开发者

Go语言中处理并发错误的常用方法总结

目录
  • 一、 panic 只会触发当前 goroutine 中的 defer 操作
    • 1.1 示例代码
    • 1.2 代码说明
    • 1.3 正确处理
  • 二、多 goroutine 中收集错误和结果
    • 2.1 如何批量收集错误信息?
    • 2.2 那如果也需要结果呢?
  • 三、 errgroup 包
    • 3.1 errgroup 包简介
    • 3.2 用 errgroup 包实战一下
    • 3.3 使用 errgroup 包中的 WithContext 方法
  • 四、总结

    一、 panic 只会触发当前 goroutine 中的 defer 操作

    很多开发者初次接触 Go 时容易误解 panic 的作用范围。下面我们先来看一个错误的代码示例:

    1.1 示例代码

    package main
    
    import (
    	"fmt"
    	"time"
    )
    
    func main() {
    	// 在主 goroutine 中设置 defer,用于捕获 panic
    	// 注意:这个 defer 只能捕获发生在主 goroutine 中的 panic
    	defer func() {
    		// recover() 只能捕获当前 goroutine 内的 panic,
    		// 如果 panic 发生在其他 goroutine 中,该 defer 无法捕获
    		if e := recover(); e != nil {
    			fmt.Println("捕获到 panic:", e)
    		}
    	}()
    
    	// 启动子 goroutine,演示 panic 的传播范围
    	go func() {
    		// 输出提示信息,表示子 goroutine 开始执行
    		fmt.Println("子 goroutine 开始")
    		// 主动触发 panic,注意这里的 panic 发生在子 goroutine 内,
    		// 因此主 goroutine 中的 defer 无法捕获该 panic
    		panic("Goroutine 发生 panic")
    	}()
    
    	// 主 goroutine 等待一段时间,确保子 goroutine 有足够时间执行
    	time.Sleep(2 * time.Second)
    	// 输出主 goroutine 结束信息
    	fmt.Println("主 goroutine 结束")
    }
    
    

    运行这段代码,我们会发现,会直接报错了:

    子 goroutine 开始
    panic: Goroutine 发生 panic
    
    goroutine 18 [running]:
    main.main.func2()
            ~/golang-tutorial/tt.go:25 +0x59
    created by main.main in goroutine 1
            ~/golang-tutorial/tt.go:20 +0x3b
    exit status 2
    

    1.2 代码说明

    • 主 goroutine 中的 defer: 主函数开始时设置了一个 defer 函数,目的是在发生 panic 时捕获并打印错误信息。然而,由于 recover 只能捕获当前 goroutine 内的 panic,当子 goroutine 内发生 panic 时,这个 defer 不会生效。
    • 子 goroutine 中的 panic: 在子 goroutine 中调用 panic 后,由于没有设置独立的 recover 逻辑,该 goroutine 会直接崩溃,panic 信息不会传递到主 goroutine 中。 这样可以清楚地看到,即使主 goroutine 使用了 defer 进行错误捕获,也无法捕捉到其他 goroutine 中发生的 panic。
    • 延时等待: 主 goroutine 使用 time.Sleep 等待一定时间,以确保子 goroutine 有机会执行并触发 panic,从而验证 panic 的作用范围。

    既然程序会直接崩溃,那么,如何解决这个问题呢?

    1.3 正确处理

    我们只需要在子 goroutine 中使用 recover 就可以了:

    package main
    
    import (
    	"fmt"
    	"time"
    )
    
    func main() {
    	defer func() {
    		if e := recover(); e != nil {
    			fmt.Println("捕获到 panic:", e)
    		}
    	}()
    
    	go func() {
    		defer func() {
    			if e := recover(); e != nil {
    				fmt.Println("子 goroutine 捕获到 panic:", e)
    			}
    		}()
    		fmt.Println("子 goroutine 开始")
    		panic("Goroutine 发生 panic")
    	}()
    
    	time.Sleep(2 * time.Second)
    	fmt.Println("主 goroutine 结束")
    }
    

    运行以上代码,可以发现,打印出的结果为:

