面试题：Rust中unwrap()方法在复杂业务场景下的风险及替代策略

Question

假设你正在开发一个涉及多个模块交互且对稳定性要求极高的Rust项目，在其中某个模块的核心逻辑中使用了unwrap()方法，可能会引发哪些问题？针对这些问题，设计一套详细的替代策略，包括但不限于错误处理机制和相关代码示例。

Answer 1

可能引发的问题

1. 程序崩溃：unwrap()方法在Result或Option为Err或None时会导致程序直接崩溃，这对于稳定性要求极高的项目是不可接受的，会破坏整个系统的稳定性。
2. 错误信息丢失：unwrap()简单地终止程序，不会保留错误的详细信息，这使得调试变得困难，难以定位问题根源。

替代策略

1. 使用match表达式：

   fn divide(a: i32, b: i32) -> Result<i32, &'static str> {
       if b == 0 {
           Err("division by zero")
       } else {
           Ok(a / b)
       }
   }
   
   fn main() {
       let result = divide(10, 2);
       match result {
           Ok(value) => println!("The result is: {}", value),
           Err(error) => println!("Error: {}", error),
       }
   }
   

2. if let语句：

   fn get_first_char(s: Option<&str>) {
       if let Some(str) = s {
           if let Some(c) = str.chars().next() {
               println!("The first character is: {}", c);
           } else {
               println!("The string is empty.");
           }
       } else {
           println!("There is no string.");
       }
   }
   
   fn main() {
       let s1: Option<&str> = Some("hello");
       let s2: Option<&str> = None;
       get_first_char(s1);
       get_first_char(s2);
   }
   

3. unwrap_or和unwrap_or_else方法：

   fn divide(a: i32, b: i32) -> Result<i32, &'static str> {
       if b == 0 {
           Err("division by zero")
       } else {
           Ok(a / b)
       }
   }
   
   fn main() {
       let result1 = divide(10, 2).unwrap_or(0);
       let result2 = divide(10, 0).unwrap_or_else(|e| {
           println!("Error: {}", e);
           0
       });
       println!("Result1: {}", result1);
       println!("Result2: {}", result2);
   }
   

4. ?操作符：

   fn read_file() -> Result<String, std::io::Error> {
       let mut file = std::fs::File::open("example.txt")?;
       let mut contents = String::new();
       file.read_to_string(&mut contents)?;
       Ok(contents)
   }
   
   fn main() {
       match read_file() {
           Ok(content) => println!("File content: {}", content),
           Err(e) => println!("Error reading file: {}", e),
       }
   }
   

总结

在对稳定性要求极高的项目中，应避免使用unwrap()，而是采用更稳健的错误处理机制，如上述的match、if let、unwrap_or系列方法以及?操作符，以确保程序在遇到错误时能够优雅地处理，而不是直接崩溃。