[Golang] 程式設計教學：錯誤處理 (Error Handling)

前言

在實際情境中運行的程式，即使程式本身沒有臭蟲 (bug)，仍然要面對許多可能的錯誤 (error)。例如，想要將某個字串轉成數字，但字串本身不是合法的數字；想要讀取某個外部檔案，卻權限不足；想要解析某個 XML 檔案，但該 XML 檔案內有錯誤的格式。我們不能天真地認定程式不會發生錯誤，而要詳細考慮可能發生的錯誤，撰寫相關的程式碼。

處理錯誤的策略

Go 程式對錯誤的處理有兩大類方式：

一般錯誤：拋出錯誤物件，交由後續的程式自行處理嚴重錯誤：引發 panic 事件，將程式提早結束

要採用那一種方式沒有制式的規定，完全依賴套件設計者的權衡考量。例如，在 Go 程式中，除以零是一種嚴重錯誤，如下例：

package main
 
import (
    "fmt"
)
 
func main() {
    fmt.Println(3 / 0)
}

然而，開啟檔案時引發錯誤，不會直接讓程式當掉，而會由使用者決定下一步要如何處理：

package main
 
import (
    "log"
    "os"
)
 
func main() {
    file, err := os.Open("file.txt")
    if err != nil {
        log.Fatal(err)
    }
 
    // Do something on file object.
}

由於要從嚴重錯誤中回復較困難，對大部分的情境來說，使用一般錯誤是較佳的的選擇。

一般錯誤

在 Go 裡面，沒有 throw ，也沒有 try … catch … finally 這種針對錯誤處理的特殊區塊，錯誤物件也是一個值，不會將程式強迫中止，而由使用者決定下一步要怎麼做。如下例：

package main
 
import (
    "errors"
    "fmt"
)
 
func main() {
    err := errors.New("Some error")
    if err != nil {
        fmt.Println(err)
    }
 
    fmt.Println("More message")
}

在這個例子中，我們將錯誤值印出，但程式沒有提早結束。

在 Go 程式中，錯誤物件通常會和其他值一併回傳，由套件使用者自行檢查及決定下一個步驟。如下例：

package main
 
import (
    "fmt"
    "log"
    "strconv"
)
 
func main() {
    n, err := strconv.Atoi("hello")
    if err != nil {
        log.Fatal(err)
    }
 
    fmt.Println(n)
}

如果我們很確定程式不會有錯誤，我們也可以忽略錯誤物件。如下例：

package main
 
import (
    "fmt"
    "strconv"
)
 
func main() {
    n, _ := strconv.Atoi("123")
 
    fmt.Println(n)
}

另外一種錯誤處理的變化形態是回傳布林值，例如，我們在檢查 map 的鍵/值對時。見下例：

package main
 
import (
    "log"
)
 
func main() {
    m := map[int]string{
        1: "one",
        2: "two",
        3: "three",
    }
 
    v, ok := m[1]
    if !ok {
        log.Fatal("Unable to retrieve key/value pair")
    }
 
    if !(v == "one") {
        log.Fatal("Wrong value")
    }
}

錯誤介面

如果想實作自己的錯誤物件，Go 提供一個公開介面，只要符合該介面的要求即可。

type error interface {
    Error() string
}

嚴重錯誤

如果想引發嚴重錯誤，使用 panic 函式即可。見下例：

package main
 
import (
    "fmt"
)
 
func main() {
    panic("Some error")
 
    // It didn't occur.
    fmt.Println("More message")
}

在這個例子中，程式遇到 panic 所在的地方即中止程式，不會執行後續的指令。

從嚴重錯誤中回復

如果想要從嚴重錯誤中回復，要用 recover 函式，並且要搭配特定的語法。見下例：

package main
 
import (
    "fmt"
)
 
func main() {
    defer func() {
        err := recover()
        if err != nil {
            fmt.Println("Recover from panic")
        }
    }()
 
    panic("Some error")
 
    // It didn't occur.
    fmt.Println("More message")
}

濫用 recover 會使得程式可讀性較差，不會將其常態性使用。