golang的defer,channel,reflect,多线程 panic recover

本文阅读 12 分钟
首页 golang 正文
题目来源:字节跳动

答案:村雨

defer

  • defer是延迟的意思,在Go里可以放在某个函数或者方法调用的前面,让该函数或方法延迟执行
  • 语法:
defer function([parameter_list]) // 延迟执行函数
defer method([parameter_list]) // 延迟执行方法

defer本身是在某个函数体内执行,比如在函数A内调用了defer func_name(),只要defer func_name()这行代码被执行到了,那func_name这个函数就会被延迟到函数A return或者panic之前执行。

__注意__:如果是函数是因为调用了os.Exit()而退出,那defer就不会被执行了。参见Go语言里被defer的函数一定会执行么?

defer func_name([parameter_list])
defer package_name.func_name([parameter_list]) // 例如defer fmt.Println("blabla")
  • 如果在函数内调用了多次defer,那在函数return之前,defer的函数调用满足LIFO原则,先defer的函数后执行,后defer的函数先执行。比如在函数A内先后执行了defer f1(), defer f2(), defer f3(),那函数A return之前,会按照f3(), f2(), f1()的顺序执行,再return。
    channel
    概念和语法
  • 定义:channel是一种类型,零值是nil。

    多个goroutine之间,可以通过channel来通信,一个goroutine可以发送数据到指定channel,其它goroutine可以从这个channel里接收数据。

    channel就像队列,满足FIFO原则,定义channel的时候必须指定channel要传递的元素类型。

  • 语法:

    未初始化的channel变量的值是nil,为nil的channel不能用于通信。nil channel收发消息都会阻塞,可能引起死锁。

/*channel_name是变量名,data_type是通道里的数据类型
channel_size是channel通道缓冲区的容量,表示最多可以存放的元素个数,这个参数是可选的,不给就表示没有缓冲区,通过cap()函数可以获取channel的容量
*/
var channel_name chan data_type = make(chan data_type, [channel_size])
var ch1 chan int 
var ch2 chan string
var ch3 chan []int
var ch4 chan struct_type // 可以往通道传递结构体变量

ch5 := make(chan int)
ch6 := make(chan string, 100)
ch7 := make(chan []int)
ch8 := make(chan struct_type)

channel三种操作
channel有3种操作,发送数据,接收数据和关闭channel。发送和接收都是用<-符号

  • 发送值到通道:channel <- value
ch := make(chan int)
ch <- 10 // 把10发送到ch里
  • 从通道接收值:value <- channel
ch := make(chan int)
x := <-ch // 从通道ch里接收值,并赋值给变量x
<-ch // 从通道里接收值,不做其它处理
  • 关闭通道: close(channel),关闭nil channel会触发panic: close of nil channel
ch := make(chan int)
close(ch) // 关闭通道

channel缓冲区
channel默认没有缓冲区,可以在定义channel的时候指定缓冲区容量,也就是缓冲区最多可以存储的元素个数,通过内置函数cap可以获取到channel的容量。

无缓冲区情况
channel无缓冲区的时候,往channel发送数据和从channel接收数据都会阻塞。

往channel发送数据的时候,必须有其它goroutine从channel里接收了数据,发送操作才可以成功,发送操作所在的goroutine才能继续往下执行。从channel里接收数据也是同理,必须有其它goroutine往channel里发送了数据,接收操作才可以成功,接收操作所在的goroutine才能继续往下执行。

package main

import "fmt"
import "time"

type Cat struct {
    name string
    age int
}

func fetchChannel(ch chan Cat) {
    value := <- ch
    fmt.Printf("type: %T, value: %v
", value, value)
}


func main() {
    ch := make(chan Cat)
    a := Cat{"yingduan", 1}
    // 启动一个goroutine,用于从ch这个通道里获取数据
    go fetchChannel(ch)
    // 往cha这个通道里发送数据
    ch <- a
    // main这个goroutine在这里等待2秒
    time.Sleep(2*time.Second)
    fmt.Println("end")
}

对于上面的例子,有2个点可以思考下

  • 如果go fetchChannel(ch)和下面的 ch<-a这2行交换顺序会怎么样?
    Answer: 如果交换了顺序,main函数就会堵塞在ch<-a这一行,因为这个发送是阻塞的,不会往下执行,这个时候没有任何goroutine会从channel接收数据,错误信息如下:

    fatal error: all goroutines are asleep - deadlock!

