这是我参与「第三届青训营 -后端场」笔记创作活动的的第3篇笔记

高质量编程

简介

• 编写的代码能够达到正确可靠、简洁清晰的目标可以称之为高质量代码
• 需要考虑各种边界条件是否完备
• 异常情况处理是否妥善，能否保证稳定性
• 是否易读易维护

编程原则：

• 简单性
  • 消除“多余的复杂性”，以简单清晰的逻辑编写代码
  • 不理解的代码无法修复改进
• 可读性
  • 编写可维护代码的第一步是确保代码可读
• 生产力
  • 团队整体工作效率非常重要

编码规范

代码格式

• 使用 gofmt 自动格式化代码
• 使用 goimport 实现自动增删依赖的包引用、将依赖包按字母序排序并分类

注释

• 注释应该解释代码的作用
• 注释应该解释代码如何的（实现过程）
• 注释应该解释代码实现的原因
  • 解释代码的外部因素
  • 提供额外上下文
• 注释应该解释代码什么情况会出错
• 公共符号始终要注释
  • 变量、常量、函数以及结构体
  • 任何既不明显也不简短的公共功能
  • 无论长度或复杂长度，库中的任何函数必须进行注释
  • 不需要注释实现接口的方法

命名规范

• 变量命名规范
  • 略缩词全部大写，但当其位于变量开头且不需要导出时，使用全小写
    • 例如使用 ServeHTTP 和 XMLHTTPRequest 而不是 ServeHttp 和 xmlHTTPRequest
  • 变量距离其被使用的地方越远，则需要携带更多的上下文信息
    • 如全局变量在其名字中应该包含更多上下文信息
  • 对于一些只是局部变量的，不包含特殊含义的，没有必要使用全程，只需要特定的单词或者字母缩写替代即可，如 for 循环中的 i
  • 对于方法参数中带有特殊含义的，不要将其替换为简写，因为这会降低变量名的信息量
• 函数名命名规范
  • 函数名不携带报名的上下文信息，因为包名和函数名是成对出现的
  • 当名为 foo 的包的某个函数返回类型为 Foo 时，可以省略类型信息避免导致歧义
  • 当名为 foo 的包的某个函数返回类型为 T 而不是 Foo 的时候，可以在函数名中加入类型信息
• 包名命名规范
  • 只由小写字母组成，不能包含大写字母和下划线
  • 在包含一定的上下文信息的前提下，做到包名尽量简短
  • 不要和标准库同名
  • 不要使用常用变量名作为包名
  • 使用单数而不是复数
  • 谨慎使用缩写，需要保证不破坏上下文的情况下使用缩写

控制流程

• 避免无意义的嵌套如

•   if foo{
        return true
    }else {
        return false
    }
    
    ↓
    
    if foo{
        return true
    }
    return false
  

• 尽量保持正常代码路径为最小缩进
  • 优先处理错误情况/特殊情况，使得可以尽早返回或继续循环来减少嵌套
  • 使用线性原理——处理逻辑尽量走直线
  • 保证正常流程代码沿着屏幕向下移动

错误和异常处理

• 简单错误：仅出现一次的错误，且在其他地方不需要捕获该错误
  • 优先使用 errors.New 来创建匿名变量来直接表示简单错误
  • 如果需要格式化使用 fmt.Errorf
• 复杂错误
  • 使用 Wrap 和 Unwrap
  • Wrap 的原理实际上是提供了一个 error 嵌套另一个 error 的能力，从而生成跟踪链
  • 在 fmt.Errorf 可以使用 %w 关键字来讲错误关联至错误链中
• 错误判定
  • 判断是否是特定错误可以使用 errors.is
  • 与 == 的区别时可以判断错误链上的所有错误
  • 使用 errors.As 方法可以从错误链上获得特定种类的错误
• panic 时在程序启动阶段发生不可逆转的错误的时候，才考虑在 init 或 main函数中使用 panic，但是如果调用函数不包含 recover 会造成程序崩溃，因此如果可以被覆盖建议使用 error
• recover
  • recover 只能在被 defer 的函数中使用
  • 嵌套无法生效
  • 只在当前的 goroutine 生效
  • defer 的语句是后进先出的

性能优化建议

• 可以使用 benchmark 进行分析，得到执行的次数、每次执行花费的时间、每次执行申请多大的内存、每次执行申请几次内存
• slice 在使用的时候尽可能提供容量信息，预分配内存会提高速度
  • 切片本质上是一个数组片段的描述，他并不复制切片指向的元素，而是会创建一个新的切片复用原来切片的底层数组，这样就会导致增加时间，同时因为是在已有的切片基础上创建切片，那么原本的底层数组在内存中有引用得不到释放，就会占用内存，此时可以用 copy 替代 re-slice 方法
• map 也推荐预分配内存
  • 由于向 map 中不断添加元素的操作会触发 map 的扩容，因此提前分配好内存空间可以减少内存拷贝和 rehash 的消耗
• 在进行字符串拼接的时候，建议使用 strings.Builder 而不要直接使用 +
  • 原因是在于字符串在 Go 语言中是不可变类型，占用内存的大小是固定的，使用 + 进行操作会导致每次都需要重新分配内存，而 strings.Builder 和 byte.Buffer 的底层都是 byte 数组，因此不需要每次拼接都重新分配内存
• 使用空结构体来节省内存
  • 因为空结构体的实例不占据任何的内存空间，可以作为任何场景下的占位符使用
  • 可以用在 map 实现 set
• atomic 包
  • 由于锁的实现是基于系统的调用，而 atomic 操作是属于硬件的实现，因此atomic 的效率要远远高于锁的效率
  • 相较于使用sync.Mutex， 是应该用来保护一段逻辑的，而不仅仅用于保护一个变量，仅仅保护一个变量的话使用 atomic 即可
  • 对于非数值操作，可以使用 atomic.Value

性能调优实战

• 原则：
  1. 要依靠数据不是猜测
  2. 要定位最大瓶颈而不是细枝末节
  3. 不要过早优化
  4. 不要过度优化

pprof

• flat == cum 代表没有调用其他函数，flat == 0 代表函数只有其他函数的调用

性能调优案例

• 业务服务优化
  • 服务：能单独部署，承载一定功能的程序
  • 依赖：对某个响应结果有需求
  • 调用链路：能支持一个接口请求的相关服务集合及其相互之间的依赖关系
  • 基础库：公共的工具包、中间件