延宕执行,妙用无穷,Go lang1.18入门精炼教程,由白丁入鸿儒,Golang中defer关键字延迟调用机制使用EP17

先行定义,延后执行。不得不佩服Go lang设计者天才的设计,事实上,defer关键字就相当于Python中的try{ ...}except{ ...}finally{...}结构设计中的finally语法块,函数结束时强制执行的代码逻辑,但是defer在语法结构上更加优雅,在函数退出前统一执行,可以随时增加defer语句,多用于系统资源的释放以及相关善后工作。当然了,这种流程结构是必须的,形式上可以不同,但底层原理是类似的,Golang 选择了更简约的defer,避免多级嵌套的try except finally 结构。

使用场景

操作系统资源在业务上避免不了的,比方说单例对象的使用权、文件读写、数据库读写、锁的获取和释放等等,这些资源需要在使用完之后释放掉或者销毁,如果忘记释放、资源会常驻内存,长此以往就会造成内存泄漏的问题。但是人非圣贤,孰能无过?因此研发者在撰写业务的时候有几率忘记关闭这些资源。

Golang中defer关键字的优势在于,在打开资源语句的下一行,就可以直接用defer语句来注册函数结束后执行关闭资源的操作。说白了就是给程序逻辑“上闹钟”,定义好逻辑结束时需要关闭什么资源,如此,就降低了忘记关闭资源的概率:

package main  

import (  
    "fmt"  
    "github.com/jinzhu/gorm"  
    _ "github.com/jinzhu/gorm/dialects/mysql"  
)  

func main() {  
    db, err := gorm.Open("mysql", "root:root@(localhost)/mytest?charset=utf8mb4&parseTime=True&loc=Local")  

    if err != nil {  
                fmt.Println(err)  
            fmt.Println("连接数据库出错")  
        return  
    }  

    defer db.Close()  
        fmt.Println("链接Mysql成功")  

}

这里通过gorm获取数据库指针变量后,在业务开始之前就使用defer定义好数据库链接的关闭,在main函数执行完毕之前,执行db.Close()方法,所以打印语句是在defer之前执行的。

所以需要注意的是,defer最好在业务前面定义,如果在业务后面定义:

fmt.Println("链接Mysql成功")  
defer db.Close()

这样写就是画蛇添足了,因为本来就是结束前执行,这里再加个defer关键字的意义就不大了,反而会在编译的时候增加程序的判断逻辑,得不偿失。

defer执行顺序问题

Golang并不会限制defer关键字的数量,一个函数中允许多个“延迟任务”:

package main  

import "fmt"  

func main() {  
    defer func1()  
    defer func2()  
    defer func3()  
}  

func func1() {  
    fmt.Println("任务1")  
}  

func func2() {  
    fmt.Println("任务2")  
}  

func func3() {  
    fmt.Println("任务3")  
}

程序返回:

任务3  
任务2  
任务1

我们可以看到,多个defer的执行顺序其实是“反”着的,先定义的后执行,后定义的先执行,为什么?因为defer的执行逻辑其实是一种“压栈”行为:

package main  

import (  
    "fmt"  
    "sync"  
)  

// Item the type of the stack  
type Item interface{}  

// ItemStack the stack of Items  
type ItemStack struct {  
    items []Item  
    lock  sync.RWMutex  
}  

// New creates a new ItemStack  
func NewStack() *ItemStack {  
    s := &ItemStack{}  
    s.items = []Item{}  
    return s  
}  

// Pirnt prints all the elements  
func (s *ItemStack) Print() {  
    fmt.Println(s.items)  
}  

// Push adds an Item to the top of the stack  
func (s *ItemStack) Push(t Item) {  
    s.lock.Lock()  
    s.lock.Unlock()  
    s.items = append(s.items, t)  
}  

// Pop removes an Item from the top of the stack  
func (s *ItemStack) Pop() Item {  
    s.lock.Lock()  
    defer s.lock.Unlock()  
    if len(s.items) == 0 {  
        return nil  
    }  
    item := s.items[len(s.items)-1]  
    s.items = s.items[0 : len(s.items)-1]  
    return item  
}

这里我们使用切片和结构体实现了栈的数据结构,当元素入栈的时候,会进入栈底,后进的会把先进的压住,出栈则是后进的先出:

func main() {  

    var stack *ItemStack  
    stack = NewStack()  
    stack.Push("任务1")  
    stack.Push("任务2")  
    stack.Push("任务3")  
    fmt.Println(stack.Pop())  
    fmt.Println(stack.Pop())  
    fmt.Println(stack.Pop())  

