Golang函数的defer关键字的异常处理方法

golang是一种相对新兴、开源且具有高性能的编程语言，它的特点之一就是函数的defer关键字。这个关键字可以让我们在函数结束前执行一些需要操作，如资源清理、日志输出等，同时也可以用来处理异常情况，使我们的代码具有更好的健壮性和可靠性。本文将深入探讨Golang函数的defer关键字在异常处理中的应用，让读者可以更加熟练地使用这一特性。

一、defer使用方式

在Golang中，defer关键字可以用来定义一个函数调用，在函数结束后进行执行。defer的特殊之处在于它会在函数返回之前执行，无论函数中间有没有发生异常。例如：

func demo() {
    defer fmt.Println("defer end.")
    fmt.Println("nORMal flow.")
}

在以上代码中，打印语句 "normal flow." 会在defer语句 "defer fmt.Println("defer end.")" 之前执行。

另外，如果在函数中使用了多个defer语句，它们的执行顺序是在栈中的，后定义的defer会先执行。例如：

func demo() {
    defer fmt.Println("defer 1.")
    defer fmt.Println("defer 2.")
    fmt.Println("normal flow.")
}

在以上代码中，先打印语句 "normal flow."，再打印 "defer 2."，最后才是 "defer 1."。

二、defer异常处理

除了普通使用，defer还可以用来处理代码中的异常情况。异常是在程序运行期间发生的错误，它可能由于诸多原因，如不合法输入、逻辑错误或系统错误等。在Golang中，我们可以通过panic/defer/recover三个关键字协同起来处理异常。其中，panic会引发异常；recover会捕捉到这个异常，并进行处理；而defer则会在异常处理完毕后执行一些必要的清理操作。下面是一个实际的例子，用来说明panic/defer/recover的使用方式：

func catchError() {
    defer func() {
        if err := recover(); err != nil {
            fmt.Println("recovered from: ", err)
        }
    }()
    fmt.Println("start")
    panic("error occurs!")
    fmt.Println("end")
}

在以上代码中，我们调用了一个函数catchError，先打印语句 "start"，然后使用panic引起了一个异常，并输出 "error occurs!"。在这个时候，程序将会中断，并进入到catchError函数定义的defer中。在这段defer中，有一个if语句，用来判断当前是否捕捉到了异常，如果捕捉到了异常，就会调用fmt.Println并输出 "recovered from: "和异常信息err。

这个例子表明，Golang的panic/defer/recover关键字可以用来在函数出现异常情况时，对程序做出相应的处理操作。由于defer关键字在任何情况下都会执行，因此我们可以在程序出现异常时，用defer进行一些必要的清理操作，比如关闭文件、释放资源等。

三、defer注意事项

当我们在使用defer关键字时，需要注意以下几点：

1. 对于循环结构中的defer，必须特别注意它的执行时机。

func testLoop() {
    for i := 0; i < 5; i++ {
        defer fmt.Println("defer: ",i)
    }
    fmt.Println("test loop done.")
}

在上述代码中，我们使用了一个循环结构进行defer测试。我们希望每次循环结束时都先执行defer语句，以便我们可以释放循环中使用的资源。但是在上面的代码中，由于defer语句是LIFO（后进先出）执行的，因此我们最后打印的是 "test loop done."，而不是 "defer: 4, defer: 3, ..., defer: 0." 如何解决呢？一种方式是将代码改为：

func testLoop() {
    for i := 0; i < 5; i++ {
        defer func(i int) {
            fmt.Println("defer: ", i)
        }(i)
    }
    fmt.Println("test loop done.")
}

这种方式通过为defer语句添加一个闭包（closure），将当前的i值直接传递给闭包函数，使它在后面执行时能够调用正确的值。可以看到，将代码改为这种方式以后，我们成功地打印出了 "test loop done." 和 "defer: 4, defer: 3, ..., defer: 0."。

2. 在使用defer时，我们同样要注意其所带来的性能影响。因为每个defer语句都会增加程序的开销。因此，在程序或函数中使用defer的次数要控制在合理范围内，以免影响程序的性能表现。
3. defer语句中的参数不要尝试去修改，因为它们是在定义时计算的。这样的话，可能会带来一些意想不到的结果。
4. 如果关键字defer语句中包含有go函数，那么该goroutine会在函数执行结束时再会被调用，不会影响主函数的执行。

四、小结

在Golang中，defer关键字是非常重要的一个特性。它可以用来进行函数的清理操作，比如关闭文件、释放资源等。此外，在函数出现异常时，使用defer语句也可以起到一定的异常捕捉和处理作用。在使用defer时，我们需要掌握其使用方式，注意相关注意事项，以便在程序开发中充分利用这一特性，使我们的程序更加健壮、可靠。

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