Кратко — сравнение четырех подходов к обработке ошибок по семейству критериев (семантика, распространение/композиция, производительность, наблюдаемость, пригодность для разных слоёв/архитектур). Для каждой стратегии — когда её лучше применять и почему.
1) Исключения (exceptions)
- Суть: ошибки прерывают нормальный поток через выброс/перехват; часто неявны в сигнатуре.
- Плюсы: лёгкость записи «спокойного» линейного кода; удобны для редко возникающих/фатальных ошибок; хорошо сочетаются со stack traces и rich diagnostics.
- Минусы: скрытая спецификация ошибок (сложно понять, что может выброситься); непредсказуемая передача контроля; затрудняют статический анализ; проблемы в многопоточности/перформансе и при асинхроне (без явных language-обеспечений).
- Лучше для: верхние слои приложений/фреймворков, где ошибки редки/фатальны и нужно богатое диагностирование (GUI, web-UI, обработчики запросов), когда язык поддерживает checked/unchecked исключения с хорошим стеком. Подходят для внутренних логических/программных ошибок (инварианты).
- Избегать в: низкоуровневых/реaltime/встраиваемых модулях, в API/библиотеках, где важна явная спецификация ошибок и детерминизм.
2) Возвращаемые код(ы) ошибок (int/errno-style)
- Суть: функция возвращает код состояния, часто вместе с out-параметрами.
- Плюсы: простота, низкая накладная, сочетается со старым С-кодом и FFI; предсказуемо для embedded/OS-уровня.
- Минусы: легко игнорировать (тихое пропускание ошибок); непонятная семантика кодов; плохая композиция и поток управления; мало диагностической информации.
- Лучше для: низкоуровневых систем (ядро, драйверы, встраиваемые устройства), где контроль накладных расходов и бинарная совместимость важны; там, где API очень ограничено и возврат дополнительных структур невозможен.
- Избегать в: высокоуровневой бизнес-логике и публичных API, где удобство и безопасность важнее микронекошей.
3) Возвращаемые Result/Option (алгебраические типы, как в Rust/Scala)
- Суть: функция возвращает тип, инкапсулирующий успех/ошибку (Result) или наличие/отсутствие (Option).
- Плюсы: явная семантика в типовой системе, статическая проверяемость (ошибки вынуждают обработать/пропустить явно), хорошая композиция (map/and_then/?, комбинирование), богатая диагностика возможна; подходит для безопасных, конкурентных и критичных по надёжности систем.
- Минусы: вербозность в языках без синтаксиса для короткой обработки; возможен накладной код-пропагирования; психологически непривычно для тех, кто ожидает исключений.
- Лучше для: ядра бизнес-логики, библиотек и API, где важно явное моделирование ожидаемых ошибок (валидация, I/O, парсинг), в многопоточных и безопасных системах (например, Rust), в коде требующем формальной статической гарантии обработки ошибок.
- Частое правило: Option для отсутствия значения, Result для ожидаемых ошибок.
4) Соглашение как в Go — ошибка как значение (error как отдельный возвращаемый тип)
- Суть: функция возвращает основной результат и отдельный value error (обычно интерфейс); ошибки — значения, явно проверяемые.
- Плюсы: простота и явность; легко читать и тестировать; хорошо работает в системах с лёгкой семантикой ошибок; гибкость (error может быть nil); простая интеграция с логированием и обработкой.
- Минусы: шаблонная вербозность (много повторяющейся проверки), риск игнорирования ошибок, отсутствие строгой типизации разных error-классов (хотя можно использовать типы/вспом. интерфейсы).
- Лучше для: серверной бизнес-логики, микросервисов, сетевого кода, где нужная явность и простота, но не требуется алгебраическая строгая типизация; хорошо для командных утилит и сервисов, где семантика ошибок простая.
- Часто применяется в codebases, где важны явный контроль и простая интеграция с мониторингом.
Рекомендации по использованию в архитектурах/модулях
- Нижний уровень/встраиваемый/реал-тайм: возвращаемые коды ошибок (минимум накладных), либо Result-like с нулевой аллокацией. Исключения — плохой выбор.
- Системное ПО/драйверы/ядро: код ошибки или специализированные статические типы; предсказуемость и простота.
- Библиотеки/SDK/APIs: предпочитать Result/Option или ошибки как значения — явность в сигнатуре важнее неявных исключений; если язык поддерживает algebraic types — использовать их.
- Бизнес-логика/микросервисы/сетевой сервер: error-as-value (Go) или Result — оба допустимы; выбирайте по удобству команды и по поддержке языка. Исключения уместны для неожиданных/фатальных ситуаций.
- Веб/GUI-обработчики верхнего уровня: исключения допустимы для упрощения пути ошибок и централизованной обработки; но хорошо комбинировать с структурированным логированием.
- Асинхронный/конкурентный код: предпочтительно явные возвращаемые типы (Result/Option/error-as-value), потому что они детерминирны и удобны для композиции; исключения сложнее корректно пробросить через callback/фьючерсы.
- Публичные API/кросс-языковые границы: явные типы ошибок (Result/struct errors) или error-codes лучше — облегчают FFI и документацию.
Практические соображения
- Ожидаемые vs неожиданые: моделируйте ожидаемые, обычные неуспехи (проверяемые ошибки) как возвращаемые значения/Result; используйте исключения для непредвиденных/неустранимых багов.
- Документируйте: любой выбранный подход требует явной документации того, что и как возвращается/выбрасывается.
- Логирование и трассировка: исключения дают стек-трейсы; в value-ориентированных подходах убедитесь, что ошибки несут контекст (wrap/annotate).
- Согласованность в проекте: важнее единообразие, чем абсолютная «идеальность» подхода — смешение стилей без чёткой политики приводит к ошибкам.
- Производительность: в hot path избегайте исключений; предпочитайте лёгкие возвращаемые статусы.
Короткая «шпаргалка» выбора
- Требуется строгая статическая гарантия обработки ошибок → Result/Option.
- Низкоуровневые, ресурсно-ограниченные модули → коды ошибок / минимальный Result.
- Простые сервисы/микросервисы с явной обработкой → error-as-value (Go) или Result.
- Верхний уровень приложения с централизованной обработкой и богатой диагностикой → исключения.
- Гибрид: ожидаемые ошибки через Result/Option, непредвиденные — через исключения (если язык позволяет) — часто практичный компромисс.
Если нужно — могу привести конкретные примеры проектирования API для каждой стратегии.