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# 11.1 错误处理
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Go语言主要的设计准则是：简洁、明白，简洁是指语法和C类似，相当的简单，明白是指任何语句都是很明显的，不含有任何隐含的东西，在错误处理方案的设计中也贯彻了这一思想。我们知道在C语言里面是通过返回-1或者NULL之类的信息来表示错误，但是对于使用者来说，不查看相应的API说明文档，根本搞不清楚这个返回值究竟代表什么意思，比如:返回0是成功，还是失败,而Go定义了一个叫做error的类型，来显式表达错误。在使用时，通过把返回的error变量与nil的比较，来判定操作是否成功。例如`os.Open`函数在打开文件失败时将返回一个不为nil的error变量
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```Go
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func Open(name string) (file *File, err error)
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```
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下面这个例子通过调用`os.Open`打开一个文件，如果出现错误，那么就会调用`log.Fatal`来输出错误信息：
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```Go
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f, err := os.Open("filename.ext")
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if err != nil {
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log.Fatal(err)
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}
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```
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类似于`os.Open`函数，标准包中所有可能出错的API都会返回一个error变量，以方便错误处理，这个小节将详细地介绍error类型的设计，和讨论开发Web应用中如何更好地处理error。
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## Error类型
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error类型是一个接口类型，这是它的定义：
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```Go
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type error interface {
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Error() string
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}
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```
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error是一个内置的接口类型，我们可以在/builtin/包下面找到相应的定义。而我们在很多内部包里面用到的 error是errors包下面的实现的私有结构errorString
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```Go
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// errorString is a trivial implementation of error.
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type errorString struct {
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s string
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}
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func (e *errorString) Error() string {
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return e.s
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}
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```
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你可以通过`errors.New`把一个字符串转化为errorString，以得到一个满足接口error的对象，其内部实现如下：
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```Go
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// New returns an error that formats as the given text.
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func New(text string) error {
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return &errorString{text}
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}
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```
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下面这个例子演示了如何使用`errors.New`:
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```Go
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func Sqrt(f float64) (float64, error) {
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if f < 0 {
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return 0, errors.New("math: square root of negative number")
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}
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// implementation
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}
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```
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在下面的例子中，我们在调用Sqrt的时候传递的一个负数，然后就得到了non-nil的error对象，将此对象与nil比较，结果为true，所以fmt.Println(fmt包在处理error时会调用Error方法)被调用，以输出错误，请看下面调用的示例代码：
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```Go
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f, err := Sqrt(-1)
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if err != nil {
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fmt.Println(err)
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}
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```
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## 自定义Error
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通过上面的介绍我们知道error是一个interface，所以在实现自己的包的时候，通过定义实现此接口的结构，我们就可以实现自己的错误定义，请看来自Json包的示例：
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```Go
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type SyntaxError struct {
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msg string // 错误描述
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Offset int64 // 错误发生的位置
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}
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func (e *SyntaxError) Error() string { return e.msg }
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```
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Offset字段在调用Error的时候不会被打印，但是我们可以通过类型断言获取错误类型，然后可以打印相应的错误信息，请看下面的例子:
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```Go
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if err := dec.Decode(&val); err != nil {
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if serr, ok := err.(*json.SyntaxError); ok {
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line, col := findLine(f, serr.Offset)
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return fmt.Errorf("%s:%d:%d: %v", f.Name(), line, col, err)
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}
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return err
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}
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```
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需要注意的是，函数返回自定义错误时，返回值推荐设置为error类型，而非自定义错误类型，特别需要注意的是不应预声明自定义错误类型的变量。例如：
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```Go
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func Decode() *SyntaxError { // 错误，将可能导致上层调用者err!=nil的判断永远为true。
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var err *SyntaxError // 预声明错误变量
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if 出错条件 {
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err = &SyntaxError{}
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}
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return err // 错误，err永远等于非nil，导致上层调用者err!=nil的判断始终为true
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}
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```
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原因见 http://golang.org/doc/faq#nil_error
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上面例子简单的演示了如何自定义Error类型。但是如果我们还需要更复杂的错误处理呢？此时，我们来参考一下net包采用的方法：
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```Go
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package net
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type Error interface {
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error
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Timeout() bool // Is the error a timeout?
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Temporary() bool // Is the error temporary?
