22 | panic函式、recover函式以及defer語句（下）
我在前一篇文章提到過這樣一個說法，panic 之中可以包含一個值，用於簡要解釋引發此 panic 的原因。
如果一個 panic 是我們在無意間引發的，那麼其中的值只能由 Go 語言執行時系統給定。但是，當我們使用panic函式有意地引發一個 panic 的時候，卻可以自行指定其包含的值。我們今天的第一個問題就是針對後一種情況提出的。
知識擴充套件
問題 1：怎樣讓 panic 包含一個值，以及應該讓它包含什麼樣的值？
這其實很簡單，在呼叫panic函式時，把某個值作為引數傳給該函式就可以了。由於panic函式的唯一一個引數是空介面（也就是interface{}）型別的，所以從語法上講，它可以接受任何型別的值。
但是，我們最好傳入error型別的錯誤值，或者其他的可以被有效序列化的值。這裡的“有效序列化”指的是，可以更易讀地去表示形式轉換。
還記得嗎？對於fmt包下的各種列印函式來說，error型別值的Error方法與其他型別值的String方法是等價的，它們的唯一結果都是string型別的。
我們在通過佔位符%s列印這些值的時候，它們的字串表示形式分別都是這兩種方法產出的。
一旦程式異常了，我們就一定要把異常的相關資訊記錄下來，這通常都是記到程式日誌裡。
我們在為程式排查錯誤的時候，首先要做的就是檢視和解讀程式日誌；而最常用也是最方便的日誌記錄方式，就是記下相關值的字串表示形式。
所以，如果你覺得某個值有可能會被記到日誌裡，那麼就應該為它關聯String方法。如果這個值是error型別的，那麼讓它的Error方法返回你為它定製的字串表示形式就可以了。
對於此，你可能會想到fmt.Sprintf，以及fmt.Fprintf這類可以格式化並輸出引數的函式。
是的，它們本身就可以被用來輸出值的某種表示形式。不過，它們在功能上，肯定遠不如我們自己定義的Error方法或者String方法。因此，為不同的資料型別分別編寫這兩種方法總是首選。
可是，這與傳給panic函式的引數值又有什麼關係呢？其實道理是相同的。至少在程式崩潰的時候，panic 包含的那個值字串表示形式會被列印出來。
另外，我們還可以施加某種保護措施，避免程式的崩潰。這個時候，panic 包含的值會被取出，而在取出之後，它一般都會被列印出來或者記錄到日誌裡。
既然說到了應對 panic 的保護措施，我們再來看下面一個問題。
問題 2：怎樣施加應對 panic 的保護措施，從而避免程式崩潰？
Go 語言的內建函式recover專用於恢復 panic，或者說平息執行時恐慌。recover函式無需任何引數，並且會返回一個空介面型別的值。
如果用法正確，這個值實際上就是即將恢復的 panic 包含的值。並且，如果這個 panic 是因我們呼叫panic函式而引發的，那麼該值同時也會是我們此次呼叫panic函式時，傳入的引數值副本。請注意，這裡強呼叫法的正確。我們先來看看什麼是不正確的用法。
package main
import (
"fmt"
"errors"
)
func main() {
fmt.Println("Enter function main.")
// 引發panic。
panic(errors.New("something wrong"))
p := recover()
fmt.Printf("panic: %s\n", p)
fmt.Println("Exit function main.")
}
在上面這個main函式中，我先通過呼叫panic函式引發了一個 panic，緊接著想通過呼叫recover函式恢復這個 panic。可結果呢？你一試便知，程式依然會崩潰，這個recover函式呼叫並不會起到任何作用，甚至都沒有機會執行。
還記得嗎？我提到過 panic 一旦發生，控制權就會訊速地沿著呼叫棧的反方向傳播。所以，在panic函式呼叫之後的程式碼，根本就沒有執行的機會。
那如果我把呼叫recover函式的程式碼提前呢？也就是說，先呼叫recover函式，再呼叫panic函式會怎麼樣呢？
這顯然也是不行的，因為，如果在我們呼叫recover函式時未發生 panic，那麼該函式就不會做任何事情，並且只會返回一個nil。
換句話說，這樣做毫無意義。那麼，到底什麼才是正確的recover函式用法呢？這就不得不提到defer語句了。
顧名思義，defer語句就是被用來延遲執行程式碼的。延遲到什麼時候呢？這要延遲到該語句所在的函式即將執行結束的那一刻，無論結束執行的原因是什麼。
這與go語句有些類似，一個defer語句總是由一個defer關鍵字和一個呼叫表示式組成。
這裡存在一些限制，有一些呼叫表示式是不能出現在這裡的，包括：針對 Go 語言內建函式的呼叫表示式，以及針對unsafe包中的函式的呼叫表示式。
順便說一下，對於go語句中的呼叫表示式，限制也是一樣的。另外，在這裡被呼叫的函式可以是有名稱的，也可以是匿名的。我們可以把這裡的函式叫做defer函式或者延遲函式。注意，被延遲執行的是defer函式，而不是defer語句。
我剛才說了，無論函式結束執行的原因是什麼，其中的defer函式呼叫都會在它即將結束執行的那一刻執行。即使導致它執行結束的原因是一個 panic 也會是這樣。正因為如此，我們需要聯用defer語句和recover函式呼叫，才能夠恢復一個已經發生的 panic。
我們來看一下經過修正的程式碼。
package main
import (
"fmt"
"errors"
)
func main() {
fmt.Println("Enter function main.")
defer func(){
fmt.Println("Enter defer function.")
if p := recover(); p != nil {
fmt.Printf("panic: %s\n", p)
}
fmt.Println("Exit defer function.")
