这篇文章是系列文章中的第二篇，系列文章主要包括：
panic 能中断一个程序的执行，同时也能在一定情况下进行恢复(recover)。我们就来看一看 panic 和 recover 这对关键字的实现机制。根据我们对 Go 的实践，可以预见的是，他们的实现跟runtime调度器和 defer 关键字也紧密相关。
func main() { panic("sim lou.") } 输出结果是：
panic: sim lou. goroutine 1 [running]: main.main() /Users/ytlou/Desktop/golang/golang_study/study/basic/panic/panic_test1.go:4 +0x39 Process finished with exit code 2 这里思考一下，为什么执行 panic 后会导致应用程序运行中止？或者说执行panic为什么导致进程终止了？
func main() { defer func() { if err := recover(); err != nil { log.Printf("recover: %v", err) } }() panic("sim lou.") } 输出结果是：
2019/10/26 22:19:33 recover: sim lou. Process finished with exit code 0 思考一下为什么加上 defer + recover 组合就可以保护应用程序不会退出。
上面问题二是 defer + recover 组合，那我去掉 defer 是不是也可以呢？如下：
func main() { if err := recover(); err != nil { log.Printf("recover: %v", err) } panic("sim lou.") } 运行结果：
panic: sim lou. goroutine 1 [running]: main.main() /Users/ytlou/Desktop/golang/golang_study/study/basic/panic/panic_test3.go:9 +0xa1 Process finished with exit code 2 不行！！！我们常说 defer + recover 组合 “万能” 捕获。但是为什么呢。去掉 defer 后为什么就无法捕获了？
思考一下，为什么需要设置 defer 后 recover 才能起作用？
同时你还需要仔细想想，我们设置 defer + recover 组合后就能无忧无虑了吗，各种 “乱” 写了吗？
func main() { go func() { defer func() { if err := recover(); err != nil { log.Printf("recover: %v", err) } }() }() panic("qwertyuiop.") } 输出结果：
panic: qwertyuiop. goroutine 1 [running]: main.main() /Users/ytlou/Desktop/golang/golang_study/study/basic/panic/panic_test4.go:13 +0x51 请思考一下，为什么新起了一个 Goroutine 就无法捕获到异常了？到底发生了什么事…
但是我们改一下：
func main() { go func() { defer func() { if err := recover(); err != nil { log.Printf("recover: %v", err) } }() panic("aim lou 2.") }() time.Sleep(1* time.Second) } 输出是：
2019/10/26 22:27:50 recover: aim lou 2. 为什么我们把panic放到自定义的协程里面recover又可以work了呢？
基于前面的四个问题，我们阅读源码，从源码找到root cause.
type _panic struct { argp unsafe.Pointer // pointer to arguments of deferred call run during panic; cannot move - known to liblink arg interface{} // argument to panic link *_panic // link to earlier panic recovered bool // whether this panic is over aborted bool // the panic was aborted } 在 panic 中是使用 _panic 作为其基础单元的，每执行一次 panic 语句，都会创建一个 _panic 对象。它包含了一些基础的字段用于存储当前的 panic 调用情况，涉及的字段如下
通过查看 link 字段，可得知其是一个链表的数据结构，如下图：
+-----------+ +-----------+ +-----------+ | _panic | +----> _panic | +-----> _panic | +-----------+ | +-----------+ | +-----------+ | ...... | | | ...... | | | ...... | +-----------+ | +-----------+ | +-----------+ | link |-----+ | link +----+ | link | +-----------+ +-----------+ +-----------+ | ...... | | ...... | | ...... | +-----------+ +-----------+ +-----------+ 我们先看看panic生成的汇编代码：
func main() { panic("sim lou.") } 汇编代码：
"".main STEXT size=65 args=0x0 locals=0x18 0x0000 00000 (panic_test1.go:3) TEXT "".main(SB), ABIInternal, $24-0 ...... 0x002f 00047 (panic_test1.go:4) PCDATA $0, $0 0x002f 00047 (panic_test1.go:4) MOVQ AX, 8(SP) 0x0034 00052 (panic_test1.go:4) CALL runtime.gopanic(SB) ....... 可以看到 panic 翻译成汇编代码主要是调用了 runtime.gopanic，我们一起来看看这个方法做了什么事，如下（省略部分）
