Go Error 嵌套到底是怎么實(shí)現(xiàn)的?
Go Error 的設(shè)計(jì)哲學(xué)是 「Errors Are Values」。
這句話應(yīng)該怎么理解呢?翻譯起來(lái)挺難的。不過(guò)從源碼的角度來(lái)看,好像更容易理解其背后的含義。
Go Error 源碼很簡(jiǎn)單,寥寥幾行:
- // src/builtin/builtin.go
- type error interface {
- Error() string
- }
error 是一個(gè)接口類型,只需要實(shí)現(xiàn) Error() 方法即可。在 Error() 方法中,就可以返回自定義結(jié)構(gòu)體的任意內(nèi)容。
下面首先說(shuō)說(shuō)如何創(chuàng)建 error。
創(chuàng)建 Error
創(chuàng)建 error 有兩種方式,分別是:
- errors.New();
- fmt.Errorf()。
errors.New()
errors.New() 的使用延續(xù)了 Go 的一貫風(fēng)格,New 一下就可以了。
舉一個(gè)例子:
- package main
- import (
- "errors"
- "fmt"
- )
- func main() {
- err := errors.New("這是 errors.New() 創(chuàng)建的錯(cuò)誤")
- fmt.Printf("err 錯(cuò)誤類型:%T,錯(cuò)誤為:%v\n", err, err)
- }
- /* 輸出
- err 錯(cuò)誤類型:*errors.errorString,錯(cuò)誤為:這是 errors.New() 創(chuàng)建的錯(cuò)誤
- */
這段代碼唯一讓人困惑的地方可能就是錯(cuò)誤類型了,但沒(méi)關(guān)系。只要看一下源碼,就瞬間迎刃而解。
源碼如下:
- // src/errors/errors.go
- // 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
- }
可以看到,errorString 是一個(gè)結(jié)構(gòu)體,實(shí)現(xiàn)了 Error() 方法,New 函數(shù)直接返回 errorString 指針。
這種用法很簡(jiǎn)單,但不實(shí)用。假如我還想返回程序的上下文信息,它就沒(méi)轍了。
下面看第二種方式。
fmt.Errorf()
還是先看一個(gè)例子:
- package main
- import (
- "database/sql"
- "fmt"
- )
- func foo() error {
- return sql.ErrNoRows
- }
- func bar() error {
- return foo()
- }
- func main() {
- err := bar()
- if err == sql.ErrNoRows {
- fmt.Printf("data not found, %+v\n", err)
- return
- }
- if err != nil {
- fmt.Println("Unknown error")
- }
- }
- /* 輸出
- data not found, sql: no rows in result set
- */
這個(gè)例子輸出了我們想要的結(jié)果,但是還不夠。
一般情況下,我們會(huì)通過(guò)使用 fmt.Errorf() 函數(shù),附加上我們想添加的文本信息,使返回內(nèi)容更明確,處理起來(lái)更靈活。
所以,foo() 函數(shù)會(huì)改成下面這樣:
- func foo() error {
- return fmt.Errorf("foo err, %v", sql.ErrNoRows)
- }
這時(shí)問(wèn)題就出現(xiàn)了,經(jīng)過(guò) fmt.Errorf() 的封裝,原始 error 類型發(fā)生了改變,這就導(dǎo)致 err == sql.ErrNoRows 不再成立,返回信息變成了 Unknown error。
如果想根據(jù)返回的 error 類型做不同處理,就無(wú)法實(shí)現(xiàn)了。
因此,Go 1.13 為我們提供了 wrapError 來(lái)處理這個(gè)問(wèn)題。
Wrap Error
看一個(gè)例子:
- package main
- import (
- "fmt"
- )
- type myError struct{}
- func (e myError) Error() string {
- return "Error happended"
- }
- func main() {
- e1 := myError{}
- e2 := fmt.Errorf("E2: %w", e1)
- e3 := fmt.Errorf("E3: %w", e2)
- fmt.Println(e2)
- fmt.Println(e3)
- }
- /* output
- E2: Error happended
- E3: E2: Error happended
- */
乍一看好像好沒(méi)什么區(qū)別,但背后的實(shí)現(xiàn)原理卻并不相同。
Go 擴(kuò)展了 fmt.Errorf() 函數(shù),增加了一個(gè) %w 標(biāo)識(shí)符來(lái)創(chuàng)建 wrapError。
- // src/fmt/errors.go
- 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
- }
當(dāng)使用 w% 時(shí),函數(shù)會(huì)返回 &wrapError{s, p.wrappedErr},wrapError 結(jié)構(gòu)體定義如下:
- // src/fmt/errors.go
- type wrapError struct {
- msg string
- err error
- }
- func (e *wrapError) Error() string {
- return e.msg
- }
- func (e *wrapError) Unwrap() error {
- return e.err
- }
實(shí)現(xiàn)了 Error() 方法,說(shuō)明它是一個(gè) error,而 Unwrap() 方法是為了獲取被封裝的 error。
- // src/errors/wrap.go
- func Unwrap(err error) error {
- u, ok := err.(interface {
- Unwrap() error
- })
- if !ok {
- return nil
- }
- return u.Unwrap()
- }
它們之間的關(guān)系是這樣的:

因此,我們可以使用 w% 將上文中的程序進(jìn)行改造,使其內(nèi)容輸出更豐富。
如下:
- package main
- import (
- "database/sql"
- "errors"
- "fmt"
- )
- func bar() error {
- if err := foo(); err != nil {
- return fmt.Errorf("bar failed: %w", foo())
- }
- return nil
- }
- func foo() error {
- return fmt.Errorf("foo failed: %w", sql.ErrNoRows)
- }
- func main() {
- err := bar()
- if errors.Is(err, sql.ErrNoRows) {
- fmt.Printf("data not found, %+v\n", err)
- return
- }
- if err != nil {
- fmt.Println("Unknown error")
- }
- }
- /* output
- data not found, bar failed: foo failed: sql: no rows in result set
- */
終于有了讓人滿意的輸出結(jié)果,每個(gè)函數(shù)都增加了必要的上下文信息,而且也符合對(duì)錯(cuò)誤類型的判斷。
errors.Is() 函數(shù)用來(lái)判斷 err 以及其封裝的 error 鏈中是否包含目標(biāo)類型。這也就解決了上文提出的無(wú)法判斷錯(cuò)誤類型的問(wèn)題。
后記
其實(shí),Go 目前對(duì) Error 的處理方式也是充滿爭(zhēng)議的。不過(guò),官方團(tuán)隊(duì)正在積極和社區(qū)交流,提出改進(jìn)方法。相信在不久的將來(lái),一定會(huì)找到更好的解決方案。
現(xiàn)階段來(lái)說(shuō),大部分團(tuán)隊(duì)可能會(huì)選擇 github.com/pkg/errors 包來(lái)進(jìn)行錯(cuò)誤處理。如果感興趣的話,可以學(xué)學(xué)看。