3.6 Go語言函數(shù)的延遲調(diào)用(Deferred Code)

在以下這段代碼中，我們操作一個(gè)文件，無論成功與否都需要關(guān)閉文件句柄。這里在三處不同的位置都調(diào)用了file.Close()方法，代碼顯得非常冗余。

在松溪等地區(qū)，都構(gòu)建了全面的區(qū)域性戰(zhàn)略布局，加強(qiáng)發(fā)展的系統(tǒng)性、市場前瞻性、產(chǎn)品創(chuàng)新能力，以專注、極致的服務(wù)理念，為客戶提供成都網(wǎng)站設(shè)計(jì)、成都網(wǎng)站建設(shè) 網(wǎng)站設(shè)計(jì)制作定制網(wǎng)站制作,公司網(wǎng)站建設(shè),企業(yè)網(wǎng)站建設(shè),高端網(wǎng)站設(shè)計(jì),成都全網(wǎng)營銷推廣,外貿(mào)網(wǎng)站建設(shè),松溪網(wǎng)站建設(shè)費(fèi)用合理。

我們利用延遲調(diào)用來優(yōu)化代碼。定義后的defer代碼，會(huì)在return之前返回，讓代碼顯得更加緊湊，且可讀性變強(qiáng)，對上面的代碼改造如下：

我們通過這個(gè)示例來看一下延遲調(diào)用與正常代碼之間的執(zhí)行順序

先簡單分析一下代碼邏輯：

從輸出中，我們可以觀察到如下現(xiàn)象：

從這個(gè)實(shí)例中，我們很明顯觀察到，defer語句是在return之前執(zhí)行

如果一個(gè)函數(shù)內(nèi)定義了多個(gè)defer，則調(diào)用順序?yàn)長IFO（后進(jìn)先出）方式執(zhí)行。

仍然是相同的例子，但是在TestDefer中我們定義了三個(gè)defer輸出，根據(jù)LIFO原則，輸出的順序是3rd-2nd-1st，根據(jù)最后的結(jié)果，也是逆向向上執(zhí)行defer輸出。

就在整理這篇筆記的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)了自己的認(rèn)知誤區(qū)，主要是本節(jié)實(shí)例三中發(fā)現(xiàn)的，先來看一下英文的描述：

對于上面的這段話的理解：

下面是代碼執(zhí)行輸出，我們來一起分析一下：

雖然在a()函數(shù)內(nèi)，顯示的返回了10，但是main函數(shù)中得到的結(jié)果是defer函數(shù)自增后的結(jié)果，我們來分析一下代碼：

在這篇文章的上一版，我曾經(jīng)嘗試用指針取解釋defer修改返回值的類型，但是感覺不夠透徹，也讓閱讀者非常困惑，索性參考了一下go官方blog中的一篇文章，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了擴(kuò)展。如需要閱讀原文，可以參考下面的文章。

Go語言中恰到好處的內(nèi)存對齊

在開始之前，希望你計(jì)算一下 Part1 共占用的大小是多少呢？

輸出結(jié)果：

這么一算， Part1 這一個(gè)結(jié)構(gòu)體的占用內(nèi)存大小為 1+4+1+8+1 = 15 個(gè)字節(jié)。相信有的小伙伴是這么算的，看上去也沒什么毛病

真實(shí)情況是怎么樣的呢？我們實(shí)際調(diào)用看看，如下：

輸出結(jié)果：

最終輸出為占用 32 個(gè)字節(jié)。這與前面所預(yù)期的結(jié)果完全不一樣。這充分地說明了先前的計(jì)算方式是錯(cuò)誤的。為什么呢？

在這里要提到 “內(nèi)存對齊” 這一概念，才能夠用正確的姿勢去計(jì)算，接下來我們詳細(xì)的講講它是什么

有的小伙伴可能會(huì)認(rèn)為內(nèi)存讀取，就是一個(gè)簡單的字節(jié)數(shù)組擺放

上圖表示一個(gè)坑一個(gè)蘿卜的內(nèi)存讀取方式。但實(shí)際上 CPU 并不會(huì)以一個(gè)一個(gè)字節(jié)去讀取和寫入內(nèi)存。相反 CPU 讀取內(nèi)存是 一塊一塊讀取 的，塊的大小可以為 2、4、6、8、16 字節(jié)等大小。塊大小我們稱其為 內(nèi)存訪問粒度 。如下圖：

在樣例中，假設(shè)訪問粒度為 4。 CPU 是以每 4 個(gè)字節(jié)大小的訪問粒度去讀取和寫入內(nèi)存的。這才是正確的姿勢

另外作為一個(gè)工程師，你也很有必要學(xué)習(xí)這塊知識(shí)點(diǎn)哦 :)

在上圖中，假設(shè)從 Index 1 開始讀取，將會(huì)出現(xiàn)很崩潰的問題。因?yàn)樗膬?nèi)存訪問邊界是不對齊的。因此 CPU 會(huì)做一些額外的處理工作。如下：

從上述流程可得出，不做 “內(nèi)存對齊” 是一件有點(diǎn) "麻煩" 的事。因?yàn)樗鼤?huì)增加許多耗費(fèi)時(shí)間的動(dòng)作