func gopanic(e interface{}) { gp := getg() ...... var p _panic p.arg = e // 头插法 p.link = gp._panic gp._panic = (*_panic)(noescape(unsafe.Pointer(&p))) for { d := gp._defer if d == nil { break } // If defer was started by earlier panic or Goexit (and, since we're back here, that triggered a new panic), // take defer off list. The earlier panic or Goexit will not continue running. if d.started { if d._panic != nil { d._panic.aborted = true } d._panic = nil d.fn = nil gp._defer = d.link freedefer(d) continue } // Mark defer as started, but keep on list, so that traceback // can find and update the defer's argument frame if stack growth // or a garbage collection happens before reflectcall starts executing d.fn. d.started = true // Record the panic that is running the defer. // If there is a new panic during the deferred call, that panic // will find d in the list and will mark d._panic (this panic) aborted. d._panic = (*_panic)(noescape(unsafe.Pointer(&p))) p.argp = unsafe.Pointer(getargp(0)) reflectcall(nil, unsafe.Pointer(d.fn), deferArgs(d), uint32(d.siz), uint32(d.siz)) p.argp = nil // reflectcall did not panic. Remove d. if gp._defer != d { throw("bad defer entry in panic") } d._panic = nil d.fn = nil gp._defer = d.link // trigger shrinkage to test stack copy. See stack_test.go:TestStackPanic //GC() pc := d.pc sp := unsafe.Pointer(d.sp) // must be pointer so it gets adjusted during stack copy freedefer(d) if p.recovered { atomic.Xadd(&runningPanicDefers, -1) gp._panic = p.link // Aborted panics are marked but remain on the g.panic list. // Remove them from the list. for gp._panic != nil && gp._panic.aborted { gp._panic = gp._panic.link } if gp._panic == nil { // must be done with signal gp.sig = 0 } // Pass information about recovering frame to recovery. gp.sigcode0 = uintptr(sp) gp.sigcode1 = pc mcall(recovery) throw("recovery failed") // mcall should not return } } preprintpanics(gp._panic) fatalpanic(gp._panic) // should not return *(*int)(nil) = 0 // not reached } 通过对上述代码的执行分析，可得知 panic 方法实际上就是处理当前 Goroutine(g) 上所挂载的 ._panic 链表（所以无法对其他 Goroutine 的异常事件响应），然后对其所属的 defer 链表和 recover 进行检测并处理，最后调用退出命令中止应用程序。
func main() { defer func() { if err := recover(); err != nil { log.Printf("recover: %v", err) } }() panic("sim lou.") } 输出结果：
2019/10/27 12:39:30 recover: sim lou. Process finished with exit code 0 我们看汇编代码，panic是怎么被recover的：
"".main STEXT size=118 args=0x0 locals=0x50 ...... 0x003a 00058 (panic_test2.go:6) CALL runtime.deferprocStack(SB) ...... 0x005a 00090 (panic_test2.go:12) CALL runtime.gopanic(SB) ...... 0x0060 00096 (panic_test2.go:6) CALL runtime.deferreturn(SB) ...... "".main.func1 STEXT size=151 args=0x0 locals=0x40 0x0000 00000 (panic_test2.go:6) TEXT "".main.func1(SB), ABIInternal, $64-0 ...... 0x0026 00038 (panic_test2.go:7) CALL runtime.gorecover(SB) ...... 0x0092 00146 (panic_test2.go:6) JMP 0 通过分析底层调用，可得知主要是如下几个方法：
