rust 笔记 高级错误处理（一）https://developer.aliyun.com/article/1392099
上面的例子很简单，我们定义了一个错误类型，当为它派生了 Debug 特征，同时手动实现了 Display 特征后，该错误类型就可以作为 Err来使用了。
事实上，实现 Debug 和 Display 特征并不是作为 Err 使用的必要条件，大家可以把这两个特征实现和相应使用去除，然后看看代码会否报错。既然如此，我们为何要为自定义类型实现这两个特征呢？原因有二:
错误得打印输出后，才能有实际用处，而打印输出就需要实现这两个特征
可以将自定义错误转换成 Box 特征对象，在后面的归一化不同错误类型部分.
现在再来定义一个具有错误码和信息的错误:
use std::fmt; struct AppError { code: usize, message: String, } // 根据错误码显示不同的错误信息 impl fmt::Display for AppError { fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter) -> fmt::Result { let err_msg = match self.code { 404 => "Sorry, Can not find the Page!", _ => "Sorry, something is wrong! Please Try Again!", }; // 向一个缓冲区里写格式化的数据。 // write!将格式化的内容写入到指定的输出流中，例如write!(std::io::stdout(), "hello {}!", "world")将在标准输出流中打印出hello world!。 // print!也是对输出内容进行格式化，但是输出的目标是标准输出流 write!(f, "{}", err_msg) } } impl fmt::Debug for AppError { fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter) -> fmt::Result { write!( f, "AppError {{ code: {}, message: {} }}", self.code, self.message ) } } // 测试错误方法 fn produce_error() -> Result<(), AppError> { Err(AppError { code: 404, message: String::from("Page not found"), }) } fn main() { match produce_error() { Err(e) => eprintln!("{}", e), // 抱歉，未找到指定的页面! _ => println!("No error"), } eprintln!("{:?}", produce_error()); // Err(AppError { code: 404, message: Page not found }) eprintln!("{:#?}", produce_error()); // Err( // AppError { code: 404, message: Page not found } // ) }
在本例中，我们除了增加了错误码和消息外，还手动实现了 Debug 特征，原因在于，我们希望能自定义 Debug 的输出内容，而不是使用派生后系统提供的默认输出形式。
错误转换 From 特征
标准库、三方库、本地库，各有各的精彩，各也有各的错误。那么问题就来了，我们该如何将其它的错误类型转换成自定义的错误类型？总不能神鬼牛魔，同台共舞吧。
好在 Rust 为我们提供了 std::convert::From 特征:
pub trait From<T>: Sized { fn from(_: T) -> Self; }
大家都使用过 String::from 函数吧？它可以通过 &str 来创建一个 String，其实该函数就是 From 特征提供的
下面一起来看看如何为自定义类型实现 From 特征:
use std::fs::File; use std::io; #[derive(Debug)] struct AppError { kind: String, // 错误类型 message: String, // 错误信息 } // 为 AppError 实现 std::convert::From 特征，由于 From 包含在 std::prelude 中，因此可以直接简化引入。 // 实现 From<io::Error> 意味着我们可以将 io::Error 错误转换成自定义的 AppError 错误 impl From<io::Error> for AppError { fn from(error: io::Error) -> Self { AppError { kind: String::from("io"), message: error.to_string(), } } } fn main() -> Result<(), AppError> { let _file = File::open("nonexistent_file.txt")?; Ok(()) }
Error: AppError { kind: "io", message: "No such file or directory (os error 2)" }
上面的代码中除了实现 From 外，还有一点特别重要，那就是 ? 可以将错误进行隐式的强制转换：File::open 返回的是 std::io::Error， 我们并没有进行任何显式的转换，它就能自动变成 AppError ，这就是 ? 的强大之处！当然实现隐式转换的前提是实现了对应的From；
再来看看多个不同的错误转换成 AppError 的实现：
use std::fs::File; use std::io::{self, Read}; use std::num; #[derive(Debug)] struct AppError { kind: String, message: String, } impl From<io::Error> for AppError { fn from(error: io::Error) -> Self { AppError { kind: String::from("io"), message: error.to_string(), } } } impl From<num::ParseIntError> for AppError { fn from(error: num::ParseIntError) -> Self { AppError { kind: String::from("parse"), message: error.to_string(), } } } fn main() -> Result<(), AppError> { let mut file = File::open("hello_world.txt")?; let mut content = String::new(); file.read_to_string(&mut content)?; let _number: usize; _number = content.parse()?; Ok(()) }
