Go语言(golang)的错误(error)处理的方案

对于Go语言（golang）的错误设计，相信很多人已经体验过了，它是通过返回值的方式，来强迫调用者对错误进行处理，要么你忽略，要么你处理（处理也可以是继续返回给调用者），对于golang这种设计方式，我们会在代码中写大量的if判断，以便做出决定。

func main() {
	conent,err:=ioutil.ReadFile("filepath")
	if err !=nil{
		//错误处理
	}else {
		fmt.Println(string(conent))
	}
}

这类代码，在我们编码中是非常的，大部分情况下error都是nil，也就是没有任何错误，但是非nil的时候，意味着错误就出现了，我们需要对他进行处理。

error 接口

error其实一个接口，内置的，我们看下它的定义

// 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
}

它只有一个方法 Error，只要实现了这个方法，就是实现了error。现在我们自己定义一个错误试试。

type fileError struct {
}

func (fe *fileError) Error() string {
	return "文件错误"
}

自定义 error

自定义了一个fileError类型，实现了error接口。现在测试下看看效果。

func main() {
	conent, err := openFile()
	if err != nil {
		fmt.Println(err)
	} else {
		fmt.Println(string(conent))
	}
}

//只是模拟一个错误
func openFile() ([]byte, error) {
	return nil, &fileError{}
}

我们运行模拟的代码，可以看到文件错误的通知。

在实际的使用过程中，我们可能遇到很多错误，他们的区别是错误信息不一样，一种做法是每种错误都类似上面一样定义一个错误类型，但是这样太麻烦了。我们发现Error返回的其实是个字符串，我们可以修改下，让这个字符串可以设置就可以了。

type fileError struct {
	s string
}

func (fe *fileError) Error() string {
	return fe.s
}

恩，这样改造后，我们就可以在声明fileError的时候，设置好要提示的错误文字，就可以满足我们不同的需要了。

//只是模拟一个错误
func openFile() ([]byte, error) {
	return nil, &fileError{"文件错误，自定义"}
}

恩，可以了，已经达到了我们的目的。现在我们可以把它变的更通用一些，比如修改fileError的名字，再创建一个辅助函数，便于我们创建不同的错误类型。

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func New(text string) error {
	return &errorString{text}
}

type errorString struct {
	s string
}

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

变成以上这样，我们就可以通过New函数，辅助我们创建不同的错误了，这其实就是我们经常用到的errors.New函数，被我们一步步剖析演化而来，现在大家对Go语言(golang)内置的错误error有了一个清晰的认知了。

存在的问题

虽然Go语言对错误的设计非常简洁，但是对于我们开发者来说，很明显是不足的，比如我们需要知道出错的更多信息，在什么文件的，哪一行代码？只有这样我们才更容易的定位问题。

还有比如，我们想对返回的error附加更多的信息后再返回，比如以上的例子，我们怎么做呢？我们只能先通过Error方法，取出原来的错误信息，然后自己再拼接，再使用errors.New函数生成新错误返回。

如果我们以前做过java开发，我们知道Java的异常是可以嵌套的，也就是说，通过这个，我们很容易知道错误的根本原因，因为Java的异常，是一层层的嵌套返回的，不管中间经历了多少包装，我们可以通过cause找到根本错误的原因。

解决问题

如果要解决以上的问题，那么首先我们必须再继续扩充我们的errorString，再增加一些字段来存储更多的信息。比如我们要记录堆栈信息。

type stack []uintptr
type errorString struct {
	s string
	*stack
}

有了存储堆栈信息的stack字段，我们在生成错误的时候，就可以把调用的堆栈信息存储在这个字段里。

func callers() *stack {
	const depth = 32
	var pcs [depth]uintptr
	n := runtime.Callers(3, pcs[:])
	var st stack = pcs[0:n]
	return &st
}

func New(text string) error {
	return &errorString{
		s:   text,
		stack: callers(),
	}
}

完美解决，现在如果再解决，对现有的错误附加一些信息的问题呢？相信大家应该有思路了。

type withMessage struct {
	cause error
	msg   string
}

func WithMessage(err error, message string) error {
	if err == nil {
		return nil
	}
	return &withMessage{
		cause: err,
		msg:   message,
	}
}

使用WithMessage函数，对原来的error包装下，就可以生成一个新的带有包装信息的错误了。

推荐的方案
以上我们在解决问题是，采取的方法是不是比较熟悉？尤其是看源代码，没错，这就是github.com/pkg/errors这个错误处理库的源代码。

因为Go语言提供的错误太简单了，以至于简单的我们无法更好的处理问题，甚至不能为我们处理错误，提供更有用的信息，所以诞生了很多对错误处理的库，github.com/pkg/errors是比较简洁的一样，并且功能非常强大，受到了大量开发者的欢迎，使用者很多。

它的使用非常简单，如果我们要新生成一个错误，可以使用New函数,生成的错误，自带调用堆栈信息。

func New(message string) error

如果有一个现成的error，我们需要对他进行再次包装处理，这时候有三个函数可以选择。

//只附加新的信息

func WithMessage(err error, message string) error

//只附加调用堆栈信息
func WithStack(err error) error

//同时附加堆栈和信息
func Wrap(err error, message string) error

其实上面的包装，很类似于Java的异常包装，被包装的error，其实就是Cause,在前面的章节提到错误的根本原因，就是这个Cause。所以这个错误处理库为我们提供了Cause函数让我们可以获得最根本的错误原因。

func Cause(err error) error {
	type causer interface {
		Cause() error
	}

	for err != nil {
		cause, ok := err.(causer)
		if !ok {
			break
		}
		err = cause.Cause()
	}
	return err
}

使用for循环一直找到最根本（最底层）的那个error。

以上的错误我们都包装好了，也收集好了，那么怎么把他们里面存储的堆栈、错误原因等这些信息打印出来呢？其实，这个错误处理库的错误类型，都实现了Formatter接口，我们可以通过fmt.Printf函数输出对应的错误信息。

%s,%v //功能一样，输出错误信息，不包含堆栈

%q //输出的错误信息带引号，不包含堆栈

%+v //输出错误信息和堆栈

以上如果有循环包装错误类型的话，会递归的把这些错误都会输出。

小结
通过使用这个 github.com/pkg/errors 错误库，我们可以收集更多的信息，可以让我们更容易的定位问题。

我们收集的这些信息不止可以输出到控制台，也可以当做日志，使用输出到相应的Log日志里，便于分析问题。

据说这个库，会被加入到Golang 标准 SDK 里，期待着，如果加入的话，应该就是补充现在标准库里的errors 这个package了。