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}
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```
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在调用的地方，通过类型断言err是不是net.Error,来细化错误的处理，例如下面的例子，如果一个网络发生临时性错误，那么将会sleep 1秒之后重试：
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```Go
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if nerr, ok := err.(net.Error); ok && nerr.Temporary() {
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time.Sleep(1e9)
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continue
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}
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if err != nil {
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log.Fatal(err)
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}
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```
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## 错误处理
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Go在错误处理上采用了与C类似的检查返回值的方式，而不是其他多数主流语言采用的异常方式，这造成了代码编写上的一个很大的缺点:错误处理代码的冗余，对于这种情况是我们通过复用检测函数来减少类似的代码。
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请看下面这个例子代码：
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```Go
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func init() {
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http.HandleFunc("/view", viewRecord)
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}
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func viewRecord(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
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c := appengine.NewContext(r)
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key := datastore.NewKey(c, "Record", r.FormValue("id"), 0, nil)
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record := new(Record)
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if err := datastore.Get(c, key, record); err != nil {
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http.Error(w, err.Error(), 500)
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return
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}
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if err := viewTemplate.Execute(w, record); err != nil {
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http.Error(w, err.Error(), 500)
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}
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}
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```
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上面的例子中获取数据和模板展示调用时都有检测错误，当有错误发生时，调用了统一的处理函数`http.Error`，返回给客户端500错误码，并显示相应的错误数据。但是当越来越多的HandleFunc加入之后，这样的错误处理逻辑代码就会越来越多，其实我们可以通过自定义路由器来缩减代码(实现的思路可以参考第三章的HTTP详解)。
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```Go
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type appHandler func(http.ResponseWriter, *http.Request) error
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func (fn appHandler) ServeHTTP(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
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if err := fn(w, r); err != nil {
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http.Error(w, err.Error(), 500)
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}
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}
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```
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上面我们定义了自定义的路由器，然后我们可以通过如下方式来注册函数：
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```Go
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func init() {
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http.Handle("/view", appHandler(viewRecord))
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}
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```
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当请求/view的时候我们的逻辑处理可以变成如下代码，和第一种实现方式相比较已经简单了很多。
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```Go
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func viewRecord(w http.ResponseWriter, r *http.Request) error {
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c := appengine.NewContext(r)
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key := datastore.NewKey(c, "Record", r.FormValue("id"), 0, nil)
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record := new(Record)
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if err := datastore.Get(c, key, record); err != nil {
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return err
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}
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return viewTemplate.Execute(w, record)
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}
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```
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上面的例子错误处理的时候所有的错误返回给用户的都是500错误码，然后打印出来相应的错误代码，其实我们可以把这个错误信息定义的更加友好，调试的时候也方便定位问题，我们可以自定义返回的错误类型：
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```Go
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type appError struct {
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Error error
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Message string
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Code int
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}
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```
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这样我们的自定义路由器可以改成如下方式：
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```Go
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type appHandler func(http.ResponseWriter, *http.Request) *appError
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func (fn appHandler) ServeHTTP(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
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if e := fn(w, r); e != nil { // e is *appError, not os.Error.
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c := appengine.NewContext(r)
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c.Errorf("%v", e.Error)
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http.Error(w, e.Message, e.Code)
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}
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}
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```
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这样修改完自定义错误之后，我们的逻辑处理可以改成如下方式：
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```Go
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func viewRecord(w http.ResponseWriter, r *http.Request) *appError {
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c := appengine.NewContext(r)
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key := datastore.NewKey(c, "Record", r.FormValue("id"), 0, nil)
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record := new(Record)
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if err := datastore.Get(c, key, record); err != nil {
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return &appError{err, "Record not found", 404}
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}
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if err := viewTemplate.Execute(w, record); err != nil {
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return &appError{err, "Can't display record", 500}
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}
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return nil
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}
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```
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如上所示，在我们访问view的时候可以根据不同的情况获取不同的错误码和错误信息，虽然这个和第一个版本的代码量差不多，但是这个显示的错误更加明显，提示的错误信息更加友好，扩展性也比第一个更好。
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## 总结
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在程序设计中，容错是相当重要的一部分工作，在Go中它是通过错误处理来实现的，error虽然只是一个接口，但是其变化却可以有很多，我们可以根据自己的需求来实现不同的处理，最后介绍的错误处理方案，希望能给大家在如何设计更好Web错误处理方案上带来一点思路。
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## links
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* [目录](<preface.md>)
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* 上一节: [错误处理，调试和测试](<11.0.md>)
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* 下一节: [使用GDB调试](<11.2.md>)
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