutine 创建,但客户端将收到一个指针(变量地址的副本)。如果结果变量从堆栈中弹出,则此函数的客户端无法再访问它。


在这种情况下,Go 编译器会将结果变量转移到可以共享变量的地方:堆。


但是,传递指针是另一种情况。例如:


type foo struct{}
func main() { p := &foo{} f(p)}
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因为我们在同一个 goroutine 中调用 f,所以 p 变量不需要被转移。它只是被压入堆栈,子函数可以访问它。


比如在 io.Reader 的 Read 方法中接收切片而不是返回切片的直接结果,也不会转移到堆上。


但是返回一个切片(它是一个指针)会将其转移到堆中。


为什么堆栈那么快?主要原因有两个:


  • 堆栈不需要垃圾收集器。正如我们所说,一个变量在创建后被简单地压入,然后在函数返回时从堆栈中弹出。无需进行复杂的过程来回收未使用的变量等。

  • 堆栈属于一个 goroutine,因此与将变量存储在堆上相比,存储变量不需要同步。这也导致性能增益。


结论就是:


当我们创建一个函数时,我们的默认行为应该是使用值而不是指针。仅当我们想要共享变量时才应使用指针。


最后:


如果我们遇到性能问题,一种可能的优化可能是检查指针在某些特定情况下是否有帮助。使用以下命令可以知道编译器何时将变量转移到堆中:go build -gcflags "-m -m"。(内存逃逸)

3、中断 for/switch 或 for/select

我们看下下面的代码会发生什么:


package main
func f() bool { return true}
func main() { for { switch f() { case true: break case false: // Do something } }}
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我们将调用 break 语句。但是,这会破坏 switch 语句,而不是 for 循环。


相同的情况还会出现在 fo/select 中,像下面这样:


package main
import ( "context" "time")
func main() { ch := make(chan struct{}) ctx, cancel := context.WithTimeout(context.Background(), 2*time.Second) defer cancel() for { select { case <-ch: // Do something case <-ctx.Done(): break } }}
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虽然调用了 break,但是还是会陷入死循环。break 与 select 语句有关,与 for 循环无关。


打破 for/switch 或 for/select 的,一种方案是直接 return 结束整个函数,下面如果还有代码不会被执行。


package main
import ( "context" "fmt" "time")
func main() { ch := make(chan struct{}) ctx, cancel := context.WithTimeout(context.Background(), 2*time.Second) defer cancel() for { select { case <-ch: // Do something case <-ctx.Done(): return } }
// 这里不会执行 fmt.Println("done")}
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还有一种方案是使用中断标记


package main
import ( "context" "fmt" "time")
func main() { ch := make(chan struct{}) ctx, cancel := context.WithTimeout(context.Background(), 2*time.Second) defer cancel()loop: for { select { case <-ch: // Do something case <-ctx.Done(): break loop } }
// 会继续往下执行 fmt.Println("done")}
复制代码

4、错误管理

一个错误应该只处理一次。记录错误就是处理错误。因此,应该记录或传播错误。


我们可能希望为错误添加一些上下文并具有某种形式的层次结构。


让我们看一个接口请求数据库的例子,我们分为接口层,service 层和类库层。我们希望返回的层次结构像下面这样:


unable to serve HTTP POST request for id 1 |_ unable to insert customer     |_ unable to commit transaction
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如果我们使用 pkg/errors,我们可以这样做:


package main
import ( "fmt"
"github.com/pkg/errors")
func postHandler(id int) string { err := insert(id) if err != nil { fmt.Printf("unable to serve HTTP POST request for id %d\n", id) return `{ok: false}` } return `{ok: true}`}
func insert(id int) error { err := dbQuery(id) if err != nil { return errors.Wrapf(err, "unable to insert customer") } return nil}
func dbQuery(id int) error { // Do something then fail return errors.New("unable to commit transaction")}
func main() { res := postHandler(1) fmt.Println(res)}
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初始错误(如果不是由外部库返回)可以使用 errors.New 创建。service 层 insert 通过向其添加更多上下文来包装此错误。然后,接口层通过记录错误来处理错误。每个级别都返回或处理错误。


例如,我们可能还想检查错误原因本身以实现重试。假设我们有一个来自处理数据库访问的外部库的 db 包。这个库可能会返回一个名为 db.DBError 的暂时(临时)错误。要确定是否需要重试,我们必须检查错误原因:


package main
import ( "fmt"
"github.com/pkg/errors")
type DbError struct { msg string}
func (e *DbError) Error() string { return e.msg}
func postHandler(id int) string { err := insert(id) if err != nil { errCause := errors.Cause(err) if _, ok := errCause.(*DbError); ok { fmt.Println("retry") } else { fmt.Printf("unable to serve HTTP POST request for id %d\n", id) return `{ok: false}` }
} return `{ok: true}`}
func insert(id int) error { err := dbQuery(id) if err != nil { return errors.Wrapf(err, "unable to insert customer") } return nil}
func dbQuery(id int) error { // Do something then fail return &DbError{"unable to commit transaction"}}
func main() { res := postHandler(1) fmt.Println(res)}
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这是使用 errors.Cause 完成的,它也来自 pkg/errors。(可以通过 errors.Cause 检查。 errors.Cause 将递归检索没有实现 causer 的最顶层错误,这被认为是原始原因。)


