問題引入
毫無疑問，錯誤處理是程序的重要組成部分，有效且優雅的處理錯誤是大多數程序員的追求。很多程序員都有C/C++的編程背景，Golang的程序員也不例外，他們處理錯誤有意無意的帶著C/C++的烙印。
我們看看下面的例子，就有一種似曾相識的趕腳，代碼如下：
func deferDemo() error {
err := createResource1()
if err != nil {
return ERR_CREATE_RESOURCE1_FAILED
}
err = createResource2()
if err != nil {
destroyResource1()
return ERR_CREATE_RESOURCE2_FAILED
}
err = createResource3()
if err != nil {
destroyResource1()
destroyResource2()
return ERR_CREATE_RESOURCE3_FAILED
}
err = createResource4()
if err != nil {
destroyResource1()
destroyResource2()
destroyResource3()
return ERR_CREATE_RESOURCE4_FAILED
}
return nil
}
從代碼的實現中可以看出：在一個函數中，當創建新資源失敗時，則要清理所有前面已經創建成功的資源，這使得函數中有了重復代碼的壞味道，比如destroyResource1函數調用了3次，destroyResource2函數調用了2次。
重構一：一個defer + 多個flag
Golang提供了一個很好用的關鍵字defer，當包含defer的函數執行完畢時（不管是通過return的正常結束，還是由于panic導致的異常結束），defer語句才被調用。
考慮到這一點，我們嘗試將所有資源在defer語句中統一清理。由于函數返回時，不知道是否需要清理以及清理那些資源，所以要增加多個flag。
重構后的代碼如下所示：
func deferDemo() error {
flag := false
flag1 := false
flag2 := false
flag3 := false
defer func() {
if !flag {
if flag3 {
destroyResource3()
}
if flag2 {
destroyResource2()
}
if flag1 {
destroyResource1()
}
}
}()
err := createResource1()
if err != nil {
return ERR_CREATE_RESOURCE1_FAILED
}
flag1 = true
err = createResource2()
if err != nil {
return ERR_CREATE_RESOURCE2_FAILED
}
flag2 = true
err = createResource3()
if err != nil {
return ERR_CREATE_RESOURCE3_FAILED
}
flag3 = true
err = createResource4()
if err != nil {
return ERR_CREATE_RESOURCE4_FAILED
}
flag = true
return nil
}
從重構后的代碼可以看出，雖然消除了重復，但是引入了太多的flag：
- flag表示函數是否執行成功，即flag為true時表示函數執行成功，否則表示函數執行失敗；在defer語句中，只有flag為false時才需要統一清理資源
- flagi表示第i個資源是否創建成功，即flagi為true時表示第i個資源創建成功，否則表示第i個資源創建失敗；在defer語句中，只有flagi為true時才需要清理第i個資源
顯然，這不是我們想要的
重構二：多個defer
看過linux源碼的同學都知道，在內核代碼中，很多地方都通過goto語句來集中處理錯誤，非常優雅。
我們用這種方法將重構前的代碼用C語言寫一下，代碼如下所示：
ErrCode deferDemo()
{
ErrCode err = createResource1();
if (err != ERR_SUCC)
{
goto err_1;
}
err = createResource2();
if (err != ERR_SUCC)
{
goto err_2;
}
err = createResource3();
if (err != ERR_SUCC)
{
goto err_3;
}
err = createResource4();
if (err != ERR_SUCC)
{
goto err_4;
}
return ERR_SUCC;
err_4:
destroyResource3();
err_3:
destroyResource2();
err_2:
destroyResource1();
err_1:
return ERR_FAIL;
}
沒有重復，沒有flag，錯誤處理也很優雅，感覺很爽，那以前在C/C++編碼規范中禁止使用goto語句的規則確實有點過，呵呵...
從重構后的C代碼中可以看出，create操作和destroy操作的順序類似入棧和出棧的順序：
- 伴隨著create操作，destroy操作逐個入棧，順序為1，2，3
- 出棧時是destroy操作，順序為3，2，1
于是我們又想到了defer語句：當Golang的代碼執行時，如果遇到defer語句，則壓入堆棧，當函數返回時，會按照后進先出的順序調用defer語句。
我們看一個例子，代碼如下所示：
func main() {
defer fmt.Println(1)
defer fmt.Println(2)
defer fmt.Println(3)
}
運行后，日志如下所示：
3
2
1
然而，有堆棧特性還不夠，因為伴隨著create操作，destroy操作入棧是有條件的：
- 如果create操作失敗，則直接返回，那么defer語句沒有執行，導致destroy操作沒有入棧
- 如果create操作成功，則defer語句得到執行，destroy操作完成入棧
可見，destroy操作的入棧條件是create操作成功，但是destroy操作并不是一定執行，只有當某個create操作失敗("err != nil")時，前面入棧的destory操作才需要執行，所以err的值也需要入棧。然而，destroy操作入棧時"err == nil" ，于是問題就變成：當err的值在后面變成非nil時，應該同步修改堆棧中的err值，即堆棧中傳遞的是引用或指針而不是值。
當err的引用或指針和destroy操作都需要入棧時，defer后面必須是一個閉包調用。我們知道，對于閉包的參數是值傳遞，而對于外部變量卻是引用傳遞。為了簡單優雅起見，我們將err不通過參數的指針傳遞，而通過外部變量的引用傳遞。
我們根據這個結論重構一下代碼，如下所示：
func deferDemo() error {
err := createResource1()
if err != nil {
return ERR_CREATE_RESOURCE1_FAILED
}
defer func() {
if err != nil {
destroyResource1()
}
}()
err = createResource2()
if err != nil {
return ERR_CREATE_RESOURCE2_FAILED
}
defer func() {
if err != nil {
destroyResource2()
}
}()
err = createResource3()
if err != nil {
return ERR_CREATE_RESOURCE3_FAILED
}
defer func() {
if err != nil {
destroyResource3()
}
}()
err = createResource4()
if err != nil {
return ERR_CREATE_RESOURCE4_FAILED
}
return nil
}
本次重構消除了代碼的壞味道，不由的感嘆一句：”升級了，我的哥！“
小結
本文通過巧用defer，有效且優雅的處理了錯誤，該技巧應該被所有的Golang程序員掌握并大量使用。