}()
// 引發panic。
panic(errors.New("something wrong"))
fmt.Println("Exit function main.")
}
在這個main函式中，我先編寫了一條defer語句，並在defer函式中呼叫了recover函式。僅當呼叫的結果值不為nil時，也就是說只有 panic 確實已發生時，我才會列印一行以“panic:”為字首的內容。
緊接著，我呼叫了panic函式，並傳入了一個error型別值。這裡一定要注意，我們要儘量把defer語句寫在函式體的開始處，因為在引發 panic 的語句之後的所有語句，都不會有任何執行機會。
也只有這樣，defer函式中的recover函式呼叫才會攔截，並恢復defer語句所屬的函式，及其呼叫的程式碼中發生的所有 panic。
至此，我向你展示了兩個很典型的recover函式的錯誤用法，以及一個基本的正確用法。
我希望你能夠記住錯誤用法背後的緣由，同時也希望你能真正地理解聯用defer語句和recover函式呼叫的真諦。
在命令原始碼檔案 demo50.go 中，我把上述三種用法合併在了一段程式碼中。你可以執行該檔案，並體會各種用法所產生的不同效果。
package main
import (
"errors"
"fmt"
)
func main() {
fmt.Println("Enter function main.")
defer func() {
fmt.Println("Enter defer function.")
// recover函式的正確用法。
if p := recover(); p != nil {
fmt.Printf("panic: %s\n", p)
}
fmt.Println("Exit defer function.")
}()
// recover函式的錯誤用法。
fmt.Printf("no panic: %v\n", recover())
// 引發panic。
panic(errors.New("something wrong"))
// recover函式的錯誤用法。
p := recover()
fmt.Printf("panic: %s\n", p)
fmt.Println("Exit function main.")
}
下面我再來多說一點關於defer語句的事情。
問題 3：如果一個函式中有多條defer語句，那麼那幾個defer函式呼叫的執行順序是怎樣的？
如果只用一句話回答的話，那就是：在同一個函式中，defer函式呼叫的執行順序與它們分別所屬的defer語句的出現順序（更嚴謹地說，是執行順序）完全相反。
當一個函式即將結束執行時，其中的寫在最下邊的defer函式呼叫會最先執行，其次是寫在它上邊、與它的距離最近的那個defer函式呼叫，以此類推，最上邊的defer函式呼叫會最後一個執行。
如果函式中有一條for語句，並且這條for語句中包含了一條defer語句，那麼，顯然這條defer語句的執行次數，就取決於for語句的迭代次數。
並且，同一條defer語句每被執行一次，其中的defer函式呼叫就會產生一次，而且，這些函式呼叫同樣不會被立即執行。
那麼問題來了，這條for語句中產生的多個defer函式呼叫，會以怎樣的順序執行呢？
為了徹底搞清楚，我們需要弄明白defer語句執行時發生的事情。
其實也並不複雜，在defer語句每次執行的時候，Go 語言會把它攜帶的defer函式及其引數值另行儲存到一個連結串列中。
這個連結串列與該defer語句所屬的函式是對應的，並且，它是先進後出（FILO）的，相當於一個棧。
在需要執行某個函式中的defer函式呼叫的時候，Go 語言會先拿到對應的連結串列，然後從該連結串列中一個一個地取出defer函式及其引數值，並逐個執行呼叫。
這正是我說“defer函式呼叫與其所屬的defer語句的執行順序完全相反”的原因了。
下面該你出場了，我在 demo51.go 檔案中編寫了一個與本問題有關的示例，其中的核心程式碼很簡單，只有幾行而已。
package main
import "fmt"
func main() {
defer fmt.Println("first defer")
for i := 0; i < 3; i++ {
defer fmt.Printf("defer in for [%d]\n", i)
}
defer fmt.Println("last defer")
}
總結
我們這兩期的內容主要講了兩個函式和一條語句。recover函式專用於恢復 panic，並且呼叫即恢復。
它在被呼叫時會返回一個空介面型別的結果值。如果在呼叫它時並沒有 panic 發生，那麼這個結果值就會是nil。
而如果被恢復的 panic 是我們通過呼叫panic函式引發的，那麼它返回的結果值就會是我們傳給panic函式引數值的副本。
對recover函式的呼叫只有在defer語句中才能真正起作用。defer語句是被用來延遲執行程式碼的。
更確切地說，它會讓其攜帶的defer函式的呼叫延遲執行，並且會延遲到該defer語句所屬的函式即將結束執行的那一刻。
在同一個函式中，延遲執行的defer函式呼叫，會與它們分別所屬的defer語句的執行順序完全相反。還要注意，同一條defer語句每被執行一次，就會產生一個延遲執行的defer函式呼叫。
這種情況在defer語句與for語句聯用時經常出現。這時更要關注for語句中，同一條defer語句產生的多個defer函式呼叫的實際執行順序。
以上這些，就是關於 Go 語言中特殊的程式異常，及其處理方式的核心知識。這裡邊可以衍生出很多面試題目。
思考題
我們可以在defer函式中恢復 panic，那麼可以在其中引發 panic 嗎？
筆記原始碼
https://github.com/MingsonZheng/go-core-demo
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