有时候也会有人这么用。例如,检查错误是这样完成的:


package main
import ( "fmt"
"github.com/pkg/errors")
type DbError struct { msg string}
func (e *DbError) Error() string { return e.msg}
func postHandler(id int) string { err := insert(id) if err != nil { switch err.(type) { default: fmt.Printf("unable to serve HTTP POST request for id %d\n", id) return `{ok: false}` case *DbError: fmt.Println("retry")
} } return `{ok: true}`}
func insert(id int) error { err := dbQuery(id) if err != nil { return errors.Wrapf(err, "unable to insert customer") } return nil}
func dbQuery(id int) error { // Do something then fail return &DbError{"unable to commit transaction"}}
func main() { res := postHandler(1) fmt.Println(res)}
复制代码


如果 DBError 被包装,它永远不会触发重试。

5、切片初始化

有时,我们知道切片的最终长度是多少。例如,假设我们要将 Foo 的切片转换为 Bar 的切片,这意味着这两个切片将具有相同的长度。


我们有时候经常会这样初始化切片:


var bars []Barbars := make([]Bar, 0)
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我们都知道切片的底层是数组。如果没有更多可用空间,它会实施增长战略。在这种情况下,会自动创建一个新数组(容量更大)并复制所有元素。


现在,假设我们需要多次重复这个增长操作,因为我们的 []Foo 包含数千个元素?插入的摊销时间复杂度(平均值)将保持为 O(1),但在实践中,它会对性能产生影响。


因此,如果我们知道最终长度,我们可以:


  • 使用预定义的长度对其进行初始化:


  func convert(foos []Foo) []Bar {    bars := make([]Bar, len(foos))    for i, foo := range foos {      bars[i] = fooToBar(foo)    }    return bars  }
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  • 或者使用 0 长度和预定义容量对其进行初始化:


  func convert(foos []Foo) []Bar {    bars := make([]Bar, 0, len(foos))    for _, foo := range foos {      bars = append(bars, fooToBar(foo))    }    return bars  }
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选哪个更好呢?第一个稍微快一点。然而,你可能更喜欢第二个,因为无论我们是否知道初始大小,在切片末尾添加一个元素都是使用 append 完成的。

6、上下文管理

context.Context对我们来说非常好用,他可以在协程之间传递数据、可以控制协程的生命周期等等。但是这也造成了它的滥用。


go 官方文档是这么定义的:


==一个 Context 携带一个截止日期、一个取消信号和其他跨 API 边界的值。==


这个描述很宽泛,足以让一些人对为什么以及如何使用它感到困惑。


让我们试着详细说明一下。上下文可以携带:


  • 一个截止时间。它意味着一个持续时间(例如 250 毫秒)或日期时间(例如 2022-01-08 01:00:00),我们认为如果达到,我们必须取消正在进行的活动(I/O 请求,等待通道输入等)。

  • 取消信号(基本上是 <-chan struct{})。 在这里,行为是相似的。 一旦我们收到信号,我们必须停止正在进行的活动。 例如,假设我们收到两个请求。 一个插入一些数据,另一个取消第一个请求(因为它不再需要)。 这可以通过在第一次调用中使用可取消上下文来实现,一旦我们收到第二个请求,该上下文将被取消。

  • 键/值列表(均基于 interface{} 类型)。


另外需要说明的是。


首先,上下文是可组合的。因此,我们可以有一个包含截止日期和键/值列表的上下文。


此外,多个 goroutine 可以共享相同的上下文,因此取消信号可能会停止多个活动。


我们可以看下一个具体的错误例子


一个 Go 应用程序是基于 urfave/cli 的(如果你不知道,那是一个在 Go 中创建命令行应用程序的好库)。一旦开始,开发人员就会继承某种应用程序上下文。这意味着当应用程序停止时,库将使用此上下文发送取消信号。


我了解的是,这个上下文是在调用 gRPC 端点时直接传递的。这不是我们想要做的。


相反,我们想向 gRPC 库传递:请在应用程序停止时或在 100 毫秒后取消请求。


为此,我们可以简单地创建一个组合上下文。如果 parent 是应用程序上下文的名称(由 urfave/cli 创建),那么我们可以简单地这样做:


package main
import ( "context" "fmt" "log" "os" "time"
"github.com/urfave/cli/v2")
func main() {
app := &cli.App{ Name: "boom", Usage: "make an explosive entrance", Action: func(parent *cli.Context) error { // 父上下文传进来,给个超时时间 ctx, cancel := context.WithTimeout(parent.Context, 10*time.Second) defer cancel() grpcClientSend(ctx)
return nil }, }
if err := app.Run(os.Args); err != nil { log.Fatal(err) }}
func grpcClientSend(ctx context.Context) { for { select { case <-ctx.Done(): // 达到超时时间就结束 fmt.Println("cancel!") return default: time.Sleep(2 * time.Second) fmt.Println("do something!") } }}
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7、使用文件名作为函数输入?

