这是我参与「第三届青训营 -后端场」笔记创作活动的第2篇笔记

服务性能优化的目标

降低资源占用成本，服务资源，使用简单的代码逻辑，注意代码的质量，编写简洁清晰的代码，容易改动，且知道代码改动之后的影响。

什么是高质量编程

高质量编程，编码规范，性能优化，函数调用，性能调优，性能分析工具

• 编写的代码能够达到正确可靠，简洁清晰的目标可称之为高质量代码
• 各种边界情况是否考虑完备
• 易读易维护（附加功能不要有其他的情况）

编码的原则

实际应用的场景千变万化，各种语言的特性和语法各不相同，但是高质量编程遵循的原则是相同的 简单性 消除多余的复杂性，以简单清晰的逻辑编写代码 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就是要确保代码可读 生产力，团队整体效率2非常重要

官方工具

gofmt Go语言官方提供的工具，能够自动格式化Go语言为官方统一风格 goimports Go语言官方提供的工具，实际上等于gofmt机上依赖管理，自动增删依赖的包引用，按依赖包的字母进行排序分类

注释的准则

• 注释应该解释代码的作用
• 注释应该解释代码什么情况下会出错
• 注释应该解释代码是怎么做的
• 公共符号要注释
• 变量，常量，函数以及结构体都需要添加注释
• 任何既不明显也不简短的公共功能必须要注释
• 无论长度或复杂度，对库中的任何函数都必须要进行注释 代码就是最好的注释，注释应该提供代码未表达的上下文信息

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，变量距离其被使用的地方越远，越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别出其含义

包的命名规范

只有小写字母组成，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，不要与标准库同名

不适用常用变量名作为包名，使用单数而不是复数 谨慎的使用缩写 核心代码的目标就是来降低阅读的成本 重点考虑上下文信息 设计简洁清晰的名称 控制流程 避免嵌套 优先处理错误情况/特殊情况 尽早返回或继续循环来减少嵌套

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

• 简单错误 简单的错误指的是仅出现一次的错误 且在其它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 如果由格式化的需求 使用fmt.Errorf
• 错误判定 判定一个错误是否为特定错误，使用errors.Is 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
• 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的语句都是后进先出

error尽可能提供简明的上下文信息链，方便定位问题 panic用于真正异常的情况 recover生效范围，在当前goroutine的被defer的函数中生效

性能分析工具pprof

pprof是一个网页的可视化终端 可以进行采样 CPU 堆内存 协程 锁 阻塞 线程创建 展示方面有火焰图 调用图 源码 Peek CPU Profiling：CPU 分析，按照一定的频率采集所监听的应用程序 CPU（含寄存器）的使用情况，可确定应用程序在主动消耗 CPU 周期时花费时间的位置

Memory Profiling：内存分析，在应用程序进行堆分配时记录堆栈跟踪，用于监视当前和历史内存使用情况，以及检查内存泄漏

Block Profiling：阻塞分析，记录 goroutine 阻塞等待同步（包括定时器通道）的位置

Mutex Profiling：互斥锁分析，报告互斥锁的竞争情况

做性能分析，第一步需要先获取数据，然后对数据进行分析。所以下面展示一下如何进行数据获取。 top 总耗时 占用cpu资源 Flat == Cum 函数中没有调用其它的函数 Flat == 0 函数中只有其他函数的调用

list 查看函数哪里出了问题 web 调用关系可视化 Heap 堆内存 goroutine 协程 go tool pprof -http=:8080 结构图 火焰图是动态的 支持点击块进行分析 支持搜索 在Source视图下搜索wolf、 mutex 锁 http://localhost:6060/debug/pprof/mutex

采样争抢锁的次数和耗时 只记录固定比例的锁操作，1为加锁均记录 block 阻塞 调用视图 解决问题 采样阻塞操作的次数和耗时 采样率 阻塞耗时超过阈值的才会被记录

采样过程

• 操作系统启动一个进程（定时器），
• 发送信号给进程，
• 记录堆栈信息，启动写缓冲，
• 写入到输出流，停止定时器，结束输出
• 开始采样 设定信号处理函数 开启定时器
• 停止采样 取消信号处理函数 关闭定时器

堆内存

• 采样程序通过内存分配器在堆上分配和释放的缓存，记录分配释放的大小和数量
• 采样率 每分配512KB记录一次，可运行开头修改，为每次分配均记录
• 采样时间 从程序运行开始到采样时
• 采样指标 alloc_space alloc_objiects inuse_space inuse_objiects
• 计算方式 inuse = alloc - free

Goroutine 协程 ThreadCreate 线程创建 Goroutine Stop The World 遍历Slice切片 输出创建g的堆栈 Start The World ThreadCreate Stop The World 遍历allm链表 输出创建m的堆栈 Start The World

业务服务优化

基础库优化 Go语言优化

业务服务优化

• 基本概念 服务 能单独部署 承载一定功能的程序 Service A 的功能实现依赖 Service B的响应结果 成为Service A 依赖 Service B

• 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

• 建立服务性能评估手段

• 服务性能评估方式 单独benchmark无法满足复杂逻辑分析 不同负载情况下性能表现差异

• 请求流量构造 不同请求参数覆盖逻辑不同

• 线上真实流量情况

• 压测范围 单机器压测 集群压测 性能数据采集 单机性能数据 集群性能数据