面试题：Go语言中defer语句的常见陷阱之资源释放问题

Question

在Go语言中，假设有一个函数需要打开一个文件进行读写操作，使用defer语句来关闭文件。但在实际运行中，发现文件并没有被正确关闭，可能是什么原因导致的这个陷阱？请举例说明并给出正确的避免方法。

Answer 1

可能原因

1. 函数提前返回：如果在defer语句之前函数提前返回，可能由于异常或条件判断等原因，导致defer语句中的文件关闭操作无法执行。例如：

package main

import (
    "fmt"
    "os"
)

func readFile() {
    file, err := os.Open("test.txt")
    if err != nil {
        fmt.Println("Open file error:", err)
        // 这里没有关闭文件就返回了
        return
    }
    defer file.Close()
    // 后续读取文件操作
    data := make([]byte, 1024)
    n, err := file.Read(data)
    if err != nil {
        fmt.Println("Read file error:", err)
        return
    }
    fmt.Println("Read data:", string(data[:n]))
}

在这个例子中，如果文件打开失败，函数直接返回，并没有关闭文件。

2. 发生恐慌（panic）：如果在defer语句之前发生panic，并且没有合适的recover来处理，程序会异常终止，defer语句中的文件关闭操作可能无法正确执行。例如：

package main

import (
    "fmt"
    "os"
)

func readFile() {
    file, err := os.Open("test.txt")
    if err != nil {
        fmt.Println("Open file error:", err)
        // 这里发生panic，defer语句在panic时会被执行，但如果panic没有被处理，程序还是异常终止
        panic("File open failed")
    }
    defer file.Close()
    // 后续读取文件操作
    data := make([]byte, 1024)
    n, err := file.Read(data)
    if err != nil {
        fmt.Println("Read file error:", err)
        return
    }
    fmt.Println("Read data:", string(data[:n]))
}

这里发生panic后，如果没有recover处理，程序会异常终止，虽然defer语句会被执行，但对整个程序稳定性有影响。

避免方法

1. 处理错误并及时关闭文件：在打开文件后，立即检查错误并关闭文件。

package main

import (
    "fmt"
    "os"
)

func readFile() {
    file, err := os.Open("test.txt")
    if err != nil {
        fmt.Println("Open file error:", err)
        return
    }
    defer file.Close()
    // 后续读取文件操作
    data := make([]byte, 1024)
    n, err := file.Read(data)
    if err != nil {
        fmt.Println("Read file error:", err)
        return
    }
    fmt.Println("Read data:", string(data[:n]))
}

2. 使用recover处理panic：如果函数可能发生panic，可以使用recover来捕获并处理，确保文件能正确关闭。

package main

import (
    "fmt"
    "os"
)

func readFile() {
    file, err := os.Open("test.txt")
    if err != nil {
        fmt.Println("Open file error:", err)
        return
    }
    defer func() {
        if r := recover(); r != nil {
            fmt.Println("Recovered from panic:", r)
            file.Close()
        }
    }()
    // 模拟可能发生panic的操作
    panic("Simulated panic")
    data := make([]byte, 1024)
    n, err := file.Read(data)
    if err != nil {
        fmt.Println("Read file error:", err)
        return
    }
    fmt.Println("Read data:", string(data[:n]))
}

这样在发生panic时，recover可以捕获并关闭文件，避免文件未关闭的问题。