    子 goroutine 开始
    子 goroutine 捕获到 panic: Goroutine 发生 panic
    主 goroutine 结束
    

    这就说明:panic 只会触发当前 goroutine 内的 defer 操作,不能跨 goroutine 捕编程客栈获或恢复其他 goroutine 中的 panic。

    二、多 goroutine 中收集错误和结果

    假设我们有个需求,需要同时使用多个 goroutine 通过 http.Get 去请求以下四个地址,其中只有 https://httpbin.org/get 能够正常响应,其余地址均为故意写错的地址:

    • https://httpbin1.org/get
    • https://httpbin.org/get
    • https://httpbin2.org/get
    • https://httpbin3.org/get

    2.1 如何批量收集错误信息?

    在并发请求中,可以通过错误通道( error channel )来收集各个 goroutine 中发生的错误。例如:

    package main
    
    import (
    	"fmt"
    	"net/http"
    	"sync"
    )
    
    func main() {
    	urls := []string{
    		"https://httpbin1.org/get",
    		"https://httpbin.org/get",
    		"https://httpbin2.org/get",
    		"https://httpbin3.org/get",
    	}
    
    	var wg sync.WaitGroup
    	// 创建一个带缓冲的错误通道,大小为 URL 数量
    	errCh := make(chan error, len(urls))
    
    	// 遍历所有 URL,分别启动 goroutine 发起请求
    	for _, url := range urls {
    		wg.Add(1)
    		go func(url string) {
    			defer wg.Done() // 保证 goroutine 结束时减少计数
    			resp, err := http.Get(url)
    			if err != nil {
    				// 如果请求出错,将错误发送到错误通道中
    				errCh <- fmt.Errorf("请求 %s 失败: %v", url, err)
    				return
    			}
    			defer resp.Body.Close()
    			// 打印成功信息
    			fmt.Printf("请求 %s 成功,状态码: %d\n", url, resp.StatusCode)
    		}(url)
    	}
    
    	// 等待所有 goroutine 执行完毕
    	wg.Wait()
    	// 关闭错误通道
    	close(errCh)
    
    	// 遍历错误通道,输出所有错js误信息
    	for err := range errCh {
    		fmt.Println("错误信息:", err)
    	}
    }
    

    在这个示例中,我们通过一个 channel errCh 来存储每个 goroutine 产生的错误,待所有 goroutine 执行完毕后,再统一处理错误信息。

    2.2 那如果也需要结果呢?

    如果希望每个请求的结果和可能的错误信息,我们可以定义一个结构体,将请求的结果与错误信息封装在一起,再通过 channel 收集:

    package main
    
    import (
    	"fmt"
    	"io"
    	"net/http"
    	"sync"
    )
    
    // Result 用于封装每个请求的结果和错误信息
    type Result struct {
    	URL        string // 请求的 URL
    	StatusCode int    // 返回的 HTTP 状态码
    	Err        error  // 请求过程中发生的错误
    	Content    []byte // 返回的内容
    }
    
    func main() {
    	urls := []string{
    		"https://httpbin1.org/get",
    		"https://httpbin.org/get",
    		"https://httpbin2.org/get",
    		"https://httpbin3.org/get",
    	}
    
    	var wg sync.WaitGroup
    	// 创建带缓冲的结果通道,大小为 URL 数量
    	resCh := make(chan Result, len(urls))
    