}

程序返回:

任务3  
任务2  
任务1

所以,在defer执行顺序中,业务上需要先执行的一定要后定义,而业务上后执行的一定要先定义。

除此以外,就是与其他执行关键字的执行顺序问题,比方说return关键字:

package main  

import "fmt"  

func main() {  
    test()  
}  

func test() string {  
    defer fmt.Println("延时任务执行")  
    return testRet()  
}  

func testRet() string {  
    fmt.Println("返回值函数执行")  
    return ""  
}

程序返回:

返回值函数执行  
延时任务执行

一般情况下,我们会认为return就是结束逻辑,所以return逻辑应该会最后执行,但实际上defer会在retrun后面执行,所以defer中的逻辑如果依赖return中的执行结果,那么就绝对不能使用defer关键字。

业务与特性结合

我们知道,有些内置关键字不仅仅具备表层含义,如果了解其特性,是可以参与业务逻辑的,比如说Python中的try{ ...}except{ ...}finally{...}结构,表面上是捕获异常,输出异常,其实可以利用其特性搭配唯一索引,就可以直接完成排重业务,从而减少一次磁盘的IO操作。

defer也如此,假设我们要在同一个函数中打开不同的文件进行操作:

package main  

import (  
    "os"  
)  

func mergeFile() error {  

    f1, _ := os.Open("file1.txt")  
    if f1 != nil {  

        //操作文件  
        f1.Close()  
    }  

    f2, _ := os.Open("file2.txt")  
    if f2 != nil {  

        //操作文件  
        f2.Close()  
    }  

    return nil  
}  

func main(){  
mergeFile()  
}

所以理论上,需要两个文件句柄对象,分别打开不同的文件,然后同步执行。

但让defer关键字参与进来:

package main  

import (  
    "fmt"  
    "io"  
    "os"  
)  

func mergeFile() error {  

    f, _ := os.Open("file1.txt")  
    if f != nil {  
        defer func(f io.Closer) {  
            if err := f.Close(); err != nil {  
                fmt.Printf("文件1关闭 err %vn", err)  
            }  
        }(f)  
    }  

    f, _ = os.Open("file2.txt")  
    if f != nil {  
        defer func(f io.Closer) {  
            if err := f.Close(); err != nil {  
                fmt.Printf("文件2关闭 err err %vn", err)  
            }  
        }(f)  
    }  

    return nil  
}  

func main() {  

    mergeFile()  
}

这里就用到了defer的特性,defer函数定义的时候,句柄参数就已经复制进去了,随后,真正执行close()函数的时候就刚好关闭的是对应的文件了,如此,同一个句柄对不同文件进行了复用,我们就节省了一次内存空间的分配。

defer一定会执行吗

我们知道Python中的try{ ...}except{ ...}finally{...}结构,finally仅仅是理论上会执行,一旦遇到特殊情况:

from peewee import MySQLDatabase  

class Db:  

    def __init__(self):  

        self.db = MySQLDatabase('mytest', user='root', password='root',host='localhost', port=3306)  

    def __enter__(self):  
        print("connect")  
        self.db.connect()  
        exit(-1)  

    def __exit__(self,*args):  
        print("close")  
        self.db.close()  

with Db() as db:  
    print("db is opening")

程序返回:

connect

并未执行print("db is opening")逻辑,是因为在__enter__方法中就已经结束了(exit(-1))

而defer同理:

package main  

import (  
    "fmt"  
    "os"  
)  

func main() {  
    defer func() {  
        fmt.Printf("延后执行")  
    }()  
    os.Exit(1)  
}

这里和Python一样,同样调用os包中的Exit函数,程序返回:

exit status 1

延迟方法并未执行,所以defer并非一定会执行。

结语

defer关键字是极其天才的设计,业务简单的情况下不会有什么问题。但也需要深入理解defer的特性以及和其他内置关键字的关系,才能发挥它最大的威力,著名语言C#最新版本支持了 using无括号的形式,默认当前块结束时释放资源,这也算是对defer关键字的一种致敬罢。

文章来源于互联网:延宕执行,妙用无穷,Go lang1.18入门精炼教程,由白丁入鸿儒,Golang中defer关键字延迟调用机制使用EP17

THE END
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