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Go 异常处理流程

article 2025/3/4 1:50:17

在 Go 语言中，panic、recover 和 defer 是用于处理异常情况的关键字。它们通常一起使用来实现对程序错误的处理和恢复。

1. `defer` 语句

defer 用于在函数返回之前执行一段代码。被 defer 修饰的语句或函数会在包含 defer 的函数执行完毕后执行。defer 常用于资源清理、释放锁、关闭文件等操作。

func example() {
    defer fmt.Println("This will be executed last")
    fmt.Println("This will be executed first")
}

2. `panic` 和 `recover`

panic 用于引发运行时错误，导致程序崩溃。
recover 用于捕获 panic 引发的错误，并进行处理。

func example() {
    defer func() {
        if err := recover(); err != nil {
            fmt.Println("Recovered from panic:", err)
        }
    }()
 
    panic("This will cause a panic")
}

3. 示例

当程序执行到 panic 语句时，它会立即停止当前函数的执行，并开始沿调用堆栈向上执行所有的 defer 语句。
执行 defer 语句时，将其推迟的函数或语句加入到一个栈中，但并不立即执行。
当所有的 defer 语句都被执行完毕后，程序会终止当前的函数执行，然后开始执行上一层函数的 defer 语句，以此类推。
如果在 defer 语句执行的过程中发生了 panic，则 panic 会被引发，但是在引发 panic 之前，会先执行该层级的 defer 语句。
如果有 recover 函数被调用，它会停止 panic 的传播，并返回传递给 panic 的值。

在 Go 中，一个协程（goroutine）出现 panic 不会直接影响其他协程的正常执行。Go 语言的设计目标之一是实现轻量级的并发，保持协程的独立性。因此，一个协程的 panic 不会波及到其他协程。

当一个协程发生 panic 时，通常会触发一系列的 defer 函数的执行，这提供了一种清理资源或记录日志等操作的机制。然后，Go 运行时系统会停止当前协程的执行，但不会影响其他正在运行的协程。

其他协程会继续执行，而不受 panic 影响。这是由于 Go 使用了处理异常的机制，而不是像传统的错误处理机制那样需要在每个函数中检查错误。在 Go 中，panic 主要用于表示程序遇到无法继续执行的错误情况。

下面是一个简单的例子，演示了一个协程的 panic 不会影响其他协程：

package main
 
import (
	"fmt"
	"sync"
	"time"
)
 
func main() {
	var wg sync.WaitGroup
 
	wg.Add(1)
	go func() {
		defer wg.Done()
		panicExample()
	}()
 
	// 启动另一个协程
	wg.Add(1)
	go func() {
		defer wg.Done()
		fmt.Println("Another goroutine is running.")
	}()
 
	// 等待所有协程结束
	wg.Wait()
}
 
func panicExample() {
	defer func() {
		if r := recover(); r != nil {
			fmt.Println("Recovered from panic:", r)
		}
	}()
 
	fmt.Println("Start of panicExample")
	time.Sleep(1 * time.Second)
	panic("Something went wrong!")
	fmt.Println("End of panicExample") // 不会执行到这里
}

在这个例子中，panicExample 函数中的 panic 不会影响另一个协程的正常执行。虽然一个协程中发生了 panic，但其他协程仍然可以继续执行。

4. 总结

在Go中，runtime包是负责处理Go运行时（runtime）的细节，包括垃圾回收、协程调度等。当出现panic时，runtime包会负责处理这些异常情况。

当程序中出现panic时，Go运行时会按照以下步骤进行处理：

异常的传播：当一个函数发生panic时，该函数会立即停止执行，并将panic传播到调用它的函数。这个过程会一直向上传播，直到被捕获或程序终止。
栈的展开（Unwinding）：在panic发生时，Go运行时会开始展开调用栈（stack unwinding）。这意味着它会逆序执行当前调用栈中的函数，直到找到一个能够处理panic的函数。
恢复（Recovery）：在展开调用栈的过程中，Go运行时会寻找一个适当的recover函数来捕获并处理panic。recover函数是在当前协程的上下文中执行的，用于捕获并处理当前协程中的panic。如果找到了一个recover函数，并且它成功处理了panic（即没有再次触发panic），则程序会从发生panic的位置开始继续执行。
如果没有找到适当的recover函数来处理panic，程序将终止执行，并打印出相应的错误信息。