1.10 Go defer 会有性能损耗，尽量不要用？

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上个月在 @polaris @轩脉刃 的全栈技术群里看到一个小伙伴问 “说 defer 在栈退出时执行，会有性能损耗，尽量不要用，这个怎么解？”。

恰好前段时间写了一篇 《深入理解 Go defer》 去详细剖析 defer 关键字。那么这一次简单结合前文对这个问题进行探讨一波，希望对你有所帮助，但在此之前希望你花几分钟，自己思考一下答案，再继续往下看。

测试

  1. func DoDefer(key, value string) {
  2.     defer func(key, value string) {
  3.         _ = key + value
  4.     }(key, value)
  5. }
  7. func DoNotDefer(key, value string) {
  8.     _ = key + value
  9. }

基准测试：

  1. func BenchmarkDoDefer(b *testing.B) {
  2.     for i := 0; i < b.N; i++ {
  3.         DoDefer("煎鱼", "https://github.com/EDDYCJY/blog")
  4.     }
  5. }
  7. func BenchmarkDoNotDefer(b *testing.B) {
  8.     for i := 0; i < b.N; i++ {
  9.         DoNotDefer("煎鱼", "https://github.com/EDDYCJY/blog")
  10.     }
  11. }

输出结果：

  1. $ go test -bench=. -benchmem -run=none
  2. goos: darwin
  3. goarch: amd64
  4. pkg: github.com/EDDYCJY/awesomeDefer
  5. BenchmarkDoDefer-4          20000000            91.4 ns/op          48 B/op           1 allocs/op
  6. BenchmarkDoNotDefer-4       30000000            41.6 ns/op          48 B/op           1 allocs/op
  7. PASS
  8. ok      github.com/EDDYCJY/awesomeDefer    3.234s

从结果上来，使用 defer 后的函数开销确实比没使用高了不少，这损耗用到哪里去了呢？

想一下

  1. $ go tool compile -S main.go 
  2. "".main STEXT size=163 args=0x0 locals=0x40
  3.     ...
  4.     0x0059 00089 (main.go:6)    MOVQ    AX, 16(SP)
  5.     0x005e 00094 (main.go:6)    MOVQ    $1, 24(SP)
  6.     0x0067 00103 (main.go:6)    MOVQ    $1, 32(SP)
  7.     0x0070 00112 (main.go:6)    CALL    runtime.deferproc(SB)
  8.     0x0075 00117 (main.go:6)    TESTL    AX, AX
  9.     0x0077 00119 (main.go:6)    JNE    137
  10.     0x0079 00121 (main.go:7)    XCHGL    AX, AX
  11.     0x007a 00122 (main.go:7)    CALL    runtime.deferreturn(SB)
  12.     0x007f 00127 (main.go:7)    MOVQ    56(SP), BP
  13.     0x0084 00132 (main.go:7)    ADDQ    $64, SP
  14.     0x0088 00136 (main.go:7)    RET
  15.     0x0089 00137 (main.go:6)    XCHGL    AX, AX
  16.     0x008a 00138 (main.go:6)    CALL    runtime.deferreturn(SB)
  17.     0x008f 00143 (main.go:6)    MOVQ    56(SP), BP
  18.     0x0094 00148 (main.go:6)    ADDQ    $64, SP
  19.     0x0098 00152 (main.go:6)    RET
  20.     ...

我们在前文提到 defer 关键字其实涉及了一系列的连锁调用，内部 runtime 函数的调用就至少多了三步，分别是 runtime.deferproc 一次和 runtime.deferreturn 两次。

而这还只是在运行时的显式动作，另外编译器做的事也不少，例如：

  • 在 deferproc 阶段（注册延迟调用），还得获取/传入目标函数地址、函数参数等等。
  • 在 deferreturn 阶段，需要在函数调用结尾处插入该方法的调用，同时若有被 defer 的函数，还需要使用 runtime·jmpdefer 进行跳转以便于后续调用。

这一些动作途中还要涉及最小单元 _defer 的获取/生成， defer 和 recover 链表的逻辑处理和消耗等动作。

Q&A

最后讨论的时候有提到 “问题指的是本来就是用来执行 close() 一些操作的，然后说尽量不能用，例子就把 defer db.close() 前面的 defer 删去了” 这个疑问。

这是一个比较类似 “教科书” 式的说法，在一些入门教程中会潜移默化的告诉你在资源控制后加个 defer 延迟关闭一下。例如：

  1. resp, err := http.Get(...)
  2. if err != nil {
  3.     return err
  4. }
  5. defer resp.Body.Close()

但是一定得这么写吗？其实并不，很多人给出的理由都是 “怕你忘记” 这种说辞，这没有毛病。但需要认清场景，假设我的应用场景如下：

  1. resp, err := http.Get(...)
  2. if err != nil {
  3.     return err
  4. }
  5. defer resp.Body.Close()
  6. // do something
  7. time.Sleep(time.Second * 60)

嗯，一个请求当然没问题，流量、并发一下子大了呢，那可能就是个灾难了。你想想为什么？从常见的 defer + close 的使用组合来讲，用之前建议先看清楚应用场景，在保证无异常的情况下确保尽早关闭才是首选。如果只是小范围调用很快就返回的话，偷个懒直接一套组合拳出去也未尝不可。

结论

一个 defer 关键字实际上包含了不少的动作和处理，和你单纯调用一个函数一条指令是没法比的。而与对照物相比，它确确实实是有性能损耗，目前延迟调用的全部开销大约在 50ns，但 defer 所提供的作用远远大于此，你从全局来看，它的损耗非常小，并且官方还不断地在优化中。

因此，对于 “Go defer 会有性能损耗，尽量不能用？” 这个问题，我认为该用就用，应该及时关闭就不要延迟，在 hot paths 用时一定要想清楚场景。

补充

最后补充上柴大的回复：“不是性能问题，defer 最大的功能是 Panic 后依然有效。如果没有 defer，Panic 后就会导致 unlock 丢失，从而导致死锁了”，非常经典。