Go中defer使用场景及注意事项
来源:脚本之家
时间:2022-12-24 09:13:47 214浏览 收藏
怎么入门Golang编程?需要学习哪些知识点?这是新手们刚接触编程时常见的问题;下面golang学习网就来给大家整理分享一些知识点,希望能够给初学者一些帮助。本篇文章就来介绍《Go中defer使用场景及注意事项》,涉及到defer、使用,有需要的可以收藏一下
1. 简介
defer 会在当前函数返回前执行传入的函数,它会经常被用于关闭文件描述符、关闭数据库连接以及解锁资源。
理解这句话主要在三个方面:
- 当前函数
- 返回前执行,当然函数可能没有返回值
- 传入的函数,即 defer 关键值后面跟的是一个函数,包括普通函数如(fmt.Println), 也可以是匿名函数 func()
1.1 使用场景
使用 defer 的最常见场景是在函数调用结束后完成一些收尾工作,例如在 defer 中回滚数据库的事务:
func createPost(db *gorm.DB) error { tx := db.Begin() // 用来回滚数据库事件 defer tx.Rollback() if err := tx.Create(&Post{Author: "Draveness"}).Error; err != nil { return err } return tx.Commit().Error }
在使用数据库事务时,我们可以使用上面的代码在创建事务后就立刻调用 Rollback 保证事务一定会回滚。哪怕事务真的执行成功了,那么调用 tx.Commit() 之后再执行 tx.Rollback() 也不会影响已经提交的事务。
1.2 注意事项
使用defer
时会遇到两个常见问题,这里会介绍具体的场景并分析这两个现象背后的设计原理:
defer 关键字的调用时机以及多次调用 defer 时执行顺序是如何确定的defer 关键字使用传值的方式传递参数时会进行预计算,导致不符合预期的结果
作用域
向 defer 关键字传入的函数会在函数返回之前运行。
假设我们在 for 循环中多次调用 defer 关键字:
package main import "fmt" func main() { for i := 0; i#运行
$ go run main.go
4
3
2
1
0
运行上述代码会倒序执行传入 defer 关键字的所有表达式,因为最后一次调用 defer 时传入了 fmt.Println(4),所以这段代码会优先打印 4。我们可以通过下面这个简单例子强化对 defer 执行时机的理解:
package main import "fmt" func main() { // 代码块 { defer fmt.Println("defer runs") fmt.Println("block ends") } fmt.Println("main ends") }# 输出
$ go run main.go
block ends
main ends
defer runs
从上述代码的输出我们会发现,defer 传入的函数不是在退出代码块的作用域时执行的,它只会在当前函数和方法返回之前被调用。
预计算参数
Go 语言中所有的函数调用都是传值的.
虽然 defer 是关键字,但是也继承了这个特性。假设我们想要计算 main 函数运行的时间,可能会写出以下的代码:
package main import ( "fmt" "time" ) func main() { startedAt := time.Now() // 这里误以为:startedAt是在time.Sleep之后才会将参数传递给defer所在语句的函数中 defer fmt.Println(time.Since(startedAt)) time.Sleep(time.Second) }# 输出
$ go run main.go
0s
上述代码的运行结果并不符合我们的预期,这个现象背后的原因是什么呢?
经过分析(或者使用debug方式),我们会发现:
调用 defer 关键字会立刻拷贝函数中引用的外部参数
所以 time.Since(startedAt) 的结果不是在 main 函数退出之前计算的,而是在 defer 关键字调用时计算的,最终导致上述代码输出 0s。
想要解决这个问题的方法非常简单,我们只需要向 defer 关键字传入匿名函数:
package main import ( "fmt" "time" ) func main() { startedAt := time.Now() // 使用匿名函数,传递的是函数的指针 defer func() { fmt.Println(time.Since(startedAt)) }() time.Sleep(time.Second) }#输出
$ go run main.go
$ 1.0056135s
2. defer 数据结构
defer 关键字在 Go 语言源代码中对应的数据结构:
type _defer struct { siz int32 started bool openDefer bool sp uintptr pc uintptr fn *funcval _panic *_panic link *_defer }简单介绍一下 runtime._defer 结构体中的几个字段:
- siz 是参数和结果的内存大小;
- sp 和 pc 分别代表栈指针和调用方的程序计数器;
- fn 是 defer 关键字中传入的函数;
- _panic 是触发延迟调用的结构体,可能为空;
- openDefer 表示当前 defer 是否经过开放编码的优化;
除了上述的这些字段之外,runtime._defer 中还包含一些垃圾回收机制使用的字段, 这里不做过多的说明
3. 执行机制
堆分配、栈分配和开放编码是处理 defer 关键字的三种方法。
- 早期的 Go 语言会在堆上分配, 不过性能较差
- Go 语言在 1.13 中引入栈上分配的结构体,减少了 30% 的额外开销
- 在1.14 中引入了基于开放编码的 defer,使得该关键字的额外开销可以忽略不计
堆上分配暂时不做过多的说明
3.1 栈上分配
在 1.13 中对 defer 关键字进行了优化,当该关键字在函数体中最多执行一次时,会将结构体分配到栈上并调用。
除了分配位置的不同,栈上分配和堆上分配的 runtime._defer 并没有本质的不同,而该方法可以适用于绝大多数的场景,与堆上分配的 runtime._defer 相比,该方法可以将 defer 关键字的额外开销降低 ~30%。
3.2 开放编码
在 1.14 中通过开放编码(Open Coded)实现 defer 关键字,该设计使用代码内联优化 defer 关键的额外开销并引入函数数据 funcdata 管理 panic 的调用3,该优化可以将 defer 的调用开销从 1.13 版本的~35ns
降低至 ~6ns
左右:
然而开放编码作为一种优化 defer 关键字的方法,它不是在所有的场景下都会开启的,开放编码只会在满足以下的条件时启用:
- 函数的 defer 数量小于或等于8个;
- 函数的 defer 关键字不能再循环中执行
- 函数的 return 语句 与 defer 语句个数的成绩小于或者等于15个。
4. 参考
https://draveness.me/golang/docs/part2-foundation/ch05-keyword/golang-defer/
今天带大家了解了defer、使用的相关知识,希望对你有所帮助;关于Golang的技术知识我们会一点点深入介绍,欢迎大家关注golang学习网公众号,一起学习编程~
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