高质量编程和性能调优实战 |青训营笔记

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这是我参加【第三届青训营-后端场】笔记创作活动的第二篇笔记

本次课的学习目的是什么?

  • 如何编写更简洁清晰的代码
  • 常用go语言程序优化手段
  • 熟悉go程序性能分析工具
  • 了解工程中性能优化的原则和流程

高质量编程

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

  • 代码是写给人看的,而不是机器
  • 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

推荐使用gofmt自动格式化代码

gofmt

go语言官方推荐的工具,能自动格式化go语言为官方统一风格,常见IDE都支持方便的配置

goimports

也是go语言官方提供的工具 实际等于gofmt加上依赖包管理,自动增删依赖的包的引用,将依赖按字母排序按并分类

注释

注释应该解释代码作用:适合注释公共符号

注释应该解释代码如何做的:适合注释实现过程

注释应该解释代码实现的原因:适合解释代码的外部因素和提供额外上下文

注释应该解释代码什么情况会出错:适合解释代码的限制条件

公共符号始终要注释

包中声明的N个公共的符号:

  • 变量、常量、函数以及结构都需要添加注释
  • 任何既不明显也不简短的公共功能必须予以注释
  • 无论长度或复杂程度如何,对库中的任何函数都必须进行注释。

小结: 代码是最好的注释,注释应该提供代码为表达出的上下文信息

命名规范

  • 简洁胜于冗长
  • 缩略词全大写,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而不是 ServeHttp
    • 使用XMLHTTPRequest或者xmlHTTPRequest
  • 变量距离其被使用的地方越远,则需要携带越多的上下文信息
    • 全局变量在其名字中需要更多的上下文信息,使得在不同地方可以轻易辨认出其含义

function

  • 函数名不携带包名的上下文信息,因为包名和函数名总是成对出现的·函数名尽量简短
  • 当名为foo 的包某个函数返回类型Foo时,可以省略类型信息而不导致歧义
  • 当名为 foo 的包某个函数返回类型T时(T并不是 Foo),可以在函数名中加入类型信息

package

  • 只由小写字母组成。不包含大写字母和下划线等字符
  • 简短并包含一定的上下文信息。例如schema、task等
  • 不要与标准库同名。例如不要使用sync或者strings

以下规则尽量满足,以标准库包名为例

  • 不使用常用变量名作为包名。例如使用bufio而不是 buf
  • 使用单数而不是复数。例如使用encoding 而不是encodings
  • 谨慎地使用缩写。例如使用fmt在不破坏上下文的情况下比 format 更加简短

小结

  • 核心目标是降低阅读理解代码的成本
  • 重点考虑上下文信息,设计简洁清晰的名称

控制流程

  • 线性原理,处理逻辑尽量走直线,避免复杂的嵌套分支
  • 正常流程代码沿着屏幕向下移动
  • 提升代码可维护性和可读性
  • 故障问题大多出现在复杂的条件语句和循环语句中

错误和异常处理

简单错误

  • 简单的错误指的是仅出现一次的错误,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
  • 如果有格式化的需求,使用fmt.Errorf

错误的Wrap和Unwrap

  • 错误的Wrap实际上是提供了一个error嵌套另一个error的能力,从而生成一个error 的跟踪链
  • 在 fmt.Errorf中使用:%w关键字来将一个错误关联至错误链中

错误判定

  • 判定一个错误是否为特定错误,使用errors.ls
  • 不同于使用==,使用该方法可以判定错误链上的所有错误是否含有特定的错误
  • 在错误链上获取特定种类的错误,使用errors.As

panic

  • 不建议在业务代码中使用panic
  • 调用函数不包含recover 会造成程序崩溃
  • 若问题可以被屏蔽或解决,建议使用error代替panic
  • 当程序启动阶段发生不可逆转的错误时,可以在init或 main函数中使用panic

recover

  • recover只能任被 defer的函数中使用
  • 嵌套无法生效
  • 只在当前goroutine生效
  • defer的语句是后进先出
  • 如果需要更多的上下文信息,可以recover后在 log中记录当前的调用栈

性能优化

BenchMark

命令:

go test -bench=. -benchmem

slice预内存分配

尽可能在使用make()初始化切片时提供容量信息

map预内存分配

不断向map中添加元素的操作会触发map的扩容,提前分配好空间可以减少内存拷贝和Rehash的消耗,建议根据实际需求提前预估好需要的空间

使用strings.Builder

字符串拼接使用+性能最差,strings.Builder,bytes.Buffer相近,strings.Buffer更快

使用空结构体节省内存

  • 空结构体struct坍实例不占据任何的内存空间
  • 可作为各种场景下的占位符使用
    • 节省资源
    • 空结构体本身具备很强的语义,即这里不需要任何值,仅作为占位符 使用atomic包
  • 锁的实现是通过操作系统来实现,属于系统调用
  • atomic操作是通过硬件实现,效率比锁高
  • sync.Mutex应该用来保护一段逻辑,不仅仅用于保护一个变量
  • 对于非数值操作,可以使用atomic.Value,能承载一个interface{}

小结

  • 避免常见的性能郜陷阱可以保证大部分程序的性能
  • 普通应用代码,不要一味地追求程序的性能
  • 越高级的性能优化手段越容易出现问题
  • 在满足正确可靠、简洁清晰的质量要求的前提下提高程序性能