面试题：Go语言项目中如何优雅地处理错误与合理使用异常

Question

假设你正在开发一个复杂的Go语言微服务项目，说明在不同的业务场景下，怎样有策略地返回错误而不是抛出异常，在哪些情况下使用异常是合理的，并解释如何在代码中实现这种权衡以确保系统的稳定性和可维护性。

Answer 1

返回错误而非抛出异常的策略

1. 业务逻辑校验场景：
   • 在处理用户输入、参数校验等业务逻辑时，应返回错误。例如，一个接收用户注册信息的函数，若用户名长度不符合要求，函数应返回相应错误，而不是抛出异常。
   • 示例代码：

func RegisterUser(username string, password string) error {
    if len(username) < 3 {
        return fmt.Errorf("用户名长度至少为3位")
    }
    // 其他注册逻辑
    return nil
}

2. 外部资源操作场景：
   • 当与数据库、文件系统、网络服务等外部资源交互时，返回错误。比如连接数据库失败、读取文件不存在等情况。
   • 示例代码：

func ReadFileContent(filePath string) (string, error) {
    data, err := ioutil.ReadFile(filePath)
    if err!= nil {
        return "", fmt.Errorf("读取文件 %s 失败: %w", filePath, err)
    }
    return string(data), nil
}

3. 流程控制场景：
   • 在业务流程中有条件判断需要中断流程时，返回错误。例如，一个订单处理流程，若库存不足则无法完成订单，此时应返回错误。
   • 示例代码：

func ProcessOrder(order Order, stock int) error {
    if order.Quantity > stock {
        return fmt.Errorf("库存不足，无法处理订单")
    }
    // 处理订单逻辑
    return nil
}

使用异常的合理情况

1. 不可恢复的运行时错误：
   • 当遇到如内存溢出、栈溢出等不可恢复的错误时，使用异常（在Go语言中通过panic）。这些情况通常表示程序处于严重错误状态，无法继续正常运行。
   • 示例代码：

func allocateHugeMemory() {
    data := make([]int, 1<<30) // 尝试分配超大内存，可能导致内存溢出
    // 其他逻辑
}

2. 程序内部逻辑错误：
   • 当检测到代码中存在逻辑错误，如违反了程序的不变性条件。例如，在一个只允许单例的对象创建逻辑中，检测到已经存在实例还尝试创建新实例，可使用panic。
   • 示例代码：

var singletonInstance *Singleton

func GetSingletonInstance() *Singleton {
    if singletonInstance!= nil {
        panic("已经存在单例实例，不能重复创建")
    }
    singletonInstance = &Singleton{}
    return singletonInstance
}

代码中实现权衡确保稳定性和可维护性

1. 错误处理：
   • 使用if err!= nil语句对返回的错误进行检查和处理。可以采用链式错误处理，将底层错误包装并返回，方便上层调用者定位问题。
   • 示例代码：

func main() {
    err := RegisterUser("ab", "password")
    if err!= nil {
        log.Println("注册用户失败:", err)
    }
}

2. 异常处理：
   • 使用recover函数来捕获panic，并进行适当的处理，如记录日志、清理资源等。一般在主函数或启动服务的入口处进行recover处理，防止程序崩溃。
   • 示例代码：

func main() {
    defer func() {
        if r := recover(); r!= nil {
            log.Println("捕获到异常:", r)
        }
    }()
    allocateHugeMemory()
}

通过合理地返回错误和使用异常，以及规范的错误和异常处理机制，可以确保Go语言微服务项目的稳定性和可维护性。在业务场景中优先使用返回错误来处理可预期的问题，而在不可恢复或程序逻辑错误时谨慎使用异常，并做好异常捕获和处理。