在Go语言中,延迟执行语句是defer语句,语法“defer 任意语句”。defer语句会将其后面跟随的语句进行延迟处理,在defer归属的函数即将返回时,将延迟处理的语句按defer的逆序进行执行;也就是说,先被defer的语句最后被执行,最后被defer的语句,最先被执行。
本教程操作环境:windows7系统、GO 1.18版本、Dell G3电脑。
Go 语言中的延迟执行语句(defer语句)
Go语言中存在一种延迟执行的语句,由defer关键字标识。
defer 关键字会将其后面跟随的语句进行延迟处理,在 defer 归属的函数即将返回时,将延迟处理的语句按 defer 的逆序进行执行,也就是说,先被 defer 的语句最后被执行,最后被 defer 的语句,最先被执行。
格式如下:
defer 任意语句
defer后的语句不会被马上执行,在defer所属的函数即将返回时,函数体中的所有defer语句将会按出现的顺序被逆序执行,即函数体中的最后一个defer语句最先被执行。
package main import "fmt" func main(){ fmt.Println("start now") defer fmt.Println("这是第一句defer语句") defer fmt.Println("这是第二句defer语句") defer fmt.Println("这是第三句defer语句") fmt.Println("end") }
执行结果如下:
start now end 这是第三句defer语句 这是第二句defer语句 这是第一句defer语句
由于defer语句是在当前函数即将返回时被调用,所以defer常常被用来释放资源。
多个延迟执行语句的处理顺序
当有多个 defer 行为被注册时,它们会以逆序执行(类似栈,即后进先出),下面的代码是将一系列的数值打印语句按顺序延迟处理,如下所示:
package main import ( "fmt" ) func main() { fmt.Println("defer begin") // 将defer放入延迟调用栈 defer fmt.Println(1) defer fmt.Println(2) // 最后一个放入, 位于栈顶, 最先调用 defer fmt.Println(3) fmt.Println("defer end") }
代码输出如下:
defer begin defer end 3 2 1
结果分析如下:
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代码的延迟顺序与最终的执行顺序是反向的。
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延迟调用是在 defer 所在函数结束时进行,函数结束可以是正常返回时,也可以是发生宕机时。
使用延迟执行语句在函数退出时释放资源
处理业务或逻辑中涉及成对的操作是一件比较烦琐的事情,比如打开和关闭文件、接收请求和回复请求、加锁和解锁等。在这些操作中,最容易忽略的就是在每个函数退出处正确地释放和关闭资源。
defer 语句正好是在函数退出时执行的语句,所以使用 defer 能非常方便地处理资源释放问题。
1) 使用延迟并发解锁
在下面的例子中会在函数中并发使用 map,为防止竞态问题,使用 sync.Mutex 进行加锁,参见下面代码:
var ( // 一个演示用的映射 valueByKey = make(map[string]int) // 保证使用映射时的并发安全的互斥锁 valueByKeyGuard sync.Mutex ) // 根据键读取值 func readValue(key string) int { // 对共享资源加锁 valueByKeyGuard.Lock() // 取值 v := valueByKey[key] // 对共享资源解锁 valueByKeyGuard.Unlock() // 返回值 return v }
代码说明如下:
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第 3 行,实例化一个 map,键是 string 类型,值为 int。
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第 5 行,map 默认不是并发安全的,准备一个 sync.Mutex 互斥量保护 map 的访问。
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第 9 行,readValue() 函数给定一个键,从 map 中获得值后返回,该函数会在并发环境中使用,需要保证并发安全。
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第 11 行,使用互斥量加锁。
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第 13 行,从 map 中获取值。
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第 15 行,使用互斥量解锁。
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第 17 行,返回获取到的 map 值。
使用 defer 语句对上面的语句进行简化,参考下面的代码。
func readValue(key string) int { valueByKeyGuard.Lock() // defer后面的语句不会马上调用, 而是延迟到函数结束时调用 defer valueByKeyGuard.Unlock() return valueByKey[key] }
上面的代码中第 6~8 行是对前面代码的修改和添加的代码,代码说明如下:
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第 6 行在互斥量加锁后,使用 defer 语句添加解锁,该语句不会马上执行,而是等 readValue() 函数返回时才会被执行。
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第 8 行,从 map 查询值并返回的过程中,与不使用互斥量的写法一样,对比上面的代码,这种写法更简单。
2) 使用延迟释放文件句柄
文件的操作需要经过打开文件、获取和操作文件资源、关闭资源几个过程,如果在操作完毕后不关闭文件资源,进程将一直无法释放文件资源,在下面的例子中将实现根据文件名获取文件大小的函数,函数中需要打开文件、获取文件大小和关闭文件等操作,由于每一步系统操作都需要进行错误处理,而每一步处理都会造成一次可能的退出,因此就需要在退出时释放资源,而我们需要密切关注在函数退出处正确地释放文件资源,参考下面的代码:
// 根据文件名查询其大小 func fileSize(filename string) int64 { // 根据文件名打开文件, 返回文件句柄和错误 f, err := os.Open(filename) // 如果打开时发生错误, 返回文件大小为0 if err != nil { return 0 } // 取文件状态信息 info, err := f.Stat() // 如果获取信息时发生错误, 关闭文件并返回文件大小为0 if err != nil { f.Close() return 0 } // 取文件大小 size := info.Size() // 关闭文件 f.Close() // 返回文件大小 return size }
代码说明如下:
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第 2 行,定义获取文件大小的函数,返回值是 64 位的文件大小值。
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第 5 行,使用 os 包提供的函数 Open(),根据给定的文件名打开一个文件,并返回操作文件用的句柄和操作错误。
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第 8 行,如果打开的过程中发生错误,如文件没找到、文件被占用等,将返回文件大小为 0。
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第 13 行,此时文件句柄 f 可以正常使用,使用 f 的方法 Stat() 来获取文件的信息,获取信息时,可能也会发生错误。
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第 16~19 行对错误进行处理,此时文件是正常打开的,为了释放资源,必须要调用 f 的 Close() 方法来关闭文件,否则会发生资源泄露。
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第 22 行,获取文件大小。
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第 25 行,关闭文件、释放资源。
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第 28 行,返回获取到的文件大小。
在上面的例子中,第 25 行是对文件的关闭操作,下面使用 defer 对代码进行简化,代码如下:
func fileSize(filename string) int64 { f, err := os.Open(filename) if err != nil { return 0 } // 延迟调用Close, 此时Close不会被调用 defer f.Close() info, err := f.Stat() if err != nil { // defer机制触发, 调用Close关闭文件 return 0 } size := info.Size() // defer机制触发, 调用Close关闭文件 return size }
代码中加粗部分为对比前面代码而修改的部分,代码说明如下:
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第 10 行,在文件正常打开后,使用 defer,将 f.Close() 延迟调用,注意,不能将这一句代码放在第 4 行空行处,一旦文件打开错误,f 将为空,在延迟语句触发时,将触发宕机错误。
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第 16 行和第 22 行,defer 后的语句(f.Close())将会在函数返回前被调用,自动释放资源。
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