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    Go 标准库的一个设计败笔:哨兵错误

    煎鱼发表于 2024-04-11 12:43:04
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    大家好,我是煎鱼。

    在 Go 的历史发展中,总是有或多或少的坑。最近遇到一个跟错误类型定义和声明使用有关的小坑。

    翻了一圈 Go 社区里的争论,发现又是一个暂时无法解决的未解之坑。今天分享给大家,平时开发时也可以给自己避避坑。

    快速背景

    在 Go 里有一种错误类型的定义,官方叫做哨兵错误(Sentinel errors):

    哨兵错误,常用于在程序中与全局变量的值对比。

    可以参考最常见的 os 标准库,Go 官方自己在标准库内就是如此定义。

    如下代码:

    package os
    ...
    
    var (
        ErrInvalid = fs.ErrInvalid // "invalid argument"
        ErrPermission = fs.ErrPermission // "permission denied"
        ErrExist      = fs.ErrExist      // "file already exists"
        ErrNotExist   = fs.ErrNotExist   // "file does not exist"
        ErrClosed     = fs.ErrClosed     // "file already closed"

    这种写法有个非常大的问题,这些全局变量可以被被用户直接进行重新赋值和分配,破坏掉原有的值。

    如下 “暴力” 代码:

    // 脑子进煎鱼了
    package main
    
    import (
        "fmt"
        "os"
    )
    
    func main() {
        var nilFile *os.File
    
        // 原本的运行结果:prints 0, error("invalid argument")
        fmt.Println(nilFile.Read(nil))
    
        // 破坏这个哨兵错误的值,以便于后面引发问题
        os.ErrInvalid = nil
    
        // 由于重新设置值后,绕过了内部错误检查而导致程序出问题
        fmt.Println(nilFile.Read(nil))
    }

    这要是谁在程序里一个不小心变更或者埋个坑,那就真的是很莫名其妙了。排查的时候估计也很难受。

    社区建议

    用常量定义错误

    于是社区里有个小伙伴 @myaaaaaaaaa 就提出了一个新的方案,将错误类型用常量重新定义,改造一下,希望能够解决这个问题。

    用常量类型改造,如下代码:

    package os
    
    type osError string
    
    func (err osError) Error() string {
        return string(err)
    }
    
    const (
        ErrInvalid    = osError("invalid argument")
        ErrPermission = osError("permission denied")
        ErrExist      = osError("file already exists")
        ErrNotExist   = osError("file does not exist")
        ErrClosed     = osError("file already closed")
    )

    常量不能重新赋值,可以解决前面提到的 var 定义的全局变量被用户乱改,进而影响标准库内程序运行的情况。

    用结构体类型定义错误

    进而也有 @Jorropo 提出了用结构体类型来解决这个问题会更好一些。

    如下代码:

    type errInvalid struct{}
    
    func (errInvalid) Error() string {
        return "invalid argument"
    }
    
    type errPermission struct{}
    
    func (errPermission) Error() string {
        return "permission denied"
    }
    
    type errExist struct{}
    
    func (errExist) Error() string {
        return "file already exists"
    }
    
    type errNotExist struct{}
    
    func (errNotExist) Error() string {
        return "file does not exist"
    }
    
    type errClosed struct{}
    
    func (errClosed) Error() string {
        return "file already closed"
    }
    
    var (
        ErrInvalid    errInvalid
        ErrPermission errPermission
        ErrExist      errExist
        ErrNotExist   errNotExist
        ErrClosed     errClosed
    )

    官方答复

    Go 核心团队成员 @Ian Lance Taylor 表示:“谢谢,这是个好主意。但我们现在不能做这样的改动,因为这会破坏 Go1 的兼容性保证”

    千言万语,标准的好人卡。

    总结

    这在 Go 里算是一个或大或小的 “难言之隐”,因为 Go 核心团队是经常在一些设计领域上是标榜要较为严格和显式的,但是在错误定义这块早期就翻了个车。

    同时确实是变更写法的话,会明显违反 Go1 兼容性保障,这相当于是手心手背都是肉了。兼容性,有好有坏。

    这问题最早在几年前撕泛型设计时我就见过了。期望未来也基于 rsc 延伸的向前向后的兼容性扩展来灵活应对这个问题了。

    文章持续更新,可以微信搜【脑子进煎鱼了】阅读,本文 GitHub github.com/eddycjy/blog 已收录,学习 Go 语言可以看 Go 学习地图和路线,欢迎 Star 催更。

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