Go Defer 高级实践

ronniesong
defer 是一个用起来非常简单的特性。
它的实现原理也不复杂。
本文主要介绍这个特性在实际项目中的利弊以及建议。

为什么要用 defer

任何一个特性都有它的设计初衷,主要是被用来解决什么问题的,任何一个特性也都有它合适和不合适出现的地方,我们清楚地了解并正确合理地使用,是非常重要的。

优势

提高安全性、健壮性

让代码更优雅

劣势

可读性、可维护性

(注意:用 defer 当然肯定比不用有一定的性能开销,但我们可以忽略,因为影响确实很小。 换句话说,绝大部分情况下,考虑是否使用 defer 时,性能开销不应该是首先考虑的因素。但是!如果你的代码是微秒级别的,那还是要评估后再使用)

defer 怎么用

  1. 官方文档,告诉你 defer 的基本用法
  2. 几乎所有其他文章里说 defer 如何如何有坑,defer 需要注意什么等等。。都是官方文档上讲到的三点,在此就不赘述了。下面我分成三部分,建议使用、中立和不建议。

    • 建议使用 是官方 src 里都在用的,而且也是 defer 的设计初衷。
    • 中立 是工程实践中总结出来,平衡了代码优雅和可读性、可维护性后的结果。
    • 不建议 是弊大于利,得不偿失的用法,主要影响的就是降低可读性,可维护性。

建议使用

Recover

defer func() {
    if r := recover(); r != nil {
        fmt.Println("Recovered", r)
    }
}()

资源回收

各种资源的使用,如果在用完之后不 close,就会造成资源的泄露,可能会严重影响程序运行,甚至造成程序死掉

网络 I/O
c, err := Dial("udp", raddr)
if err != nil {
    return err
}
defer c.Close()
文件 I/O
f, err := os.Open(filename)
if err != nil {
    return
}
defer f.Close()
channel 关闭
fd, _ := os.Open("txt")
errc := make(chan error, 1)
// 主动关闭,减小 GC 压力。
defer close(errc)
    
var buf [1]byte
n, err := fd.Read(buf[:1])
if n == 0 || err != nil {
    errc <- fmt.Errorf("read byte = %d, err = %v", n, err)
}

避免死锁

type A struct {
    t int
    sync.Mutex
}

func main() {
    a := new(A)
    for i := 0; i < 2000; i++ {
        go a.incr()
    }
    time.Sleep(500 * time.Millisecond) // 此处用 sleep 简单模拟等待同步,实际这样写不严谨,可用 waitGroup、channel 等
    fmt.Println(a.t)
}

func (a *A) incr() {
    a.Lock()
    defer a.Unlock()
    
    // 模拟 ... 一堆逻辑

    // 然后 ... 中间有好几个 return 出口
    
    // 如果我们不用 defer,就要在每个 return 都写上 a.Unlock,不然就可能会造成死锁    
    a.t++
}

中立

函数返回时的打点

记日志

这里可能稍微有一些复杂,我稍微讲一下
第一步,会先执行 log("do") 调用 log 函数传入参数 “do”
第二步,log 函数执行函数体即 start := time.Now() fmt.Printf("enter %s\n", msg)两行,然后给调用方 do 函数返回一个 func()
第三步,这个 func() 被放到 defer 里,等到 do 函数返回时才会执行。

func main() {
    do()
}

func do() {
    defer log("do")()

    // ... 一些逻辑

    time.Sleep(1 * time.Second)
}

func log(msg string) func() {
    start := time.Now()
    fmt.Printf("enter %s\n", msg)
    return func() { fmt.Printf("exit %s (%s)", msg, time.Since(start)) }
}

错误处理

因为 go 自带的比较恶心的 err != nil 的判断,业务逻辑中可能会有大量的这种代码,而我们又要对出错进行一个统一的处理的时候,可以用。

数据库事务的回滚操作
tx, err := db.Begin()
if err != nil {
    return err
}
defer func() {
    if err != nil {
        tx.Rollback()
    }
}()

// ... 中间会发生多个数据库操作 ...

// 提交,那么在提交之前发生的任何错误,返回时都可利用之前注册的 defer 进行回滚
tx.Commit()

不建议

不建议的用法就不给出代码示例了,怕你看了错误的代码示例反而记住了,就不好了。下面只说不建议的用法场景。

不要直接在循环中使用 defer

defer 是后定义的先执行,和栈类似。
如果在循环中调用 defer,可能会导致堆积了很多 defer,在循环结束后才会执行。
这中间如果有任何一个 defer 失败了怎么办?
多个 defer 执行的内容有没有依赖关系和冲突?
所以,除非万不得已,不要给自己增加复杂度。
不这么用就好了。

不要在 defer 中传入体积很大的参数

因为编译器的很多优化对它都不起作用,所以尽量不要传入体积很大的参数,当然我觉得也应该没有多少人会传入一堆参数来用 defer 的。

不要用 receiver 调用 defer

因为 receiver 是当做第一个参数传给调用函数的,也是值传递,除非你能时刻明确注意 receiver 是否是一个指针,否则最好不要用 defer,不然可能无法得到你想要的结果。

未完待续。。。

defer 原理简述

defer 源码实现的位置:runtime/panic.go

看到这知道我在建议使用中第一个就写 recover 是为什么了吧。
这个特性最初的目的就是给 recover 用的。

编译器会把 defer 关键字转化为对此函数的调用:

func deferproc(siz int32, fn *funcval)

然后当原函数 return 时,会调用:

func deferreturn(arg0 uintptr)

看,它只有一个参数,就是 arg0,也就是 代码中 defer 后面跟着的函数。明显的,只有函数体本身会延迟执行,函数的参数在注册 defer 之前就已经执行完了。

结语

老老实实写代码,不要总想玩魔法。

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Golang 攻略
针对 Golang:介绍正确用法;剖析核心设计;总结最佳实践。

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