3. Go中panic与recover注意事项
1. 前言
Go 语言中两个经常成对出现的两个关键字 — panic 和 recover。这两个关键字与上一节提到的 defer 有紧密的联系，它们都是 Go 语言中的内置函数，也提供了互补的功能。
需要说明两点
-
panic能够改变程序的控制流，调用panic后会立刻停止执行当前函数的剩余代码，并在当前Goroutine中递归执行调用方的defer；- 立刻停止执行当前函数的剩余代码
- 当前goroutine中递归执行调用 defer
-
recover可以中止panic造成的程序崩溃。它是一个只能在defer中发挥作用的函数，在其他作用域中调用不会发挥作用；- recover只能与defer结合使用
2. 现象
- panic 只会触发当前goroutine的defer
- revoce 只有在defer中调用才能生效
- panic 允许在defer中嵌套多磁调用
2.1 跨协程失效
首先要介绍的现象是 panic 只会触发当前 Goroutine 的延迟函数调用，通过如下所示的代码了解该现象：
package main
import (
"fmt"
"time"
)
func main() {
// 主线程中的defer函数并不会执行，因为子协程 panic后，主线程中的defer并不会执行
defer println("in main")
go func() {
defer println("in goroutine")
fmt.Println("子协程running")
panic("子协程崩溃")
}()
time.Sleep(1 * time.Second)
}
# 输出
$ go run main.go
子协程running
in goroutine
panic: 子协程崩溃
goroutine 6 [running]:
main.main.func1()
...
当运行这段代码时会发现 main 函数中的 defer 语句并没有执行，执行的只有当前 Goroutine 中的 defer。
2.2 不起作用的recover
初学 Go 语言工程师可能会写出下面的代码，在主程序中调用 recover 试图中止程序的崩溃，但是从运行的结果中也能看出，下面的程序没有正常退出。
package main
import "fmt"
func main() {
defer fmt.Println("in main")
if err := recover(); err != nil {
fmt.Println(err)
}
panic("unknown err")
}
# 输出
$ go run main.go
in main
panic: unknown err
goroutine 1 [running]:
main.main()
D:/gopath/src/Go_base/lesson/panic/demo5.go:11 +0x125
仔细分析一下这个过程就能理解这种现象背后的原因，recover 只有在发生 panic 之后调用才会生效。然而在上面的控制流中，recover 是在 panic 之前调用的，并不满足生效的条件，所以我们需要在 defer 中使用 recover 关键字。
正确的写法应该是这样：
package main
import "fmt"
func main() {
defer fmt.Println("in main")
defer func() {
if err := recover(); err != nil {
fmt.Println("occur error")
fmt.Println(err)
}
}()
panic("unknown err")
}
2.3 嵌套使用panic
panic 是可以多次嵌套调用的。，如下所示的代码就展示了如何在 defer 函数中多次调用 panic：
package main
import "fmt"
func main() {
defer fmt.Println("in main")
defer func() {
defer func() {
panic("panic again and again")
}()
panic("panic again")
}()
panic("panic once")
}
# 输出
$ go run main.go
in main
panic: panic once
panic: panic again
panic: panic again and again
goroutine 1 [running]:
main.main.func1.1()
...
从上述程序输出的结果，我们可以确定程序多次调用 panic 也不会影响 defer 函数的正常执行，所以使用 defer 进行收尾工作一般来说都是安全的。
3. panic数据结构
panic 关键字在源代码是由数据结构 runtime._panic 表示的。每当调用panic 都会创建一个如下所示的数据结构存储相关信息：
type _panic struct {
argp unsafe.Pointer
arg interface{}
link *_panic
recovered bool
aborted bool
pc uintptr
sp unsafe.Pointer
goexit bool
}
argp是指向 defer 调用时参数的指针；arg是调用panic时传入的参数；link指向了更早调用的runtime._panic结构；recovered表示当前runtime._panic是否被recover恢复；aborted表示当前的 panic 是否被强行终止；
具体的panic 程序崩溃与恢复崩溃原理在此不做延伸， 可参考panic与recover
4. 小结
简单总结一下程序崩溃和恢复的过程：
- 编译器会负责做转换关键字的工作
- 将 panic 和 recover 分别转换成 runtime.gopanic 和 runtime.gorecover；
- 将 defer 转换成 runtime.deferproc 函数
- 在调用 defer 的函数末尾调用 runtime.deferreturn 函数；
- 在运行过程中遇到 runtime.gopanic 方法时，会从 Goroutine 的链表依次取出 runtime._defer 结构体并执行；
- 如果调用延迟执行函数时遇到了 runtime.gorecover 就会将 _panic.recovered 标记成 true 并返回 panic 的参数；
- 在这次调用结束之后，runtime.gopanic 会从 runtime._defer 结构体中取出程序计数器 pc 和栈指针 sp 并调用 runtime.recovery 函数进行恢复程序；
- runtime.recovery 会根据传入的 pc 和 sp 跳转回 runtime.deferproc；
- 编译器自动生成的代码会发现 runtime.deferproc 的返回值不为 0，这时会跳回 runtime.deferreturn 并恢复到正常的执行流程；
- 如果没有遇到 runtime.gorecover 就会依次遍历所有的 runtime._defer，并在最后调用 runtime.fatalpanic 中止程序、打印 panic 的参数并返回错误码 2；
