消除你程式碼的臭味 Day 25- 資源管理：打開的東西就要關掉

打開的東西，就要關掉。這次我講個故事。

假設去圖書館借了全世界只有一本的書。
圖書館員（就是作業系統）告訴你：「你看完之後，必須親手把書還回來，否則下一個人就永遠借不到了。」

這本書，就是一個「資源」——一個檔案、一個網路連線、一個資料庫交易。

系統裡的這些資源數量是有限的。
如果你借了不還，系統會造成資源洩漏 (Resource Leak) ，洩漏幾個沒感覺，洩漏成千上萬個，你的服務就死了。

資源生命週期規則：取得 (Acquire) -> 使用 (Use) -> 保證釋放 (Release)。
重點在「保證」，不管你看書時是睡著了、被隕石砸中、還是看到一半不想看了，你都得把書還回去。

經典案例：忘了還書

這是初學者寫的程式碼，假設一切順利的流程，借書、讀書、還書。

// 🔴 臭味：這就像說「我看完書一定會還」，但沒考慮任何意外。
async function read(path, fs) {
  // 1. 借書 (打開了資源)
  const fd = await fs.open(path, 'r');

  // 2. 讀書 (使用資源)。如果這本書是空白的或有問題(拋出錯誤)...
  const buf = Buffer.alloc(10);
  await fs.read(fd, buf, 0, 10, 0);

  // 3. ...你就嚇跑了，永遠忘了去還書。底下這行根本沒機會執行。
  await fs.close(fd);
  return buf;
}

程式碼一旦出錯，它會直接跳過後續所有步驟，包括你那個「還書」的 close() 呼叫。
結果就是，書（資源）永遠留在了你手上，沒人能再用了。

最低標準的寫法：手動使用 try...finally

try...finally 就是你寫給圖書館的切結書（絕對保證）。

這份try 區塊切結書上寫著：「無論我在讀書時發生什麼事——就算我讀到一半中樂透跑了，或者書太無聊直接提前返回——我finally 區塊裡的程式碼 都會保證執行『還書』這個動作。」

// 🟡 至少是個負責任的人
async function read(path, fs) {
  let fd; // 必須把書先拿到外面，切結書才能看到
  try {
    // 1. 借書
    fd = await fs.open(path, 'r');

    // 2. 讀書
    const buf = Buffer.alloc(10);
    await fs.read(fd, buf, 0, 10, 0);
    return buf;

  } finally {
    // 3. 執行切結書：無論如何，只要我借到書(fd存在)，就一定還回去！
    if (fd) {
      await fs.close(fd);
    }
  }
}

可以這樣用，而且不會毀了你的系統。
但每次借書都要寫一份這麼麻煩的切結書，也容易出錯。

更好的方式：打造「借還書機器人」(出借模式 Loan Pattern )

聰明的人會消除犯錯的味道，不會每次都手動，他們會設計一個讓錯誤無法發生的系統，讓還書這個動作自動化。
主要概念是：資源的生命週期綁定在一個物件的生命週期上。

把 try...finally 這個細節封裝起來，變成「借還書機器人」 (withFile)。
你只要告訴這個機器人你想借哪本書、以及借到書後想做什麼事，剩下的全給它做就好。

這種「將資源的取得與釋放，包裹在一個函式或物件的生命週期內」的技巧，在程式設計領域被稱為「出借模式」(Loan Pattern) 或「環繞執行模式」(Execute Around Method Pattern)。

我們要參考這個精神：讓機器（程式結構）來保證資源的釋放，而不是靠人的記憶力。

// 這個「借還書機器人」，把所有繁瑣的細節都藏在裡面。
async function withFile(path, action) {
  let fd;
  try {
    // 機器人幫你借書
    fd = await fs.open(path, 'r');
    // 機器人把書交給你，讓你做你想做的事 (action)
    return await action(fd);
  } finally {
    // 你做完事後，機器人保證幫你還書
    if (fd) {
      await fs.close(fd);
    }
  }
}

// 🟢 好味道：你只關心讀書的內容，不用擔心還書的細節。
async function read(path, fs) {
  // 告訴機器人： 我要這本書(path)，拿到後幫我執行這段讀書計畫。
  return withFile(path, async (fd) => {
    const buf = Buffer.alloc(10);
    await fs.read(fd, buf, 0, 10, 0);
    return buf;
  });
}

用 withFile 時，根本沒有機會忘記還書，物件生命週期結束時 (離開了作用域)，它會被自動銷毀，此時就釋放資源（還書）。

這個將資源取得與釋放包裹起來的技巧，把資源生命週期管理這個複雜問題，抽象成一個簡單、可靠的工具。

🟢 好味道：借還書機器人 - 出借模式

最終方案：讓語言成為你的機器人 (await using)

「出借模式」的精神非常棒，現代 JavaScript 甚至將這個模式內建到了語言本身。
using 的用法是：離開作用域時，可以使用 Symbol.dispose釋放掉任何內容。參考連結：using

而用於非同步資源則是 await using。參考連結：await using
要使用這個特性，我們只需要讓資源物件符合可棄置資源(Disposable Resource) 規範，也就是提供一個名為 [Symbol.asyncDispose] 的清理方法。

// 建立一個會回傳「可自動關閉檔案」物件的函式
async function openFileResource(path, fs) {
  const fileHandle = await fs.open(path, 'r');
  console.log("檔案已開啟...");

  return {
    handle: fileHandle,
    // [規範核心] 定義非同步的清理方法
    [Symbol.asyncDispose]: async () => {
      await fileHandle.close();
      console.log("檔案已透過 asyncDispose 自動關閉！");
    }
  };
}

// 🟢🟢 頂級好味道：語法即保證，簡潔又安全
async function readModern(path, fs) {
  // 使用 await using 取得資源，語言會記住它需要被釋放
  await using file = await openFileResource(path, fs);

  // 專注於核心邏輯
  const buf = Buffer.alloc(10);
  await file.handle.read(buf, 0, 10, 0);
  return buf;

  // 完全不需要 try...finally 或 close() 呼叫！
  // 這才是真正的「自動除臭」
}

當 file 變數離開作用域時，無論是正常回傳還是中途出錯，[Symbol.asyncDispose] 方法都會被自動呼叫並等待完成。
實現了「打開的東西，就要關掉，沒有例外」的最高境界。

除臭大法

• 手動保證：最低標準是養成使用 try...finally 的習慣。雖然繁瑣，但它能確保在各種情況下執行必要的清理工作。

• 模式抽象：比手動更好的是，將邏輯封裝成可重用的輔助函式，也就是「出借模式」（範例withFile），能將「取得」和「保證釋放」的流程自動化。

• 語法內建：最現代且可靠的方式，是利用 JavaScript 語言內建的 using 和 await using。讓語法本身成為你的「自動除臭器」。

目標是盡可能地使用高層次抽象，讓機器（程式結構或語言本身）來保證資源的釋放，而不是依賴人的記憶力。

今日重點

• 打開的東西，就要關掉，沒有例外。適用於檔案，也適用於資料庫連線、網路請求、交易 (Transaction)、鎖 (Lock) 等任何有限的系統資源。
• 最低的標準：try...finally 是手動確保資源釋放的基礎作法。
• 把資源管理邏輯封裝成一個輔助函式，養成自我防呆的好習慣。
• 現代的實踐：優先使用語言內建的 using 或 await using，讓語法為你自動管理資源的生命週期，這是最安全、最簡潔的選擇。

一個好的程式設計師不是每次都記得防臭，而是發明了「自動除臭」。