这是我参与「第五届青训营」伴学笔记创作活动的第3天

一、本堂课重点内容

• 介绍编码规范，帮助大家写出高质量程序
• 介绍 Go 语言的性能优化建议，分析对比不同方式对性能的影响和背后的原理
• 讲解常用性能分析工具 pprof 的使用和工作原理，熟悉排查程序性能问题的基本流程
• 分析性能调优实际案例，介绍实际性能调优时的工作内容

二、详细知识点介绍

高质量编程

• 编写的代码能够达到正确可靠、简洁清晰、无性能隐患的目标就能称之为高质量代码
• 实际应用场景千变万化，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通的
• 高质量的编程需要注意以下原则：简单性、可读性、生产力

常见编码规范

代码格式

• 使用 gofmt 自动格式化代码，保证所有的 Go 代码与官方推荐格式保持一致

总结

• 提升可读性，风格一致的代码更容易维护、需要更少的学习成本、团队合作成本，同时可以降低 Review 成本

注释

• 注释应该解释代码作用

  • 适合注释公共符号，github.com/golang/go/b…

• 注释应该解释代码如何做的

  • 适合注释方法，github.com/golang/go/b…

• 注释应该解释代码实现的原因

  • 解释代码的外部因素，github.com/golang/go/b…

• 注释应该解释代码什么情况会出错

• 公共符号始终要注释

  • 包中声明的每个公共的符号：变量、常量、函数以及结构都需要添加注释
  • github.com/golang/go/b…
  • github.com/golang/go/b…

总结

• 代码是最好的注释

• 注释应该提供代码未表达出的上下文信息

命名规范

• variable

  • 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，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

总结

• 关于命名的大多数规范核心在于考虑上下文

• 人们在阅读理解代码的时候也可以看成是计算机运行程序，好的命名能让人把关注点留在主流程上，清晰地理解程序的功能，避免频繁切换到分支细节，增加理解成本

控制流程

• 避免嵌套，保持正常流程清晰

• 如果两个分支中都包含 return 语句，则可以去除冗余的 else

• 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，并尽早返回或继续循环来减少嵌套，增加可读性

  • Go 公共库的代码
  • github.com/golang/go/b…

总结

• 线性原理，处理逻辑尽量走直线，避免复杂的嵌套分支

• 提高代码的可读性

错误和异常处理

• 简单错误处理

  • 优先使用 errors.New 来创建匿名变量来直接表示该错误。有格式化需求时使用 fmt.Errorf
  • github.com/golang/go/b…

• 错误的 Wrap 和 Unwrap

  • 在 fmt.Errorf 中使用 %w 关键字来将一个错误 wrap 至其错误链中
  • github.com/golang/go/b…

  • Go1.13 在 errors 中新增了三个新 API 和一个新的 format 关键字，分别是 errors.Is、errors.As 、errors.Unwrap 以及 fmt.Errorf 的 %w。如果项目运行在小于 Go1.13 的版本中，导入 golang.org/x/xerrors 来使用。以下语法均已 Go1.13 作为标准。

• 错误判定

  • 使用 errors.Is 可以判定错误链上的所有错误是否含有特定的错误。
  • github.com/golang/go/b…
  • 在错误链上获取特定种类的错误，使用 errors.As
  • github.com/golang/go/b…

• panic

  • 不建议在业务代码中使用 panic
  • 如果当前 goroutine 中所有 deferred 函数都不包含 recover 就会造成整个程序崩溃
  • 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
  • github.com/Shopify/sar…

• recover

  • recover 只能在被 defer 的函数中使用，嵌套无法生效，只在当前 goroutine 生效
  • github.com/golang/go/b…
  • 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。
  • github.com/golang/webs…

总结

• panic 用于真正异常的情况

• error 尽可能提供简明的上下文信息，方便定位问题

• recover 生效范围，在当前 goroutine 的被 defer 的函数中生效

三、实践练习例子——性能调优实战

性能调优简介

• 性能调优原则

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

性能分析工具

性能调优的核心是性能瓶颈的分析，对于 Go 应用程序，最方便的就是 pprof 工具

• pprof 功能说明

  • pprof 是用于可视化和分析性能分析数据的工具
  • 可以知道应用在什么地方耗费了多少 CPU、memory 等运行指标

• 排查 CPU 问题

  • 命令行分析

    • go tool pprof "http://localhost:6060/debug/pprof/profile?seconds=10"

  • top 命令

  • list 命令

  • 熟悉 web 页面分析

  • 调用关系图，火焰图

  • go tool pprof -http=:8080 "http://localhost:6060/debug/pprof/cpu"

• 排查堆内存问题

  • go tool pprof -http=:8080 "http://localhost:6060/debug/pprof/heap"

• 排查协程问题

  • go tool pprof -http=:8080 "http://localhost:6060/debug/pprof/goroutine"

• 排查锁问题

  • go tool pprof -http=:8080 "http://localhost:6060/debug/pprof/mutex"

• 排查阻塞问题

  • go tool pprof -http=:8080 "http://localhost:6060/debug/pprof/block"

四、引用参考：

• juejin.cn/post/718822…