  • 如果没有time.Sleep(2*time.Second)这一行,那程序运行结果会是怎么样?

    Answer: 可能main函数里的end和函数fetchChannel里的print内容都打印,也可能只会打印main函数里的end。因为fetchChannel里的value := <-ch执行之后,main里的ch<-a就不再阻塞,继续往下执行了,所以可能main里最后的fmt.Println比fetchChannel里的fmt.Printf先执行,main执行完之后程序就结束了,所有goroutine自动结束,就不再执行fetchChannel里的fmt.Printf了。main里加上time.Sleep就可以允许fetchChannel这个goroutine有足够的时间执行完成。

有缓冲区情况
可以在初始化channel的时候通过make指定channel的缓冲区容量。

ch := make(chan int, 100) // 定义了一个可以缓冲区容量为100的channel
对于有缓冲区的channel,对发送方而言:

如果缓冲区未满,那发送方发送数据到channel缓冲区后,就可以继续往下执行,不用阻塞等待接收方从channel里接收数据。
如果缓冲区已满,那发送方发送数据到channel会阻塞,直到接收方从channel里接收了数据,这样缓冲区才有空间存储发送方发送的数据,发送方所在goroutine才能继续往下执行。
对于接收方而言,在有值可以从channel接收之前,会一直阻塞。

package main

import "fmt"

func main() {
    ch := make(chan int, 2)
    // 下面2个发送操作不用阻塞等待接收方接收数据
    ch <- 10
    ch <- 20
    /*
    如果添加下面这行代码,就会一直阻塞,因为缓冲区已满,运行会报错
    fatal error: all goroutines are asleep - deadlock!
    
    ch <- 30
    */
    
    fmt.Println(<-ch) // 10
    fmt.Println(<-ch) // 20
}

遍历通道channel
range迭代从channel里不断取数据

package main

import "fmt"
import "time"


func addData(ch chan int) {
    /*
    每3秒往通道ch里发送一次数据
    */
    size := cap(ch)
    for i:=0; i<size; i++ {
        ch <- i
        time.Sleep(3*time.Second)
    }
    // 数据发送完毕,关闭通道
    close(ch)
}


func main() {
    ch := make(chan int, 10)
    // 开启一个goroutine,用于往通道ch里发送数据
    go addData(ch)

    /* range迭代从通道ch里获取数据
    通道close后,range迭代取完通道里的值后,循环会自动结束
    */
    for i := range ch {
        fmt.Println(i)
    }
}

对于上面的例子,有个点可以思考下:

  • 如果删掉close(ch)这一行代码,结果会怎么样?

    Answer: 如果通道没有close,采用range从channel里循环取值,当channel里的值取完后,range会阻塞,如果没有继续往channel里发送值,go运行时会报错

    fatal error: all goroutines are asleep - deadlock!

