Go多協程併發環境下的錯誤處理

NoSay發表於2020-08-20
Go

引言

在Go語言中，我們通常會用到panic和recover來丟擲錯誤和捕獲錯誤，這一對操作在單協程環境下我們正常用就好了，並不會踩到什麼坑。但是在多協程併發環境下，我們常常會碰到以下兩個問題。假設我們現在有2個協程，我們叫它們協程A和B好了：

  • 如果協程A發生了panic，協程B是否會因為協程A的panic而掛掉？
  • 如果協程A發生了panic，協程B是否能用recover捕獲到協程A的panic？

答案分別是：會、不能。
那麼下面我們來一一驗證，並給出在具體的業務場景下的最佳實踐。

問題一

  • 如果協程A發生了panic，協程B是否會因為協程A的panic而掛掉？

為了驗證這個問題，我們寫一段程式：

package main

import (
    "fmt"
    "time"
)

func main() {

    // 協程A
    go func() {
        for {
            fmt.Println("goroutine1_print")
        }
    }()

    // 協程B
    go func() {
        time.Sleep(1 * time.Second)
        panic("goroutine2_panic")
    }()

    time.Sleep(2 * time.Second)
}

首先主協程開啟兩個子協程A和B，A協程不停的迴圈列印goroutine1_print字串；B協程在睡眠1s後，就會丟擲panic（睡眠這一步為了確保在A跑起來開始列印了之後，B才會panic），主協程睡眠2s，等待A、B子協程全部執行完畢，主協程退出。最終列印結果如下：

...
goroutine1_print
goroutine1_print
goroutine1_print
goroutine1_print
goroutine1_print
goroutine1_print
goroutine1_print
goroutine1_print
goroutine1_print
goroutine1_print
goroutine1_print
goroutine1_print
panic: goroutine2_panicgoroutine1_print


goroutine1_print
goroutine goroutine1_print
19goroutine1_print
goroutine1_print
goroutine1_print
goroutine1_print
 [runninggoroutine1_print
]:
goroutine1_print
goroutine1_print
goroutine1_print
main.main.func2()
        /Users/jiangbaiyan/go/src/awesomeProject/main.go:18 +0x46
created by main.main
        /Users/jiangbaiyan/go/src/awesomeProject/main.go:16 +0x4d

我們可以看到，在協程B發生panic之前，協程A一直在列印字串；然後協程A和panic交替列印字串，最後主協程與協程A、B全部退出。所以我們可以看到，一個協程panic之後，是會導致所有的協程全部掛掉的，程式會整體退出，到這裡我們就驗證了第一個問題的答案。
至於panic和協程A交替列印的原因，可能是因為panic也需要列印字串。因為列印也是需要時間的，當我們執行panic這一行程式碼的時候，到panic真正觸發所有協程掛掉，是需要一定的時間的（儘管這個時間很短暫），所以再這一小段時間內，我們會看到交替列印的現象。

問題二

  • 如果協程A發生了panic，其他協程是否能用recover捕獲到協程A的panic？

還是類似上面那段程式碼，我們還可以再精簡一下：

package main

import (
   "fmt"
   "time"
)

func main() {

   defer func() {
       if e := recover(); e != nil {
           fmt.Println("recover_panic")
       }
   }()

   go func() {
       panic("goroutine2_panic")
   }()

   time.Sleep(2 * time.Second)
}

我們這次只開啟一個協程，並在主協程中加入了recover，希望它能夠捕獲到子協程中的panic，但是結果未能如願：

panic: goroutine2_panic

goroutine 6 [running]:
main.main.func2()
       /Users/jiangbaiyan/go/src/awesomeProject/main.go:17 +0x39
created by main.main
       /Users/jiangbaiyan/go/src/awesomeProject/main.go:16 +0x57

Process finished with exit code 2

我們看到，recover並沒有生效。所以，哪個協程發生了panic，我們就需要在哪個協程recover，我們改成這樣：

package main

import (
   "fmt"
   "time"
)

func main() {

   go func() {
       defer func() {
           if e := recover(); e != nil {
               fmt.Println("recover_panic")
           }
       }()
       panic("goroutine2_panic")
   }()

   time.Sleep(2 * time.Second)
}

結果成功列印recover_panic字串：

recover_panic

Process finished with exit code 0

所以我們的答案也得到了驗證：協程A發生panic，協程B無法recover到協程A的panic，只有協程自己內部的recover才能捕獲自己丟擲的panic。

最佳實踐

我們先假設有這樣一個場景，我們要開發一個客戶端，這個客戶端需要呼叫2個服務，這2個服務沒有任何先後順序的依賴，所以我們可以開啟2個goroutine，通過併發呼叫這兩個服務來獲得效能提升。那麼這個時候我們剛才所談到的問題一就成了問題。
通常來講，我們不希望其中一個服務呼叫失敗，另一個服務呼叫也跟著失敗，而是要繼續執行完其他幾個服務呼叫邏輯，這個時候我們該怎麼辦呢？
聰明的你一定會想到，我在每個協程內部編寫一個recover語句，讓他接住每個協程自己可能會發生的panic，就能夠解決一個協程panic而導致所有協程掛掉的問題了。我們編寫如下程式碼，這就是在業務開發中，結合問題二解決問題一的最佳實踐：

// 併發呼叫服務，每個handler都會傳入一個呼叫邏輯函式
func GoroutineNotPanic(handlers ...func() error) (err error) {

    var wg sync.WaitGroup
    // 假設我們要呼叫handlers這麼多個服務
    for _, f := range handlers {

        wg.Add(1)
        // 每個函式啟動一個協程
        go func(handler func() error) {

            defer func() {
                // 每個協程內部使用recover捕獲可能在呼叫邏輯中發生的panic
                if e := recover(); e != nil {
                    // 某個服務呼叫協程報錯，可以在這裡列印一些錯誤日誌
                }
                wg.Done()
            }()

            // 取第一個報錯的handler呼叫邏輯，並最終向外返回
            e := handler()
            if err == nil && e != nil {
                err = e
            }
        }(f)
    }

    wg.Wait()

    return
}

以上方法呼叫示例：

// 呼叫示例
func main() {

    // 呼叫邏輯1
    aRpc := func() error {
        panic("rpc logic A panic")
        return nil
    }
    
    // 呼叫邏輯2
    bRpc := func() error {
        fmt.Println("rpc logic B")
        return nil
    }

    err := GoroutineNotPanic(aRpc, bRpc)
    if err != nil {
        fmt.Println(err)
    }
}

這樣我們就實現了一個通用的併發處理邏輯，每次呼叫我們只需要把業務邏輯的函式傳入即可，不用每次自己單獨編寫一套併發控制邏輯；同時呼叫邏輯2就不會因為呼叫邏輯1的panic而掛掉了，容錯率更高。在業務開發中我們可以參考這種實現方式~

關注我們

歡迎各位訂閱我們的公眾號，關注博主下次不迷路～

Nosay

相關文章