Go | 初步理解「恐慌機制」

💬 簡介

在 Go 語言中，panic 是一種用來處理程式異常狀況的機制。當程式出現無法繼續執行的錯誤時，panic 會觸發程序的異常終止，並使程式進入錯誤處理流程。理解 panic 及其應用對於提升程式的錯誤處理能力非常重要。

本文將介紹 panic 的基本概念，並探討如何使用 defer 搭配 panic，有效控制程式中錯誤處理的流程。

圖片來源：Gophers

🔎 panic 基礎概念

1️⃣ 什麼是 panic？

panic 是 Go 語言中的一個內建函式，當程式執行到某個錯誤狀況時，使用 panic 會立刻中斷當前程式的執行，並進入錯誤處理流程。

• 範例：觸發 panic

1
2
3
4
5
6
7
8
9

package main

import "fmt"

func main() {
    fmt.Println("程式開始")
    panic("程式發生錯誤，立刻中止！")
    fmt.Println("這行程式碼不會執行")
}

輸出結果：

1
2
3
4
5
6
7

程式開始
panic: 程式發生錯誤，立刻中止！

goroutine 1 [running]:
main.main()
        D:/workspace/example/main.go:6 +0x60
exit status 2

📝 當 panic 被觸發時，程式會立即中止並印出錯誤訊息。

📌 panic 的應用情境

panic 通常用來處理程式中無法繼續執行的錯誤，像是：

• 無效的輸入或資料
• 系統資源錯誤
• 程式的邏輯錯誤等

當發現錯誤無法繼續執行時，panic 使得程式能夠儘早停止，避免錯誤影響到後續處理。

🛠 panic 與 defer 搭配使用

1️⃣ defer 確保資源釋放

defer 會在函式返回時延遲執行，它不僅用來釋放資源，也可以用來處理 panic 觸發時的錯誤恢復。當 panic 發生時，defer 的語句仍然會被執行，這樣可以確保即使程式中止，資源也會得到正確釋放。

• 範例：panic 與 defer 結合使用

  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

  package main import "fmt" func main() { defer fmt.Println("程式結束") fmt.Println("程式開始") panic("發生錯誤，程式無法繼續執行") fmt.Println("這行程式碼不會執行") }

  輸出結果：

  1 2 3 4

  程式開始 panic: 發生錯誤，程式無法繼續執行 程式結束

  📝 即使 panic 被觸發，defer 的語句仍然會在函式返回時執行，確保資源或其他必要的操作能夠完成。

2️⃣ defer 的執行順序

當 panic 被觸發後，Go 語言會進入錯誤處理流程，並按照「後進先出」(LIFO) 的順序執行所有 defer 語句。

• 範例：多個 defer 和 panic 的順序

  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

  package main import "fmt" func main() { defer fmt.Println("第一個延遲執行") defer fmt.Println("第二個延遲執行") fmt.Println("程式開始") panic("發生錯誤，程式中止！") fmt.Println("這行程式碼不會執行") }

  輸出結果：

  1 2 3 4 5

  程式開始 panic: 發生錯誤，程式中止！ 第二個延遲執行 第一個延遲執行

  📝 當 panic 發生時，defer 語句會按照後進先出（LIFO）的順序執行，即最後被 defer 的會最先執行。

🚀 應用場景

1️⃣ 必須設置環境變數

在一些情況下，程式可能需要依賴特定的環境變數來運行。例如，如果程式需要與資料庫連線，卻發現必要的環境變數（例如資料庫主機地址）未設置時，可以使用 panic 來中止程式的執行。

• 範例：資料庫位置未設定

  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

  package main import ( "fmt" "os" ) func main() { dbHost := os.Getenv("DB_HOST") if dbHost == "" { panic("資料庫主機環境變數未設定，程式無法繼續執行！") } fmt.Println("資料庫位置:", dbHost) }

  輸出結果（如果環境變數未設定）：

  1	panic: 資料庫主機環境變數未設定，程式無法繼續執行！

  📝 當環境變數未正確設定，程式無法繼續執行時，可以使用 panic 強制終止程式，避免錯誤地繼續執行。

2️⃣ 配置檔案缺失或格式錯誤

如果程式需要從某個配置檔案讀取設定，當檔案缺失或格式錯誤時，程式可能無法正常啟動。在這種情況下，也可以使用 panic 來強制中止程式的執行。

• *範例：配置檔案缺失

  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

  package main import ( "fmt" "os" ) func main() { configFile := "config.yaml" if _, err := os.Stat(configFile); os.IsNotExist(err) { panic("配置檔案缺失，程式無法啟動！") } fmt.Println("配置檔案存在:", configFile) }

  輸出結果（如果配置檔案缺失）：

  1	panic: 配置檔案缺失，程式無法啟動！

  📝 當某些必須的檔案不存在或格式錯誤時，可以使用 panic 停止程式，避免後續錯誤。

3️⃣ 重要功能或服務無法啟動

某些系統依賴於特定的外部服務（如 API 服務或外部資源）。如果這些服務無法啟動，程式不應該繼續執行，這時可以使用 panic 來強制中止。

• 範例：外部 API 服務不可用

  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

  package main import "fmt" func main() { serviceStatus := false if !serviceStatus { panic("外部 API 服務不可用，程式無法繼續執行！") } fmt.Println("成功連接到外部 API") }

  輸出結果：

  1	panic: 外部 API 服務不可用，程式無法繼續執行！

  📝 當程式無法依賴關鍵服務時，可以使用 panic 來中止，避免錯誤執行。

⚠️ 注意事項

📌 何時應該使用 panic？

panic 主要用於當程式面臨不可預期的錯誤且無法繼續執行時。對於一些較為常見或可處理的錯誤，應該使用錯誤處理機制（例如 error 類型）來避免不必要的程式中止。

📌 panic 的性能開銷

panic 和 defer 會對程式的執行效率產生一些影響，尤其是在錯誤頻繁發生的情況下。因此，應該謹慎使用，避免在正常流程中使用 panic。

📌 程式碼結構

當使用 panic 時，程式的控制流程會被中斷，並且堆疊追蹤會顯示 panic 發生的位置。這對於錯誤追蹤非常有用，但同時也會影響程式的效率，因此應當在必要的情況下使用。

🎯 總結

• panic 用於程式中發生無法恢復的錯誤時，立即中止程式的執行。
• defer 可以與 panic 搭配使用，確保即使程式中止，資源仍然能夠正確釋放。
• 多個 defer 語句會按照後進先出（LIFO）的順序執行。
• 使用 panic 時要謹慎，並且確保只在無法恢復的錯誤情況下使用。

掌握 panic 和 defer 的配合使用，能夠讓你的程式在面對錯誤時更穩定、可控。

最後建議回顧一下 Go | 菜鳥教學 目錄，了解其章節內容。

註：以上參考了
Go