    	// 遍历 URL,启动 goroutine 进行请求
    	for _, url := range urls {
    		wg.Add(1)
    		go func(url string) {
    			defer wg.Done()
    			resp, err := http.Get(url)
    
    			result := Result{URL: url}
    
    			if err != nil {
    				// 将错误结果封装后发送到结果通道
    				result.Err = err
    			} else {
    				defer resp.Body.Close()
    				body, _ := io.ReadAll(resp.Body)
    				// 将成功的结果封装后发送到结果通道
    				result.StatusCode = resp.StatusCode
    				result.Content = body
    			}
    
    			resCh <- result
    		}(url)
    	}
    
    	// 等待所有 goroutine 执行完毕
    	wg.Wait()
    	close(resCh)
    
    	// 遍历结果通道,输出每个请求的结果和错误信息
    	for res := range resCh {
    		if res.Err != nil {
    			fmt.Printf("请求 %s 失败: %v\n", res.URL, res.Err)
    		} else {
    			fmt.Printf("请求 %s 成功,状态码: %d, 内容: %s \n", res.URL, res.StatusCode, string(res.Content))
    		}
    	}
    }
    

    在这个示例中,每个 goroutine 都会将自己的请求结果封装到 Result 结构体中,通过通道传递回来,最后我们可以一一对应地输出结果和错误信息。

    三、 errgroup 包

    3.1 errgroup 包简介

    golang.org/x/sync/errgroup 包提供了一个便捷的方式来管理一组 goroutine,并能统一收集它们产生的错误。该包的主要功能有:

    • 错误收集与聚合: 当多个 goroutine 发生错误时,errgroup 会返回第一个遇到的错误。
    • 自动等待: 调用 g.Wait() 可以等待所有启动的 goroutine 执行完毕。
    • 与 context 结合: 通过 WithContext 方法,可以为所有 goroutine 传入相同的 context,从而实现统一的取消逻辑。

    这些特性使得 errgroup 在需要并发执行多个任务且统一管理错误时非常有用。

    3.2 用 errgroup 包实战一下

    以下示例演示了如何使用 errgroup 包来并发请求多个 URL:

    package main
    
    import (
    	"fmt"
    	"net/http"
    
    	"golang.org/x/sync/errgroup"
    )
    
    func main() {
    	urls := []string{
    		"https://httpbin1.org/get",
    		"https://httpbin.org/get",
    		"https://httpbin2.org/get",
    		"https://httpbin3.org/get",
    	}
    
    	// 定义一个存储结果的切片,与 errgroup 共同使用
    	results := make([]string, len(urls))
    	var g errgroup.Group
    
    	// 遍历所有 URL,启动 goroutine 执行 HTTP 请求
    	for i, url := range urls {
    		i, url := i, url // 为了避免闭包引用同一个变量
    		g.Go(func() error {
    			fmt.Println("开始请求:", url)
    			resp, err 编程客栈:= http.Get(url)
    			if err != nil {
    				return fmt.Errorf("请求 %s 失败: %v", url, err)
    			}
    			defer resp.Body.Close()
    			results[i] = fmt.Sprintf("请求 %s 成功,状态码: %d", url, resp.StatusCode)
    			return nil
    		})
    	}
    
    	// 等待所有 goroutine 执行完毕
    	if err := g.Wait(); err != nil {
    		fmt.Println("发生错误:", err)
    	}
    
    	// 输出所有请求成功的结果
    	for _, res := range results {
    		fmt.Println(res)
    	}
    }
    

    通过运行上面的代码,可能会打印出类似以下内容:

    开始请求: https://httpbin3.org/get
    开始请求: https://httpbin2.org/get
    开始请求: https://httpbin1.org/get
    开始请求: https://httpbin.org/get
    发生错误: 请求 https://httpbin3.org/get 失败: Get "https://httpbin3.org/get": dial tcp: lookup httpbin3.org: no such host
    
    请求 https://httpbin.org/get 成功,状态码: 200
    

    我们可以得出以下重要的结论:Wait 会阻塞直至由上述 Go 方法调用的所有函数都返回,但是,如果有错误的话,只会记录第一个非 nil 的错误,也就是说,如果有多个错误的情况下,不会收集所有的错误。

    并且,通过源码得知:当遇到第一个错误时,如果之前设定了 cancel 方法,那么还会调用 cancel 方法,那么,如何创建带有 cancel 方法的 errgroup.Group 呢?