// 01. 若 hello_world.txt 文件不存在 Error: AppError { kind: "io", message: "No such file or directory (os error 2)" } // 02. 若用户没有相关的权限访问 hello_world.txt Error: AppError { kind: "io", message: "Permission denied (os error 13)" } // 03. 若 hello_world.txt 包含有非数字的内容，例如 Hello, world! Error: AppError { kind: "parse", message: "invalid digit found in string" }
归一化不同的错误类型
在实际项目中，我们往往会为不同的错误定义不同的类型，这样做非常好，但是如果你要在一个函数中返回不同的错误呢？例如：
use std::fs::read_to_string; fn main() -> Result<(), std::io::Error> { let html = render()?; println!("{}", html); Ok(()) } fn render() -> Result<String, std::io::Error> { let file = std::env::var("MARKDOWN")?; let source = read_to_string(file)?; Ok(source) }
上面的代码会报错，原因在于 render 函数中的两个 ? 返回的实际上是不同的错误：env::var() 返回的是 std::env::VarError，而 read_to_string 返回的是 std::io::Error。
为了满足 render 函数的签名，我们就需要将 env::VarError 和 io::Error 归一化为同一种错误类型。要实现这个目的有三种方式:
- 使用特征对象 Box
- 自定义错误类型
- 使用 thiserror
下面依次来看看相关的解决方式。
Box
use std::fs::read_to_string; use std::error::Error; fn main() -> Result<(), Box<dyn Error>> { let html = render()?; println!("{}", html); Ok(()) } fn render() -> Result<String, Box<dyn Error>> { let file = std::env::var("MARKDOWN")?; let source = read_to_string(file)?; Ok(source) }
这个方法很简单，在绝大多数场景中，性能也非常够用，但是有一个问题：Result 实际上不会限制错误的类型，也就是一个类型就算不实现 Error 特征，它依然可以在 Result 中作为 E 来使用，此时这种特征对象的解决方案就无能为力了。
自定义错误类型
与特征对象相比，自定义错误类型麻烦归麻烦，但是它非常灵活，因此也不具有上面的类似限制:
use std::fs::read_to_string; fn main() -> Result<(), MyError> { let html = render()?; println!("{}", html); Ok(()) } fn render() -> Result<String, MyError> { let file = std::env::var("MARKDOWN")?; let source = read_to_string(file)?; Ok(source) } #[derive(Debug)] enum MyError { EnvironmentVariableNotFound, IOError(std::io::Error), } impl From<std::env::VarError> for MyError { fn from(_: std::env::VarError) -> Self { Self::EnvironmentVariableNotFound } } impl From<std::io::Error> for MyError { fn from(value: std::io::Error) -> Self { Self::IOError(value) } } impl std::error::Error for MyError {} impl std::fmt::Display for MyError { fn fmt(&self, f: &mut std::fmt::Formatter<'_>) -> std::fmt::Result { match self { MyError::EnvironmentVariableNotFound => write!(f, "Environment variable not found"), MyError::IOError(err) => write!(f, "IO Error: {}", err.to_string()), } } }
上面代码中有一行值得注意：impl std::error::Error for MyError {} ，只有为自定义错误类型实现 Error 特征后，才能转换成相应的特征对象。
简化错误处理
对于开发者而言，错误处理是代码中打交道最多的部分之一，因此选择一把趁手的武器也很重要，它可以帮助我们节省大量的时间和精力，好钢应该用在代码逻辑而不是冗长的错误处理上。
thiserror
thiserror可以帮助我们简化上面的第二种解决方案：
use std::fs::read_to_string; fn main() -> Result<(), MyError> { let html = render()?; println!("{}", html); Ok(()) } fn render() -> Result<String, MyError> { let file = std::env::var("MARKDOWN")?; let source = read_to_string(file)?; Ok(source) } #[derive(thiserror::Error, Debug)] enum MyError { #[error("Environment variable not found")] EnvironmentVariableNotFound(#[from] std::env::VarError), #[error(transparent)] IOError(#[from] std::io::Error), }
anyhow
anyhow 和 thiserror 是同一个作者开发的，这里是作者关于 anyhow 和 thiserror 的原话：
如果你想要设计自己的错误类型，同时给调用者提供具体的信息时，就使用 thiserror，例如当你在开发一个三方库代码时。如果你只想要简单，就使用 anyhow，例如在自己的应用服务中。
use std::fs::read_to_string; use anyhow::Result; fn main() -> Result<()> { let html = render()?; println!("{}", html); Ok(()) } fn render() -> Result<String> { let file = std::env::var("MARKDOWN")?; let source = read_to_string(file)?; Ok(source) }
关于如何选用 thiserror 和 anyhow 只需要遵循一个原则即可：是否关注自定义错误消息，关注则使用 thiserror（常见业务代码），否则使用 anyhow(编写第三方库代码).
