Go defer 会有性能损耗,尽量不要用?

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原文地址:Go defer 会有性能损耗,尽量不要用?

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

func DoDefer(key, value string) {
    defer func(key, value string) {
        _ = key + value
    }(key, value)
}

func DoNotDefer(key, value string) {
    _ = key + value
}

基准测试:

func BenchmarkDoDefer(b *testing.B) {
    for i := 0; i < b.N; i++ {
        DoDefer("煎鱼", "https://github.com/EDDYCJY/blog")
    }
}

func BenchmarkDoNotDefer(b *testing.B) {
    for i := 0; i < b.N; i++ {
        DoNotDefer("煎鱼", "https://github.com/EDDYCJY/blog")
    }
}

输出结果:

$ go test -bench=. -benchmem -run=none
goos: darwin
goarch: amd64
pkg: github.com/EDDYCJY/awesomeDefer
BenchmarkDoDefer-4          20000000            91.4 ns/op        48 B/op          1 allocs/op
BenchmarkDoNotDefer-4       30000000            41.6 ns/op        48 B/op          1 allocs/op
PASS
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

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

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:

  • 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。
  • 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, deferrecover 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:

resp, err := http.Get(...)
if err != nil {
    return err
}
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:

resp, err := http.Get(...)
if err != nil {
    return err
}
defer resp.Body.Close()
// do something
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

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。

1 个评论

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