    3.3 使用 errgroup 包中的 WithContext 方法

    有时我们希望在某个 goroutine 发生错误时,能够通知其他正在执行的任务提前取消。这时可以使用 errgroup.WithContext 方法。以下示例展示了如何实现这一点:

    package main
    
    import (
    	"context"
    	"fmt"
    	"net/http"
    
    	"golang.org/x/sync/errgroup"
    )
    
    func main() {
    	urls := []string{
    		"https://httpbin1.org/get",
    		"https://httpbin.org/get",
    		"https://httpbin2.org/get",
    		"https://httpbin3.org/get",
    	}
    
    	// 使用 context.Background 创建基本上下文,并通过 WithContext 包装 errgroup
    	ctx := context.Background()
    	g, ctx := errgroup.WithContext(ctx)
    
    	// 定义存储结果的切片
    	results := make([]string, len(urls))
    
    	// 遍历所有 URL,启动 goroutine 发起请求
    	for i, url := range urls {
    		i, url := i, url
    		g.Go(func() error {
    			fmt.Println("开始请求:", url)
    			// 在发起请求前,根据 context 判断是否取消
    			req, err := http.NewRequestWithContext(ctx, "GET", url, nil)
    			if err != nil {
    				return err
    			}
    
    			resp, err := http.DefaultClient.Do(req)
    			if err != nil {
    				return fmt.Errorf("请求 %s 失败: %v", url, err)
    			}
    			defer resp.Body.Close()
    
    			randroidesults[i] = fmt.Sprintf("请求 %s 成功,状态码: %d", url, resp.StatusCode)
    			return nil
    		})
    	}
    
    	// 如果有任一任务返回错误,将自动取消所有依赖于 ctx 的请求
    	if err := g.Wait(); err != nil {
    		fmt.Println("错误发生:", err)
    	}
    
    	for _, res := range results {
    		fmt.Println(res)
    	}
    }
    

    运行以上的代码,打印结果如下:

    开始请求: https://httpbin3.org/get
    开始请求: https://httpbin.org/get
    开始请求: https://httpbin2.org/get
    开始请求: https://httpbin1.org/get
    错误发生: 请求 https://httpbin1.org/get 失败: Get "https://httpbin1.org/get": dial tcp: lookup httpbin1.org: no such host
    

    在这个示例中,我们使用 errgroup.WithContext 创建了一个共享的上下文 ctx,所有的 HTTP 请求都与此 context 绑定。一旦某个请求发生错误并返回,其他 goroutine 中绑定该 context 的请求会立即收到取消信号,从而实现整体任务的协同取消。

    四、总结

    本文从以下几个方面详细介绍了在 Go 语言中如何处理并发错误:

    • panic 和 defer: 通过示例说明 panic 只会触发当前 goroutinjse 内的 defer 操作,并展示了即使主 goroutine 设置了 defer,也无法捕获子 goroutine 内的 panic。
    • 并发中错误收集: 通过简单示例展示了如何在多个 goroutine 中分别收集错误信息,以及如何关联请求结果与错误信息。
    • errgroup 包的使用: 介绍了 errgroup 包的核心功能,展示了如何用 errgroup 包简化并发错误处理,同时详细演示了 WithContext 方法的使用场景和效果。

    通过这些示例和详细解释,希望大家在实际开发中能够更加自信地处理并发任务中的错误问题,从而编写出更加健壮和易维护的代码。

    以上就是Go语言中处理并发错误的常用方法总结的详细内容,更多关于Go并发错误处理的资料请关注编程客栈(www.devze.com)其它相关文章!

    0

    上一篇:

    下一篇:

    精彩评论

    暂无评论...
    验证码 换一张
    取 消

    最新开发

    开发排行榜