Golang研学:如何掌握并用好defer(延迟执行)

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defer:在函数A内用defer关键字调用的函数B会在在函数A return后执行。

golang defer

先看一个基础的例子,了解一下defer的效果

func main() {
    fmt.Println("in main func:", foo())
}

func foo() int {
    i := 0
    defer fmt.Println("in defer :", i)
    i = 1000
    fmt.Println("in foo:", i)
    return i+24
}

这段代码运行后会打印出

in foo: 1000
in defer : 0
in main func: 1024

变量i初始化为0defer指定fmt.Println函数延迟到return后执行,最后main函数调用foo打印返回值。

有什么用途?

函数中会申明使用很多变量资源,函数结束时,我们通常会对它们做一些处理:销毁、释放(例如数据库链接、文件句柄、流)。

一般情况下,我们会在return语句之前处理这些事情。

但是,如果函数中包含多个return,这些处理我们需要在每个return之前都操作一次,实际工作中经常出现遗漏,代码维护时也很麻烦。

例如,在不用defer的时候,代码可能会这样写:

func foo(i int) int {
    if i > 100 {
        fmt.Println("不是期待的数字")
        return 0
    }

    if i < 50 {
        fmt.Println("不是期待的数字")
        return 0
    }

    return i
}

使用defer后,代码可以这样写

func foo(i int) int {
    defer func() {
        fmt.Println("不是期待的数字")
    }()

    if i > 100 {
        return 0
    }

    if i < 50 {
        return 0
    }

    return i
}

一个函数中多个defer的执行顺序是什么?

defer在同一个函数中可以使用多次。

多个defer指定的函数执行顺序是"先进后出"。

为什么呢 ?

可以这样理解:defer关键字会使其以下的代码先执行后再执行它指定的函数,包括其下的defer语句也会比其先执行,依此类推。

这个顺序非常必要,因为在函数中,后面定义的对象可能依赖前面的对象,否则如果先出现的defer执行了,很可能造成后面的defer执行的时候出现异常。

所以,Go语言设计defer的时候是按先进后出的顺序执行的

例子:

func foo() {
    i := 0
    defer func() {
        i--
        fmt.Println("第一个defer", i)
    }()

    i++
    fmt.Println("+1后的i:", i)

    defer func() {
        i--
        fmt.Println("第二个defer", i)
    }()

    i++
    fmt.Println("再+1后的i:", i)

    defer func() {
        i--
        fmt.Println("第三个defer", i)
    }()

    i++
    fmt.Println("再+1后的i:", i)
}

运行后可以看到

+1后的i: 1
再+1后的i: 2
再+1后的i: 3
第三个defer 2
第二个defer 1
第一个defer 0

这个过程可以看出函数执行后,先进后出执行defer并逐步处理变量的过程。

当传递参数给defer指定的函数时,函数延迟执行,那么参数值会是多少?

网上有一些总结是说:defer指定的函数的参数在 defer 时确定,但,这只是一个总结,真正的原因是, Go语言除了map、slice、chan都是值传递

改造一下上面这个例子

func foo() {
    i := 0
    defer func(k int) {
        fmt.Println("第一个defer", k)
    }(i)

    i++
    fmt.Println("+1后的i:", i)

    defer func(k int) {
        fmt.Println("第二个defer", k)
    }(i)

    i++
    fmt.Println("再+1后的i:", i)

    defer func(k int) {
        fmt.Println("第三个defer", k)
    }(i)

    i++
    fmt.Println("再+1后的i:", i)
}

得到的结果

+1后的i: 1
再+1后的i: 2
再+1后的i: 3
第三个defer 2
第二个defer 1
第一个defer 0

可能会有人觉得有一点出乎预料,i在return时不是已经被计算到3了吗?,为什么延迟执行的defer指定的函数里的i不是3呢?

defer关键字指定的函数是在return后执行的,这很容易让人想象在return后调用函数。

但是,defer指定的函数是在当前行就调用了的,只是延迟return后执行,而不等同于“移动”到return后执行,因此调用时传递的是当前的参数的值。

传递指针参数会是什么情况?

那么如果希望defer指定的的函数参数的值是经过后面的代码处理过的,可以传递指针参数给defer指定的函数。

改造一下代码:

func foo() {
    i := 0
    defer func(k *int) {
        fmt.Println("第一个defer", *k)
    }(&i)

    i++
    fmt.Println("+1后的i:", i)

    defer func(k *int) {
        fmt.Println("第二个defer", *k)
    }(&i)

    i++
    fmt.Println("再+1后的i:", i)

    defer func(k *int) {
        fmt.Println("第三个defer", *k)
    }(&i)

    i++
    fmt.Println("再+1后的i:", i)
}

运行后得到

+1后的i: 1
再+1后的i: 2
再+1后的i: 3
第三个defer 3
第二个defer 3
第一个defer 3

defer会影响返回值吗?

在开头的第一个例子中可以看到,defer是在foo执行完,main里打印返回值之前执行的,但是没有影响到main里的打印结果。

这还是因为相同的原则 Go语言除了map、slice、chan都是值传递

比较一下foo1foo2两个函数的结果:

func main() {

    fmt.Println("foo1 return :", foo1())
    fmt.Println("foot return :", foo2())

}

func foo1() int {

    i := 0

    defer func() {
        i = 1
    }()

    return i
}

func foo2() map[string]string {

    m := map[string]string{}

    defer func() {
        m["a"] = "b"
    }()

    return m
}

运行后,打印出

foo1 return : 0
foot return : map[a:b]

两个函数不同之处在于的返回值的类型,foo1中,int类型return后,defer不会影响返回结果,但是在foo2中map类型是引用传递,所以defer会改变返回结果。

这说明,在return时,除了map、slice、chan,其他类型return时是将值拷贝到一个临时变量空间,因此,defer指定的函数内对函数内的变量的操作不会影响返回结果的。

还有一种情况,给函数返回值申明变量名,,这时,变量空间是在函数执行前申明出来,return时只是返回这个变量空间的内容,因此defer能够改变返回值。

例如,改造一下foo1函数,给它的返回值申明一个变量名i

func foo1() (i int) {

    i = 0

    defer func() {
        i = 1
    }()

    return i
}

再运行,可以看到 :

foo1 return : 1

返回值被defer指定的函数修改了。

defer在panic和recover处理上的使用

在Go语言里,defer有一个经典的使用场景就是recover.

在函数执行过程中,有可能在很多地方都会出现panicpanic后如果不调用recover,程序会退出,为了不让程序退出,我们需要在panic后调用recover,但,panic后的代码不会执行,recover是不可能在panic后调用,然而panic所在的函数内defer指定的函数可以执行,所以recover只能在defer指定的函数中被调用,并且只需要在1个defer指定的函数中处理。

例如:

func panicfunc() {
    defer func() {
        fmt.Println("before recover")
        recover()
        fmt.Println("after recover")
    }()

    fmt.Println("before panic")
    panic(0)
    fmt.Println("after panic")
}

运行后,打印出:

before panic
before recover
after recover

总结以下

  1. defer语句非常重要,非常常用,必须掌握
  2. 在统一处理多个returnpanic/recover场景下使用defer
  3. 谨记“Go语言的函数参数传递的都是值(除了map、slice、chan)”这一重要原则,正确的评估defer指定函数的参数值
  4. defer不影响返回值,除非是map、slice和chan,或者返回值定义了变量名
  5. 执行顺序:先进后出

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