  • for死循环不断获取channel里的数据,如果channel的值取完后,继续从channel里获取,会存在2种情况

    • 如果channel已经被close了,继续从channel里获取值会拿到对应channel里数据类型的零值
    • 如果channel没有被close,也不再继续往channel里发送数据,接收方会阻塞报错
package main

import "fmt"
import "time"


func addData(ch chan int) {
    /*
    每3秒往通道ch里发送一次数据
    */
    size := cap(ch)
    for i:=0; i<size; i++ {
        ch <- i
        time.Sleep(3*time.Second)
    }
    // 数据发送完毕,关闭通道
    close(ch)
}


func main() {
    ch := make(chan int, 10)
    // 开启一个goroutine,用于往通道ch里发送数据
    go addData(ch)

    /* 
    for循环取完channel里的值后,因为通道close了,再次获取会拿到对应数据类型的零值
    如果通道不close,for循环取完数据后就会阻塞报错
    */
    for {
        value, ok := <-ch
        if ok {
            fmt.Println(value)
        } else {
            fmt.Println("finish")
            break
        }
    }
}

单向通道
如果channel作为函数的形参,可以控制限制数据和channel之间的数据流向,控制只能往channel发送数据或者只能从channel接收数据。

不做限制的时候,channel是双向的,既可以往channel写数据,也可以从channel读数据。

  • 语法
chan <- int // 只写,只能往channel写数据,不能从channel读数据
<- chan int // 只读,只能从channel读数据,不能往channel写数据
  • 实例
package main

import "fmt"
import "time"


func write(ch chan<-int) {
    /*
    参数ch是只写channel,不能从channel读数据,否则编译报错
    receive from send-only type chan<- int
    */
    ch <- 10
}


func read(ch <-chan int) {
    /*
    参数ch是只读channel,不能往channel里写数据,否则编译报错
    send to receive-only type <-chan int
    */
    fmt.Println(<-ch)
}

func main() {
    ch := make(chan int)
    go write(ch)
    go read(ch)

    // 等待3秒,保证write和read这2个goroutine都可以执行完成
    time.Sleep(3*time.Second)
}

channel注意事项

  • channel被close后,如果再往channel里发送数据,会引发panic
  • channel被close后,如果再次close,也会引发panic
  • channel被close后,如果channel还有值,接收方可以一直从
  • channel里获取值,直到channel里的值都已经取完。
  • channel被close后,如果channel里没有值了,接收方继续从
  • channel里取值,会得到channel里存的数据类型对应的默认零值,如果一直取值,就一直拿到零值。
    reflect
    不同语言的反射模型不尽相同,有些语言还不支持反射。《Go 语言圣经》中是这样定义反射的:

Go 语言提供了一种机制在运行时更新变量和检查它们的值、调用它们的方法,但是在编译时并不知道这些变量的具体类型,这称为反射机制。

为什么要用反射

需要反射的 2 个常见场景:

1.有时你需要编写一个函数,但是并不知道传给你的参数类型是什么,可能是没约定好;也可能是传入的类型很多,这些类型并不能统一表示。这时反射就会用的上了。
2.有时候需要根据某些条件决定调用哪个函数,比如根据用户的输入来决定。这时就需要对函数和函数的参数进行反射,在运行期间动态地执行函数。
但是对于反射,还是有几点不太建议使用反射的理由:

1.与反射相关的代码,经常是难以阅读的。在软件工程中,代码可读性也是一个非常重要的指标。
2.Go 语言作为一门静态语言,编码过程中,编译器能提前发现一些类型错误,但是对于反射代码是无能为力的。所以包含反射相关的代码,很可能会运行很久,才会出错,这时候经常是直接 panic,可能会造成严重的后果。
3.反射对性能影响还是比较大的,比正常代码运行速度慢一到两个数量级。所以,对于一个项目中处于运行效率关键位置的代码,尽量避免使用反射特性。
panic和recover

  • panic 能够改变程序的控制流,调用 panic 后会立刻停止执行当前函数的剩余代码,并在当前 Goroutine 中递归执行调用方的 defer;
  • recover 可以中止 panic 造成的程序崩溃。它是一个只能在 defer 中发挥作用的函数,在其他作用域中调用不会发挥作用;
本文来自投稿,不代表本站立场,如若转载,请注明出处:
了解中间件吗?有什么好处?
« 上一篇 09-17
Go 高并发的特点
下一篇 » 09-17

发表评论

发表评论