而假設(shè)做了內(nèi)存對齊，從 Index 0 開始讀取 4 個(gè)字節(jié)，只需要讀取一次，也不需要額外的運(yùn)算。這顯然高效很多，是標(biāo)準(zhǔn)的 空間換時(shí)間 做法

在不同平臺(tái)上的編譯器都有自己默認(rèn)的 “對齊系數(shù)”，可通過預(yù)編譯命令 #pragma pack(n) 進(jìn)行變更，n 就是代指 “對齊系數(shù)”。一般來講，我們常用的平臺(tái)的系數(shù)如下：

另外要注意，不同硬件平臺(tái)占用的大小和對齊值都可能是不一樣的。因此本文的值不是唯一的，調(diào)試的時(shí)候需按本機(jī)的實(shí)際情況考慮

輸出結(jié)果：

在 Go 中可以調(diào)用 unsafe.Alignof 來返回相應(yīng)類型的對齊系數(shù)。通過觀察輸出結(jié)果，可得知基本都是 2^n ，最大也不會(huì)超過 8。這是因?yàn)槲沂痔幔?4 位）編譯器默認(rèn)對齊系數(shù)是 8，因此最大值不會(huì)超過這個(gè)數(shù)

在上小節(jié)中，提到了結(jié)構(gòu)體中的成員變量要做字節(jié)對齊。那么想當(dāng)然身為最終結(jié)果的結(jié)構(gòu)體，也是需要做字節(jié)對齊的

接下來我們一起分析一下，“它” 到底經(jīng)歷了些什么，影響了 “預(yù)期” 結(jié)果

在每個(gè)成員變量進(jìn)行對齊后，根據(jù)規(guī)則 2，整個(gè)結(jié)構(gòu)體本身也要進(jìn)行字節(jié)對齊，因?yàn)榭砂l(fā)現(xiàn)它可能并不是 2^n ，不是偶數(shù)倍。顯然不符合對齊的規(guī)則

根據(jù)規(guī)則 2，可得出對齊值為 8。現(xiàn)在的偏移量為 25，不是 8 的整倍數(shù)。因此確定偏移量為 32。對結(jié)構(gòu)體進(jìn)行對齊

Part1 內(nèi)存布局：axxx|bbbb|cxxx|xxxx|dddd|dddd|exxx|xxxx

通過本節(jié)的分析，可得知先前的 “推算” 為什么錯(cuò)誤？

是因?yàn)閷?shí)際內(nèi)存管理并非 “一個(gè)蘿卜一個(gè)坑” 的思想。而是一塊一塊。通過空間換時(shí)間（效率）的思想來完成這塊讀取、寫入。另外也需要兼顧不同平臺(tái)的內(nèi)存操作情況

在上一小節(jié)，可得知根據(jù)成員變量的類型不同，其結(jié)構(gòu)體的內(nèi)存會(huì)產(chǎn)生對齊等動(dòng)作。那假設(shè)字段順序不同，會(huì)不會(huì)有什么變化呢？我們一起來試試吧 :-)

輸出結(jié)果：

通過結(jié)果可以驚喜的發(fā)現(xiàn)，只是 “簡單” 對成員變量的字段順序進(jìn)行改變，就改變了結(jié)構(gòu)體占用大小

接下來我們一起剖析一下 Part2 ，看看它的內(nèi)部到底和上一位之間有什么區(qū)別，才導(dǎo)致了這樣的結(jié)果？

符合規(guī)則 2，不需要額外對齊

Part2 內(nèi)存布局：ecax|bbbb|dddd|dddd

通過對比 Part1 和 Part2 的內(nèi)存布局，你會(huì)發(fā)現(xiàn)兩者有很大的不同。如下：

仔細(xì)一看， Part1 存在許多 Padding。顯然它占據(jù)了不少空間，那么 Padding 是怎么出現(xiàn)的呢？

通過本文的介紹，可得知是由于不同類型導(dǎo)致需要進(jìn)行字節(jié)對齊，以此保證內(nèi)存的訪問邊界

那么也不難理解，為什么 調(diào)整結(jié)構(gòu)體內(nèi)成員變量的字段順序 就能達(dá)到縮小結(jié)構(gòu)體占用大小的疑問了，是因?yàn)榍擅畹販p少了 Padding 的存在。讓它們更 “緊湊” 了。這一點(diǎn)對于加深 Go 的內(nèi)存布局印象和大對象的優(yōu)化非常有幫

Go語言設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)（上）

基本設(shè)計(jì)思路：

類型轉(zhuǎn)換、類型斷言、動(dòng)態(tài)派發(fā)。iface，eface。

反射對象具有的方法：

編譯優(yōu)化：

內(nèi)部實(shí)現(xiàn)：

實(shí)現(xiàn) Context 接口有以下幾個(gè)類型（空實(shí)現(xiàn)就忽略了）：

互斥鎖的控制邏輯：

設(shè)計(jì)思路：

（以上為寫被讀阻塞，下面是讀被寫阻塞）

總結(jié)，讀寫鎖的設(shè)計(jì)還是非常巧妙的：

設(shè)計(jì)思路：

WaitGroup 有三個(gè)暴露的函數(shù):

