用Go语言异常机制模拟TryCatch异常捕捉

有的同学看到Go和TryCatch一起出现，心里可能会说，难道Go语言升级了，加入了try...catch语句。哈哈，其实Go语言从创建之初就没打算加入try...catch语句，因为创建Go的那帮大爷认为try...catch挺烦人的，如果滥用，会造成程序混乱，所以就不打算加入try...catch（以后加不加入不好说）。

既然Go语言中并没有try...catch语句，那么为何文章标题说要使用TryCatch呢？其实Go语言中只是没有try...catch语句，并不是没有异常处理机制。Go语言中的异常处理机制就是著名的异常三剑客：panic、defer和recover。通过这3个家伙，是完全可以模拟出try...catch语句效果的，对了，后面还应该有个finally。在正式模拟try...catch语句之前，先来回顾下Go语言中的异常处理机制是如何玩的。

Go语言中的异常处理机制

在前面提到，Go语言通过panic、defer和recover来处理异常的，那么这3个东西是什么呢？

不管是什么异常处理机制，核心的原理都是一样的，通常来讲，一个完善的异常处理机制需要由下面3部分组成。

• 抛出异常
• 处理异常的代码段
• 获取异常信息

下面先用Java的异常处理机制来说明这一点。

import java.io.IOException; public class Main { public static void main(String[] args) { try { boolean ioException = false; if (ioException) { throw new IOException("ioexception"); } else { throw new Exception("exception"); } } catch (IOException e) { System.err.println(e); } catch (Exception e) { System.out.println(e); } finally { System.out.println("finally"); } } }

上面的代码是标准的Java异常处理机制，try部分的throw用于抛出异常，而catch部分的代码段用于处理特定的异常，通过catch子句的参数e可以获取异常信息。所以对于Java来说，上述的3个异常重要的组成部分都有。

对于Go语言来说，panic、defer和recover也分别对应了这3部分。其中panic是一个函数，用于抛出异常，相当于Java中的throw函数。defer是一个关键字，用于修饰函数，用defer修饰的函数，在抛出异常时会自动调用。recover是一个函数，用于获取异常信息，通常在用defer修饰的函数中使用。

下面是一段用Go语言处理异常的代码。

package main import "fmt" func main(){ // 处理异常的函数 defer func(){ fmt.Println("开始处理异常") // 获取异常信息 if err:=recover();err!=nil{ // 输出异常信息 fmt.Println("error:",err) } fmt.Println("结束异常处理") }() exceptionFun() } func exceptionFun(){ fmt.Println("exceptionFun开始执行") panic("异常信息") fmt.Println("exceptionFun执行结束") }

实现Go版的TryCatch

现在已经了解了Go语言的异常处理机制，那么接下来使用异常处理机制来模拟try...catch...finally语句。

现在来分析一下如果模拟。模拟的过程需要完成下面的工作。

• try、catch和finally这3部分都有各自的代码段，所以为了模拟try...catch...finally，需要用3个Go函数来分别模拟try、catch和finally部分的代码段。这3个Go函数是Try、Catch和Finally。
• 要确定这3个函数在什么地方调用。Try是正常执行的代码，所以在要首先调用Try函数。而Catch函数只有在抛出异常时调用，所以应该在用defer修饰的函数中调用，而且需要在Catch函数中获取异常信息，所以应该在使用cover函数获取异常信息后再调用Catch函数，通常会将异常信息直接作为参数传递给Catch函数。不管是否抛出异常，Finally函数都必须调用，所以应该用defer修饰Finally函数，而且是第1个用defer修饰的函数。这样，在当前函数结束之前一定刚回调用Finally函数。
• 触发异常，这就非常简单了，直接用panic函数即可。

上面清楚地描述了用Go语言的异常处理机制模拟try...catch...finally语句的基本原理，下面给出完整的实现代码。

package main import ( "fmt" ) type ExceptionStruct struct { Try func() Catch func(Exception) Finally func() } type Exception interface{} func Throw(up Exception) { panic(up) } func (this ExceptionStruct) Do() { if this.Finally != nil { defer this.Finally() } if this.Catch != nil { defer func() { if e := recover(); e != nil { this.Catch(e) } }() } this.Try() } func main() { fmt.Println("开始执行...") ExceptionStruct{ Try: func() { fmt.Println("try...") Throw("发生了错误") }, Catch: func(e Exception) { fmt.Printf("exception %v\n", e) }, Finally: func() { fmt.Println("Finally...") }, }.Do() fmt.Println("结束运行") }

上面的代码将Try、Catch、Finally函数都封装在了ExceptionStruct结构体中。然后调用方式就与前面的描述的一致了。执行这段代码，会输出如下图的信息。

增强版的TryCatch

到现在为止，其实已经完整地实现了try...catch...finally语句，但细心的同学会发现，这个实现有一点小问题。通常的try...catch...finally语句，try部分有且只有1个，finally部分是可选的，但最多只能有1个，而catch部分也是可选的，可以有0到n个，也就是catch部分可以有任意多个。但前面的实现，Catch函数只能指定一个，如果要指定任意多个应该如何做呢？其实很简单，用一个Catch函数集合保存所有指定的Catch函数即可。不过需要快速定位某一个Catch函数。在Java中，是通过异常类型（如IOException、Exception等）定位特定的catch子句的，我们也可以模拟这一过程，通过特定的异常来定位与该异常对应的Catch函数，为了方便，可以用int类型的异常代码。那么在调用Catch函数之前，就需要通过异常代码先定位到某一个Catch函数，然后再调用。下面就是完整的实现代码。

package main import ( "log" ) type Exception struct { Id int // exception id Msg string // exception msg } type TryStruct struct { catches map[int]ExceptionHandler try func() } func Try(tryHandler func()) *TryStruct { tryStruct := TryStruct{ catches: make(map[int]ExceptionHandler), try: tryHandler, } return &tryStruct } type ExceptionHandler func(Exception) func (this *TryStruct) Catch(exceptionId int, catch func(Exception)) *TryStruct { this.catches[exceptionId] = catch return this } func (this *TryStruct) Finally(finally func()) { defer func() { if e := recover(); nil != e { exception := e.(Exception) if catch, ok := this.catches[exception.Id]; ok { catch(exception) } finally() } }() this.try() } func Throw(id int, msg string) Exception { panic(Exception{id,msg}) } func main() { exception.Try(func() { log.Println("try...") // 指定了异常代码为2，错误信息为error2 exception.Throw(2,"error2") }).Catch(1, func(e exception.Exception) { log.Println(e.Id,e.Msg) }).Catch(2, func(e exception.Exception) { log.Println(e.Id,e.Msg) }).Finally(func() { log.Println("finally") }) }

执行结果如下图所示。

这个实现与Java中的try...catch...finally的唯一区别就是必须要调用Finally函数，因为处理异常的代码都在Finally函数中。不过这并不影响使用，如果finally部分没什么需要处理的，那么就设置一个空函数即可。

为了方便大家，我已经将该实现封装成了函数库，调用代码如下：

package main import ( "exception" "log" ) func main() { exception.Try(func() { log.Println("try...") exception.Throw(2,"error2") }).Catch(1, func(e exception.Exception) { log.Println(e.Id,e.Msg) }).Catch(2, func(e exception.Exception) { log.Println(e.Id,e.Msg) }).Finally(func() { log.Println("finally") }) }

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