Go 的高质量编程和性能调优| 青训营笔记

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这是我参与「第五届青训营」伴学笔记创作活动的第 3 天

高质量编程

什么是高质量

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

  • 各种边界条件是否考虑晚辈
  • 异常情况处理,稳定性保证
  • 易读易维护 生产力:

编程原则

实际应用场景千变万化,各种语言的特性和语法啊各不相同,但是高质量编程遵循的原则是相通的

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

如何编写高质量Go代码,从以下这几个方面着手

代码格式

推荐使用gofmt自动格式化代码

gofmt:GO语言官方提供的工具,能自动格式化Go语言代码为官方统一风格,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,自动增删依赖的包引用、将依赖包按字母序排序并分类

注释

注释应该做到:

  • 应该解释代码作用
  • 应该解释代码如何做的
  • 应该解释代码实现的原因
  • 注释应该解释代码什么情况会出错

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初其含义

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.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
  • 在错误链上获取特定种类的错误,使用errors.As
  • 在程序启动阶段发生不可逆转的错误时才使用 panic,但是 Go 可以使用 revover 语句来从 panic 中恢复;

性能调优

  • 性能优化的前提是满足正确可靠、简洁清晰等质量因素
  • 性能优化是综合评估,有时时间效率和空间效率可能对立

Benchmark

如何使用:go test -bench=. -benchmen

  • 性能表现需要实际数据衡量
  • Go语言提供了支持基准性能测试的benchmark工具

Slice

  • 尽可能在使用make()初始化切片时提供容量信息
    • 切片本质是一个数组片段的描述
      • 包括数组指针
      • 片段的长度
      • 片段的容量
    • 切片操作并不复制切片指向的元素
    • 创建一个新的切片会复用原来切片的底层数组
  • 大内存未是发那个
    • 在已有切片基础上创建切片,不会创建新的底层数组
    • 场景
      • 原切片较大,代码在原切片基础上新建小切片
      • 底层数组在内存中有引用,得不到释放
    • 可使用copy替代re-slice

Map

  • 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

字符串处理

  • 使用+拼接性能最差,strings.Builder,bytes.Buffer相近,strings.Buffer更快
  • 字符串在Go语言中是不可变类型,占用内存大小是固定的
  • 使用+每次都会重新分配内存
  • bytes.Buffer转化为字符串时重新申请了一块空间
  • strings.Builder直接将底层的[]byte转换成了字符串类型返回

空结构体

  • 空结构体struct{}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

atomic包

使用atomic包代替锁

  • 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{}

引用参考