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、高质量编程

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。
条件:

  • 各种边界条件是否考虑完备
  • 异常情况处理,稳定性保证
  • 易读易维护

编程原则:

  • 简单性:消除多余的复杂性,以清晰简单的逻辑编写代码;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。

1、编码规范

1.1、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。
  • goimports: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。

1.2、注释

一个好的代码注释应该做的。

  • 解释代码作用,注释公共符号。
  • 解释代码如何做的,注释实现过程。
  • 解释代码实现的原因,注释适合解释代码的外部因素。
  • 解释代码什么情况会出错,注释解释代码的限制条件。

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注释。
  • 任何既不明显也不简短的公共功能必须注释。
  • 无论长度或复杂程度如何,对库中的任何函数都必须注释。
  • 一个例外:不需要注释实现接口的方法。

1.3、命名规范

变量

  • 简洁胜于冗长。
  • 缩略词全大写,当其位于变量开头且不需要导出时,使用全小写。如ServeHTTP而不是ServeHttpXMLHTTPRequestxmlHTTPRequest
  • 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,尤其是全局变量。

函数

  • 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。
  • 函数名尽量简短。
  • 当名为foo包的某个函数返回类型为Foo时,可以省略类型信息而不导致歧义。
  • 当名为foo包的某个函数返回类型为T时(T并不是Foo),可以在函数名中加入类型信息。

  • 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,如schematask等。
  • 不要和标准库同名,如不要使用sync或者strings
  • 不使用常用变量名作为包名,如使用 bufio 而不是 buf
  • 使用单数而不是复数,如使用 encoding 而不是 encodings
  • 谨慎的使用缩写,如使用 fmt 在不破坏上下文的情况下比 fotmat 更简短。

1.4、控制流程

  • 避免嵌套,保持正常流程清晰。
// Bad
if foo {
    return x
} else {
    return nil
}

// Good
if foo {
    return x
}
return nil
/*如果两个分支都包含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/特殊情况,尽早返回或继续循环来减少嵌套。
// Bad
func OneFunc() error {
    err := dosomething()
    if err == nil {
        err := doAnotherThing()
        if err == nil {
            return nil // normal case
        }
        return err
    }
    return err
}

// Good
func OneFunc() error {    
    if err := dosomething(); err != nil {
        return err
    }
     if err := doAnotherThing(); err != nil {
        return err
    }
    return nil //normal case
}

1.5、错误和异常处理

简单错误

  • 简单的错误指仅出现一次的错误,且在其他地方不需要捕获该错误。
  • 优先使用errors.New来创建匿名变量直接表示简单错误。
  • 如有格式化需求,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。
  • fmt.Errorf中使用:%w关键字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,可以在initmain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。
  • 可以recover后在log中记录当前的调用栈来获得更多的上下文信息。

二、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,有时候时间效率和空间效率可能对立。

原则:

  • 依靠数据不是猜测
  • 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

建议:

  • 使用 Benchmark 进行基准性能测试。
  • 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。
  • 创建一个新的切片会复用原来切片的底层数组,可用copy代替re-slice
  • map预分配内存,不断向map中添加元素的操作会触发map扩容,提前分配豪空间可以减少内存拷贝和Rehash的消耗。
  • 多个字符串拼接时,使用strings.Builder比直接使用+或使用bytes.Buffer更快。
  • 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。
  • 锁的实现是通过OS来实现,属于系统调用,atomic操作时通过硬件实现,效率比锁高。