前面我们说了简单的流程，gopanic 方法会遍历调用当前 Goroutine 下的 defer 链表，若 reflectcall 执行中遇到 recover 就会调用 gorecover 进行处理，该方法代码如下：
func gorecover(argp uintptr) interface{} { // Must be in a function running as part of a deferred call during the panic. // Must be called from the topmost function of the call // (the function used in the defer statement). // p.argp is the argument pointer of that topmost deferred function call. // Compare against argp reported by caller. // If they match, the caller is the one who can recover. gp := getg() p := gp._panic if p != nil && !p.recovered && argp == uintptr(p.argp) { p.recovered = true return p.arg } return nil } 这代码，看上去挺简单的，核心就是修改 recovered 字段。该字段是用于标识当前 panic 是否已经被 recover 处理。但是这和我们想象的并不一样啊，程序是怎么从 panic 流转回去的呢？是不是在核心方法里处理了呢？我们再看看 gopanic 的代码，如下：
func gopanic(e interface{}) { ... for { // defer... ... pc := d.pc sp := unsafe.Pointer(d.sp) // must be pointer so it gets adjusted during stack copy freedefer(d) // recover... if p.recovered { atomic.Xadd(&runningPanicDefers, -1) gp._panic = p.link for gp._panic != nil && gp._panic.aborted { gp._panic = gp._panic.link } if gp._panic == nil { gp.sig = 0 } gp.sigcode0 = uintptr(sp) gp.sigcode1 = pc mcall(recovery) throw("recovery failed") } } ... } 我们回到 gopanic 方法中再仔细看看，发现实际上是包含对 recover 流转的处理代码的。恢复流程如下：
func recovery(gp *g) { // Info about defer passed in G struct. sp := gp.sigcode0 pc := gp.sigcode1 // d's arguments need to be in the stack. if sp != 0 && (sp < gp.stack.lo || gp.stack.hi < sp) { print("recover: ", hex(sp), " not in [", hex(gp.stack.lo), ", ", hex(gp.stack.hi), "]\n") throw("bad recovery") } // Make the deferproc for this d return again, // this time returning 1. The calling function will // jump to the standard return epilogue. gp.sched.sp = sp gp.sched.pc = pc gp.sched.lr = 0 gp.sched.ret = 1 gogo(&gp.sched) } 粗略一看，似乎就是很简单的设置了一些值？但实际上设置的是编译器中伪寄存器的值，常常被用于维护上下文等。在这里我们需要结合 gopanic 方法一同观察 recovery 方法。它所使用的栈指针 sp 和程序计数器 pc 是由当前 defer 在调用流程中的 deferproc 传递下来的，因此实际上最后是通过 gogo 方法跳回了 deferproc 方法。另外我们注意到：
gp.sched.ret = 1
在底层中程序将 gp.sched.ret 设置为了 1，也就是没有实际调用 deferproc 方法，直接修改了其返回值。意味着默认它已经处理完成。直接转移到 deferproc 方法的下一条指令去。至此为止，异常状态的流转控制就已经结束了。接下来就是继续走 defer 的流程了.
当然如果所有的 defer 都没有指明显式的 recover，那么这时候则直接在运行时抛出 panic 信息：
// 消耗完所有的 defer 调用，保守地进行 panic // 因为在冻结之后调用任意用户代码是不安全的，所以我们调用 preprintpanics 来调用 // 所有必要的 Error 和 String 方法来在 startpanic 之前准备 panic 字符串。 preprintpanics(gp._panic) fatalpanic(gp._panic) // 不应该返回 *(*int)(nil) = 0 // 无法触及 从 panic 和 recover 这对关键字的实现上可以看出，可恢复的 panic 必须要 recover 的配合。 而且，这个 recover 必须位于同一 goroutine 的直接调用链上（例如，如果 A 依次调用了 B 和 C，而 B 包含了 recover，而 C 发生了 panic，则这时 B 的 panic 无法恢复 C 的 panic； 又例如 A 调用了 B 而 B 又调用了 C，那么 C 发生 panic 时，如果 A 要求了 recover 则仍然可以恢复）， 否则无法对 panic 进行恢复。
当一个 panic 被恢复后，调度并因此中断，会重新进入调度循环，进而继续执行 recover 后面的代码， 包括比 recover 更早的 defer（因为已经执行过得 defer 已经被释放，而尚未执行的 defer 仍在 goroutine 的 defer 链表中）， 或者 recover 所在函数的调用方。