对 Go2 错误处理提案的批判

通过对 Go2 错误处理的设计草案的复习,我们了解到了 check 和 handle 函数的用法和思路。再针对新的语法,又对可能发生的新问题进行了 “批判”。总的来说,新的语法,在弊端上会增加既有的代码复杂度和可读性,可以引发各种奇怪的嵌套,还会与 if err != nil 产生重复,变成了一种新的处理方式(多了一种)。是否会还不如 if err != nil 那么的纯粹?
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复习语法

在 2018 年 8 月,官方正式公布了 Go 2 Draft Designs[2],其中包含泛型和错误处理机制改进的初步草案:

图片

Go 2 Draft Designs

下面是关键的 Go2 错误处理新语法。

错误处理(Error Handling)

第一个要解决的问题就是大量 if err != nil 的问题,针对此提出了 Go2 error handling[3] 的草案设计。

简单例子:

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if err != nil {
 return err}
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优化后的方案如下:

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func CopyFile(src, dst string) error {
 handle err {
  return fmt.Errorf("copy %s %s: %v", src, dst, err)
 }

 r := check os.Open(src)
 defer r.Close()

 w := check os.Create(dst)
 handle err {
  w.Close()
  os.Remove(dst) // (only if a check fails)
 }

 check io.Copy(w, r)
 check w.Close()
 return nil}
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主函数:

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func main() {
 handle err {
  log.Fatal(err)
 }

 hex := check ioutil.ReadAll(os.Stdin)
 data := check parseHexdump(string(hex))
 os.Stdout.Write(data)}
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该提案引入了两种新的语法形式,首先是 check 关键字,其可以选中一个表达式 check f(x, y, z) 或 check err,其将会标识这是一个显式的错误检查。

其次引入了 handle 关键字,用于定义错误处理程序流转,逐级上抛,依此类推,直到处理程序执行 return 语句,才正式结束。

错误值打印(Error Printing)

第二个要解决的问题是错误值(Error Values)、错误检查(Error Inspection)的问题,其引申出错误值打印(Error Printing)的问题,也可以认为是错误格式化的不便利。

官方针对此提出了提出了 Error Values[4] 和 Error Printing[5] 的草案设计。

简单例子如下:

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if err != nil {
 return fmt.Errorf("write users database: %v", err)}
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优化后的方案如下:

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package errors

type Wrapper interface {
 Unwrap() error}func Is(err, target error) boolfunc As(type E)(err error) (e E, ok bool)
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该提案增加了错误链的 Wrapping Error 概念,并同时增加 errors.Is 和 errors.As 的方法,与前面说到的 Go1.13 的改进一致,不再赘述。

Go1.13 没有实现 %+v 输出调用堆栈的需求(没有调用栈,排查问题会很苦恼),因为此举会破坏 Go1 兼容性和产生一些性能问题,大概会在 Go2 加入。

对提案批判

目标较为模糊

在 Go2 新错误处理的提案和草案中,@Liam Breck 认为其没有去讨论根本的需求。仅有一个简短的目标部分,如下四点:

  • 占用空间小的错误检查。

  • 对开发人员友好的错误处理。

  • 显式检查和处理错误。

  • 保证现有 Go1 代码的兼容性。

更也没有提到未来可能的扩展性,只是纯粹的满足当下的诉求。这类是模糊的,在激发新的设计思路上有局限性。

无法统一错误处理

在真实的应用中,一个函数使用两种及以上的重复错误处理方式是非常常见的。

如下代码:

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// 方式 1{ debug.PrintStack(); log.Fatal(err) }// 方式 2{ log.Println(err) }// 方式 3{ if err == io.EOF { break } }// 方式 4{ conn.Write([]byte("oops: " + err.Error())) } // network server
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新提案中,check 和 handle 函数并不提供多种处理错误的途径。这是一个明显的遗漏,也没法统一错误处理机制。

如此的话,check 和 handle 就完全是只加了一种新的方式,让原本的错误处理机制更加的繁杂。

混用 err != nil 和 check

handle 函数是后进先出的模式,只能从一个函数中跳出。也就是说它不能很友好的处理可恢复的错误内容。

但实际上,许多方法返回错误是很常见的。因此我们需要同时使用 err!= nil 和 check,显得非常的繁琐。

如下代码:

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handle err { ... }v, err := f()if err != nil {
   if isBad(err) {  check err   }
   // recovery code}
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又是 if err != nil,又是 handle,又是 check 函数。

嵌套 check 更复杂

通过 check 函数,对返回错误的函数调用进行嵌套调用,将会模糊了操作的顺序。

虽然在大多数情况下,错误发生时的调用顺序应该是清楚的,但在 check 函数下会显得不如 if err != nil 清晰。

如下代码:

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check step4(check step1(), check step3(check step2())
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另外嵌套代码会助长不可读的结构:

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f1(v1, check f2(check f3(check f4(v4), v3), check f5(v5))
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现在回顾一下,该语言禁止。

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f(t ? a : b) 和 f(a++)
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是不是显得有些讽刺呢?

if err != nil 太好用

Go1 的错误处理程序太友好了,也就是:

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if err != nil {...}
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其挫败了 "提高开发人员编写错误处理程序的可能性" 的目标,它使得在没有上下文信息的情况下返回错误是很容易的。会降低对 handle、check 函数的使用频率,变成一个可有可无的东西。

注:个人感觉,这一点既像黑又像粉...原作者反串黑?当然,确实 if err != nil 很好上手。

复杂的错误链

对于下面的例子,看看它的感觉...

如下代码:

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func f() error {
   handle err { return ... }           // finally this
   if ... {  handle err { ... }               // not that
      for ... { handle err { ... }            // nor that
         ...      }
   }
   handle err { ... }                  // secondly this
   ...
   if ... {  handle err { ... }               // not that
      ...   } else {  handle err { ... }               // firstly this
      check thisFails()                // trigger   }}
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显然,这段代码是 “难以捉摸” 的,我们必须用眼睛解析整个函数,理解整个错误处理的流程和顺序。

将会加大我们对程序的认知负担。

总结

通过对 Go2 错误处理的设计草案的复习,我们了解到了 check 和 handle 函数的用法和思路。再针对新的语法,又对可能发生的新问题进行了 “批判”。

总的来说,新的语法,在弊端上会增加既有的代码复杂度和可读性,可以引发各种奇怪的嵌套,还会与 if err != nil 产生重复,变成了一种新的处理方式(多了一种)。

是否会还不如 if err != nil 那么的纯粹?

参考资料

[1]Golang, how dare you handle my checks!: 

[2]Go 2 Draft Designs: https://go.googlesource.com/proposal/+/master/design/go2draft.md

[3]Go2 error handling: https://github.com/golang/proposal/blob/master/design/go2draft-error-handling-overview.md

[4]Error Values: https://github.com/golang/proposal/blob/master/design/go2draft-error-values-overview.md

[5]Error Printing: https://github.com/golang/proposal/blob/master/design/go2draft-error-printing.md


21    2022-09-05 08:55:15    Go2 提案 语法