部件：

設(shè)計(jì)思路：

結(jié)構(gòu)：

Once 只暴露了一個(gè)方法：

實(shí)現(xiàn)：

三個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：

細(xì)節(jié)：

讓多協(xié)程任務(wù)的開始執(zhí)行時(shí)間可控（按順序或歸一）。（Context 是控制結(jié)束時(shí)間）

設(shè)計(jì)思路： 通過一個(gè)鎖和內(nèi)置的 notifyList 隊(duì)列實(shí)現(xiàn)，Wait() 會(huì)生成票據(jù)，并將等待協(xié)程信息加入鏈表中，等待控制協(xié)程中發(fā)送信號通知一個(gè)（Signal()）或所有（Boardcast()）等待者（內(nèi)部實(shí)現(xiàn)是通過票據(jù)通知的）來控制協(xié)程解除阻塞。

暴露四個(gè)函數(shù)：

實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)：

部件：

包： golang.org/x/sync/errgroup

作用：開啟 func() error 函數(shù)簽名的協(xié)程，在同 Group 下協(xié)程并發(fā)執(zhí)行過程并收集首次 err 錯(cuò)誤。通過 Context 的傳入，還可以控制在首次 err 出現(xiàn)時(shí)就終止組內(nèi)各協(xié)程。

設(shè)計(jì)思路：

結(jié)構(gòu)：

暴露的方法：

實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)：

注意問題：

包： "golang.org/x/sync/semaphore"

作用：排隊(duì)借資源（如錢，有借有還）的一種場景。此包相當(dāng)于對底層信號量的一種暴露。

設(shè)計(jì)思路：有一定數(shù)量的資源 Weight，每一個(gè) waiter 攜帶一個(gè) channel 和要借的數(shù)量 n。通過隊(duì)列排隊(duì)執(zhí)行借貸。

結(jié)構(gòu)：

暴露方法：

細(xì)節(jié)：

部件：

細(xì)節(jié)：

包： "golang.org/x/sync/singleflight"

作用：防擊穿。瞬時(shí)的相同請求只調(diào)用一次，response 被所有相同請求共享。

設(shè)計(jì)思路：按請求的 key 分組（一個(gè) *call 是一個(gè)組，用 map 映射存儲(chǔ)組），每個(gè)組只進(jìn)行一次訪問，組內(nèi)每個(gè)協(xié)程會(huì)獲得對應(yīng)結(jié)果的一個(gè)拷貝。

結(jié)構(gòu)：

邏輯：

細(xì)節(jié)：

部件：

如有錯(cuò)誤，請批評指正。

Go語言有什么優(yōu)勢？

GO語言的優(yōu)勢：可直接編譯成機(jī)器碼，不依賴其他庫，glibc的版本有一定要求，部署就是扔一個(gè)文件上去就完成了。靜態(tài)類型語言，但是有動(dòng)態(tài)語言的感覺，靜態(tài)類型的語言就是可以在編譯的時(shí)候檢查出來隱藏的大多數(shù)問題，動(dòng)態(tài)語言的感覺就是有很多的包可以使用，寫起來的效率很高。語言層面支持并發(fā)，這個(gè)就是Go最大的特色，天生的支持并發(fā)，我曾經(jīng)說過一句話，天生的基因和整容是有區(qū)別的，大家一樣美麗，但是你喜歡整容的還是天生基因的美麗呢？Go就是基因里面支持的并發(fā)，可以充分的利用多核，很容易的使用并發(fā)。內(nèi)置runtime，支持垃圾回收，這屬于動(dòng)態(tài)語言的特性之一吧，雖然目前來說GC不算完美，但是足以應(yīng)付我們所能遇到的大多數(shù)情況，特別是Go1.1之后的GC。簡單易學(xué)，Go語言的作者都有C的基因，那么Go自然而然就有了C的基因，那么Go關(guān)鍵字是25個(gè)，但是表達(dá)能力很強(qiáng)大，幾乎支持大多數(shù)你在其他語言見過的特性：繼承、重載、對象等。豐富的標(biāo)準(zhǔn)庫，Go目前已經(jīng)內(nèi)置了大量的庫，特別是網(wǎng)絡(luò)庫非常強(qiáng)大，我最愛的也是這部分。內(nèi)置強(qiáng)大的工具，Go語言里面內(nèi)置了很多工具鏈，最好的應(yīng)該是gofmt工具，自動(dòng)化格式化代碼，能夠讓團(tuán)隊(duì)review變得如此的簡單，代碼格式一模一樣，想不一樣都很困難?？缙脚_(tái)編譯，如果你寫的Go代碼不包含cgo，那么就可以做到window系統(tǒng)編譯linux的應(yīng)用，如何做到的呢？Go引用了plan9的代碼，這就是不依賴系統(tǒng)的信息。Go語言這么多的優(yōu)勢，你還不想學(xué)嗎？我記得當(dāng)時(shí)我看的是黑馬程序員的視頻，我對他們視頻的印象就是通俗易懂，就是好！