假设我们必须实现一个函数来计算文件中的空行数。一般我们是这样实现的:


package main
import ( "bufio" "fmt" "os"
"github.com/pkg/errors")
func main() {
cou, err := count("a.txt") if err != nil { fmt.Println(err) return } fmt.Println(cou)}
func count(filename string) (int, error) { file, err := os.Open(filename) if err != nil { return 0, errors.Wrapf(err, "unable to open %s", filename) } defer file.Close()
scanner := bufio.NewScanner(file) count := 0 for scanner.Scan() { if scanner.Text() == "" { count++ } } return count, nil}
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文件名作为输入给出,所以我们打开它然后我们实现我们的逻辑,对吧?


现在,假设我们要在此函数之上实现单元测试,以测试普通文件、空文件、具有不同编码类型的文件等。这很容易变得非常难以管理。


此外,如果我们想要对 http body 实现相同的逻辑,我们将不得不为此创建另一个函数。


Go 带有两个很棒的抽象:io.Reader 和 io.Writer。我们可以简单地传递一个 io.Reader 来抽象数据源,而不是传递文件名。


是文件吗? HTTP body?字节缓冲区?这并不重要,因为我们仍将使用相同的 Read 方法。


在我们的例子中,我们甚至可以缓冲输入以逐行读取。因此,我们可以使用 bufio.Reader 及其 ReadLine 方法:


我们把读取文件的部分放到函数外面


package main
import ( "bufio" "fmt" "io" "os"
"github.com/pkg/errors")
func main() {
filename := "a.txt" file, err := os.Open(filename) if err != nil { fmt.Println(err, "unable to open ", filename) return } defer file.Close() count, err := count(bufio.NewReader(file)) if err != nil { fmt.Println(err) return } fmt.Println(count)}
func count(reader *bufio.Reader) (int, error) { count := 0 for { line, _, err := reader.ReadLine() if err != nil { switch err { default: return 0, errors.Wrapf(err, "unable to read") case io.EOF: return count, nil } } if len(line) == 0 { count++ } }}
复制代码


使用第二种实现,无论实际数据源如何,都可以调用该函数。同时,这将有助于我们的单元测试,因为我们可以简单地从字符串创建一个 bufio.Reader:


package main
import ( "bufio" "fmt" "io" "strings"
"github.com/pkg/errors")
func main() {
count, err := count(bufio.NewReader(strings.NewReader("input\n\n")))
if err != nil { fmt.Println(err) return } fmt.Println(count)}
func count(reader *bufio.Reader) (int, error) { count := 0 for { line, _, err := reader.ReadLine() if err != nil { switch err { default: return 0, errors.Wrapf(err, "unable to read") case io.EOF: return count, nil } } if len(line) == 0 { count++ } }}
复制代码

8、Goroutines 和循环变量

我看到一个常见错误是使用带有循环变量的 goroutines。


以下示例的输出是什么?


package main
import ( "fmt" "time")
func main() {
ints := []int{1, 2, 3} for _, i := range ints { go func() { fmt.Printf("%v\n", i) }() }
time.Sleep(time.Second)}
复制代码


在这个例子中,每个 goroutine 共享相同的变量实例,所以它会产生 3 3 3。而不是我们认为的 1 2 3


有两种解决方案可以解决这个问题。第一个是将 i 变量的值传递给闭包(内部函数):


package main
import ( "fmt" "time")
func main() {
ints := []int{1, 2, 3} for _, i := range ints { go func(i int) { fmt.Printf("%v\n", i) }(i) }
time.Sleep(time.Second)}
复制代码


第二个是在 for 循环范围内创建另一个变量:


package main
import ( "fmt" "time")
func main() {
ints := []int{1, 2, 3} for _, i := range ints { i := i go func() { fmt.Printf("%v\n", i) }() }
time.Sleep(time.Second)}
复制代码


调用 i := i 可能看起来有点奇怪,但它完全有效。处于循环中意味着处于另一个范围内。所以 i := i 创建了另一个名为 i 的变量实例。当然,为了便于阅读,我们可能想用不同的名称来称呼它。


原文https://itnext.io/the-top-10-most-common-mistakes-ive-seen-in-go-projects-4b79d4f6cd65

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