【Go语言基础【14】】defer与异常处理（panic、recover）

零、概述

关键字/函数	作用描述
defer	延迟执行函数，用于资源释放、日志记录等，按LIFO顺序执行
panic	触发异常，终止当前协程正常执行，可显式调用或由运行时错误触发
recover	在defer中捕获panic，恢复程序执行，避免崩溃
执行顺序	defer → return → panic（若未捕获）
最佳实践	defer用于资源管理，panic/recover用于不可恢复的严重错误处理

注意事项：

1. defer的性能影响
   • 每个defer会创建一个栈帧，过多使用可能影响性能（尤其在高频调用的函数中）。
   • 建议仅在必要场景（如资源释放）中使用defer，避免滥用。
2. panic的合理使用
   • 不建议在业务逻辑中滥用panic，应优先使用多返回值（如(result, error)）处理可预期的错误。
   • 推荐场景：处理不可恢复的严重错误（如配置文件缺失、数据库连接失败）。
3. recover的作用范围
   • recover仅能捕获当前协程的panic，无法跨协程捕获（如其他goroutine中的panic）。
   • 跨协程异常处理需通过通道（channel）传递错误。

 

一、defer关键字：延迟执行机制

1. 基本原理

核心特性

• 独立的defer栈，延迟执行：defer修饰的函数或语句会在当前函数即将退出时执行（包括正常返回、panic异常或提前return）。
• 栈存储：多个defer按**后进先出（LIFO）**顺序执行，先声明的后执行。
• 值拷贝：defer语句中的参数在声明时立即求值并拷贝，后续修改不影响其值。

 
defer的作用

一般用来做善后操作，例如清理垃圾、释放资源，无论是否报错都执行defer对象。另一方面，defer可以让这些善后操作的语句和开始语句放在一起，无论在可读性上还是安全性上都很有改善，毕竟写完开始语句就可以直接写defer语句，永远也不会忘记关闭、善后等操作

 

执行顺序示例

func deferOrder() {fmt.Println("开始执行")defer fmt.Println(" defer 1") // 压栈顺序：1 → 2 → 3defer fmt.Println(" defer 2")defer fmt.Println(" defer 3")fmt.Println("执行结束") // 先于 defer 执行
}
// 输出：
// 开始执行
// 执行结束
//  defer 3    （最后压栈，最先执行）
//  defer 2
//  defer 1

 

2. defer下变量的作用域

（1）值拷贝机制

func deferValueCopy() {x := 10defer fmt.Println("defer值拷贝：", x) // 声明时拷贝x的值（10）x = 20 // 修改不影响 defer 中的值fmt.Println("修改后x：", x) // 输出：20
}
// defer输出：defer值拷贝：10

（2）闭包引用

func deferClosure() {x := 10defer func() { // 闭包引用外部变量x（非值拷贝）fmt.Println("闭包引用：", x) // 取函数退出时的x值}()x = 20fmt.Println("修改后x：", x) // 输出：20
}
// defer输出：闭包引用：20

defer 延迟执行的是一个匿名函数（闭包），闭包不直接捕获值，而是引用外部变量 x。

 

3. 典型应用场景

（1）资源释放（文件、网络连接等）

func readFile(path string) {file, err := os.Open(path)if err != nil {panic(err)}defer file.Close() // 确保文件最终关闭// 处理文件逻辑
}

（2）记录日志或统计耗时

func process() {start := time.Now()defer func() { // 函数结束时打印耗时fmt.Printf("处理耗时：%v\n", time.Since(start))}()// 模拟业务逻辑time.Sleep(1 * time.Second)
}

（3）错误处理中的资源回滚

func transaction() {db, err := openDB()if err != nil {panic(err)}defer db.Rollback() // 事务失败时回滚（需配合 recover）// 执行数据库操作db.Commit() // 成功则提交
}

 

二、异常处理机制：panic(类java throw)与recover(捕获)

1. panic：触发异常

核心作用：

当程序遇到致命错误（如空指针解引用、除数为零）时，panic会中断当前协程的正常执行，并逐层向上抛出异常，最终导致程序崩溃（除非被recover捕获）。

触发时机：

显式调用：主动调用panic(“错误信息”)触发异常（如业务逻辑错误）。
隐式触发：Go 运行时自动抛出（如内存越界、类型断言失败）。

示例：

显式panicfunc divide(a, b int) int {if b == 0 {panic("除数不能为零") // 触发异常}return a / b
}
func main() {divide(10, 0) // 程序崩溃，输出panic信息
}**运行时panic示例**func runtimePanic() {var ptr *int // nil指针fmt.Println(*ptr) // 运行时panic: invalid memory address
}

 

2. recover：捕获异常

作用：在defer函数中调用recover()，捕获当前协程的panic并恢复执行。

注意:

• 仅在defer修饰的函数中有效，其他位置调用返回nil。
• 捕获后可继续执行defer函数，但当前函数会立即退出，后续代码不执行。

正确用法：
func safeDivide(a, b int) {defer func() {if err := recover(); err != nil { // 捕获panicfmt.Println("捕获异常：", err) // 输出：捕获异常：除数不能为零}}()if b == 0 {panic("除数不能为零") // 触发异常，被defer捕获}fmt.Println(a / b)
}
func main() {safeDivide(10, 0) // 正常执行，不崩溃
}错误用法：
func wrongRecover() {recover() // 非defer中调用，无效panic("测试") // 未捕获，程序崩溃
}

 

三、defer与recover结合使用

1. 通用异常处理模板

func protect(fn func()) { // 保护任意函数防止panicdefer func() {if err := recover(); err != nil {fmt.Println("全局异常处理：", err)}}()fn() // 执行可能panic的函数
}
func main() {protect(func() {panic("业务逻辑异常") // 被保护函数捕获})
}

2. 多层调用中的异常传递

func level3() {panic("level3 panic") // 触发panic
}
func level2() {level3() // 传递panic
}
func level1() {defer func() {if err := recover(); err != nil {fmt.Println("在level1捕获：", err) // 捕获level3的panic}}()level2() // 调用下层函数
}
func main() {level1() // 输出：在level1捕获：level3 panic
}