Go 高质量编程与性能调优 | 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

一、本堂课重点内容

  • 编码规范介绍

  • Go 语言的性能优化建议与原理介绍

  • 常用性能分析工具 pprof 的使用和工作原理剖析

  • 性能调优业务案例分析

二、详细知识点介绍

1、高质量编程

介绍

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

  • 正确性: 是否考虑各种边界条件,错误的调用是否能够处理
  • 可靠性:异常情况或者错误的处理策略是否明确,依赖的服务出现异常是否能够处理
  • 简洁:逻辑是否简单,后续调整功能或新增功能是否能够快速支持
  • 清晰:其他人在阅读理解代码的时候是否能清楚明白,重构或者修改功能是否不会担心出现无法预料的问题

编码规范

推荐使用gofmt自动化格式代码(go官方提供的)

注释:

  • 注释应该解释代码作用
  • 注释应该解释代码如何做的
  • 注释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

公告符号始终要注释!!

------>注释应该提供代码未表达出的上下文信息

命名

包的名字只有小写字母组成!

控制流程

条件循环语句中

避免嵌套,保持正常流程清晰

错误与异常处理

【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 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

【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 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 只能在被 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

2、性能调优

Benchmark工具

go test -bench=. -benchmem

// from fib.go
func Fib(n int) int {
    if n < 2{
        return n
    }
    return Fib(n-1) + Fib(n-2)
}
// from fib_test.go
func BenchmarkFib10(b *testing.B){
    // run the Fib function b.N times
    for n := 0; n < b.N; n++{
        Fib(10)
    }
}

结果说明:

image.png

  • BenchmarkFib10是测试函数名-8 表示GOMAXPROCS的值为8
  • 1855870表示一共执行1855870次即b.N的值
  • 602.5 ns/op每次执行花费602.5ns
  • 0B/op每次执行申请多大的内存
  • 0 allocs/op每次执行申请几次内存

Slice预分配内存

尽可能在使用make()初始化切片时提供容量信息

data := make([]int, 0, size)

要注意:内存未释放的问题

在已有切片基础上创建切片,不会创建新的底层数组,原切片较大,代码在原切片基础上新建小切片,原底层数组在内存中有引用,得不到释放。

Map预分配内存

data := make(map[int]int, size)

  • 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strings.Builder

var builder strings.Builder

builder.WriteString(str)

使用+拼接性能最差,strings.Builder,bytes.Buffer 相近,strings.Buffer 更快

空结构体 ——> 节省内存

空结构体 struct实例不占据任何的内存空间

func EmptyStructMap(n int) {
    m := make(map[int]struct{})
    for i := 0;i < n; i++ {
        m[i]= struct{}{}
    }
}
func BoolMap(n int) 
    {m := make(map[int]bool)
    for i := 0;i < n; i++ {
        m[i] = false
    }
}

atomic包

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 {}

image.png

3、实战

工具:pprof

image.png

三、课后个人总结

编程优化这些跟其他语言差不多,不过这里的pprof工具还没有很懂

四、课程链接学习

高质量编程简介及编码规范 - 掘金 (juejin.cn)

性能优化指南 - 掘金 (juejin.cn)

五、其他阅读参考学习

写出漂亮代码的45个小技巧 - 掘金 (juejin.cn)