Go語言中延遲執行語句是哪個

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在Go語言中，延遲執行語句是defer語句，語法“defer 任意語句”。defer語句會將其后面跟隨的語句進行延遲處理，在defer歸屬的函數即將返回時，將延遲處理的語句按defer的逆序進行執行；也就是說，先被defer的語句最后被執行，最后被defer的語句，最先被執行。

Go 語言中的延遲執行語句（defer語句）

Go語言中存在一種延遲執行的語句，由defer關鍵字標識。

defer 關鍵字會將其后面跟隨的語句進行延遲處理，在 defer 歸屬的函數即將返回時，將延遲處理的語句按 defer 的逆序進行執行，也就是說，先被 defer 的語句最后被執行，最后被 defer 的語句，最先被執行。

格式如下：

defer 任意語句

defer后的語句不會被馬上執行，在defer所屬的函數即將返回時，函數體中的所有defer語句將會按出現的順序被逆序執行，即函數體中的最后一個defer語句最先被執行。

package main

import "fmt"

func main(){
	fmt.Println("start now")
	defer fmt.Println("這是第一句defer語句")
	defer fmt.Println("這是第二句defer語句")
	defer fmt.Println("這是第三句defer語句")
	fmt.Println("end")
}

執行結果如下：

start now
end
這是第三句defer語句
這是第二句defer語句
這是第一句defer語句

由于defer語句是在當前函數即將返回時被調用，所以defer常常被用來釋放資源。

多個延遲執行語句的處理順序

當有多個 defer 行為被注冊時，它們會以逆序執行（類似棧，即后進先出），下面的代碼是將一系列的數值打印語句按順序延遲處理，如下所示：

package main
import (
    "fmt"
)
func main() {
    fmt.Println("defer begin")
    // 將defer放入延遲調用棧
    defer fmt.Println(1)
    defer fmt.Println(2)
    // 最后一個放入, 位于棧頂, 最先調用
    defer fmt.Println(3)
    fmt.Println("defer end")
}

代碼輸出如下：

defer begin
defer end
3
2
1

結果分析如下：

• 代碼的延遲順序與最終的執行順序是反向的。

• 延遲調用是在 defer 所在函數結束時進行，函數結束可以是正常返回時，也可以是發生宕機時。

使用延遲執行語句在函數退出時釋放資源

處理業務或邏輯中涉及成對的操作是一件比較煩瑣的事情，比如打開和關閉文件、接收請求和回復請求、加鎖和解鎖等。在這些操作中，最容易忽略的就是在每個函數退出處正確地釋放和關閉資源。

defer 語句正好是在函數退出時執行的語句，所以使用 defer 能非常方便地處理資源釋放問題。

1) 使用延遲并發解鎖

在下面的例子中會在函數中并發使用 map，為防止競態問題，使用 sync.Mutex 進行加鎖，參見下面代碼：

var (
    // 一個演示用的映射
    valueByKey      = make(map[string]int)
    // 保證使用映射時的并發安全的互斥鎖
    valueByKeyGuard sync.Mutex
)
// 根據鍵讀取值
func readValue(key string) int {
    // 對共享資源加鎖
    valueByKeyGuard.Lock()
    // 取值
    v := valueByKey[key]
    // 對共享資源解鎖
    valueByKeyGuard.Unlock()
    // 返回值
    return v
}

代碼說明如下：

• 第 3 行，實例化一個 map，鍵是 string 類型，值為 int。

• 第 5 行，map 默認不是并發安全的，準備一個 sync.Mutex 互斥量保護 map 的訪問。

• 第 9 行，readValue() 函數給定一個鍵，從 map 中獲得值后返回，該函數會在并發環境中使用，需要保證并發安全。

• 第 11 行，使用互斥量加鎖。

• 第 13 行，從 map 中獲取值。

• 第 15 行，使用互斥量解鎖。

• 第 17 行，返回獲取到的 map 值。

使用 defer 語句對上面的語句進行簡化，參考下面的代碼。

func readValue(key string) int {
    valueByKeyGuard.Lock()
   
    // defer后面的語句不會馬上調用, 而是延遲到函數結束時調用
    defer valueByKeyGuard.Unlock()
    return valueByKey[key]
}

上面的代碼中第 6~8 行是對前面代碼的修改和添加的代碼，代碼說明如下：

• 第 6 行在互斥量加鎖后，使用 defer 語句添加解鎖，該語句不會馬上執行，而是等 readValue() 函數返回時才會被執行。

• 第 8 行，從 map 查詢值并返回的過程中，與不使用互斥量的寫法一樣，對比上面的代碼，這種寫法更簡單。

2) 使用延遲釋放文件句柄

文件的操作需要經過打開文件、獲取和操作文件資源、關閉資源幾個過程，如果在操作完畢后不關閉文件資源，進程將一直無法釋放文件資源，在下面的例子中將實現根據文件名獲取文件大小的函數，函數中需要打開文件、獲取文件大小和關閉文件等操作，由于每一步系統操作都需要進行錯誤處理，而每一步處理都會造成一次可能的退出，因此就需要在退出時釋放資源，而我們需要密切關注在函數退出處正確地釋放文件資源，參考下面的代碼：

// 根據文件名查詢其大小
func fileSize(filename string) int64 {
    // 根據文件名打開文件, 返回文件句柄和錯誤
    f, err := os.Open(filename)
    // 如果打開時發生錯誤, 返回文件大小為0
    if err != nil {
        return 0
    }
    // 取文件狀態信息
    info, err := f.Stat()
   
    // 如果獲取信息時發生錯誤, 關閉文件并返回文件大小為0
    if err != nil {
        f.Close()
        return 0
    }
    // 取文件大小
    size := info.Size()
    // 關閉文件
    f.Close()
   
    // 返回文件大小
    return size
}

代碼說明如下：

• 第 2 行，定義獲取文件大小的函數，返回值是 64 位的文件大小值。

• 第 5 行，使用 os 包提供的函數 Open()，根據給定的文件名打開一個文件，并返回操作文件用的句柄和操作錯誤。

• 第 8 行，如果打開的過程中發生錯誤，如文件沒找到、文件被占用等，將返回文件大小為 0。

• 第 13 行，此時文件句柄 f 可以正常使用，使用 f 的方法 Stat() 來獲取文件的信息，獲取信息時，可能也會發生錯誤。

• 第 16～19 行對錯誤進行處理，此時文件是正常打開的，為了釋放資源，必須要調用 f 的 Close() 方法來關閉文件，否則會發生資源泄露。

• 第 22 行，獲取文件大小。

• 第 25 行，關閉文件、釋放資源。

• 第 28 行，返回獲取到的文件大小。

在上面的例子中，第 25 行是對文件的關閉操作，下面使用 defer 對代碼進行簡化，代碼如下：

func fileSize(filename string) int64 {
    f, err := os.Open(filename)
    if err != nil {
        return 0
    }
    // 延遲調用Close, 此時Close不會被調用
    defer f.Close()
    info, err := f.Stat()
    if err != nil {
        // defer機制觸發, 調用Close關閉文件
        return 0
    }
    size := info.Size()
    // defer機制觸發, 調用Close關閉文件
    return size
}

代碼中加粗部分為對比前面代碼而修改的部分，代碼說明如下：

• 第 10 行，在文件正常打開后，使用 defer，將 f.Close() 延遲調用，注意，不能將這一句代碼放在第 4 行空行處，一旦文件打開錯誤，f 將為空，在延遲語句觸發時，將觸發宕機錯誤。

• 第 16 行和第 22 行，defer 后的語句（f.Close()）將會在函數返回前被調用，自動釋放資源。

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