高质量编程及性能优化 | 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:

  • 如何编写更简洁清晰的代码
  • 常用Go语言程序优化手段
  • 熟悉Go程序性能分析工具
  • 了解工程中性能优化的原则和流程

二、详细知识点介绍:

  1. 高质量编程

1.1 简介

  • 编写代码能够达到正确可靠,简洁清晰的目标
  • 边界条件完备、异常情况处理、易读易维护...
  • 通用原则
    • 简单性:简单清晰的程序逻辑
    • 可读性:代码是写给别人看的,编写可维护的代码
    • 生产力:团队整体工作效率

1.2 编码规范

  • 如何编写高质量的Go代码

1.2.1 代码格式

  • 使用gofmt自动格式化代码
  • goimports 自动增删依赖包

1.2.2 注释

  • 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加注释
    • 任何不明显也不简短的公共功能也必须注释
    • 库中的任何函数都必须注释
    • 不需要注释实现接口的方法
  • 注释要提供代码未表达出的上下文信息

1.2.3 命名规范

  • variable
    • 简洁
    • 缩略词全大写,位于开头且不需要导出时,全小写(ServeHTTP、xmlHTTPRequest)
    • 变量距离其被使用的地方越远,包含越多的上下文信息
  • 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
    • 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,可以加入类型信息
  • package
    • 只由小写字母组成
    • 简短并包含上下文信息
    • 不与标准库同名
    • (以下规则尽量满足)不使用常用变量名作为包名
    • 使用单数而不是复数
    • 谨慎地使用缩写

1.2.4 控制流程

  • 避免嵌套
  • 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,尽早返回或继续循环来减少嵌套

1.2.5 错误和异常处理

  • 简单错误

    • 简单错误是仅出现一次的错误,在其他地方不需要捕获
    • 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
  • 复杂错误

    • 错误的Wrap是提供了一个error嵌套另一个error的能力,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

    • 判断一个错误是否为特定错误,使用error.Is
    • 不同于使用==,使用该方法可以判定错误链上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error.As
  • 错误和异常处理

    • 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,直接使用error
      • 当程序启动阶段发生不可逆转的错误 时,可以在init或者main函数中使用panic
    • 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语句是后进先出
      • 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

1.3 性能优化建议

1.3.1 Benchmark

  • 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

1.3.2 Slice

  • 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
    • 切片操作不复制切片指向的元素
    • 一个新的切片会服用原来切片的底层数组
  • 陷阱:大内存未释放
    • 大数组创建小切片,大数组内存未释放
    • 可使用copy替代re-slice

1.3.3 Map

  • map预分配内存
    • 减少内存拷贝和rehash的消耗
    • 预估需要的空间

1.3.4 字符串处理

  • 使用string.Builder
    • 使用+拼接性能最差,string.Buffer、string.Builder相近
    • +会重新分配内存
    • string.Buffer、string.Builder底层都是[]byte数组

1.3.5 空结构体

  • 不占据任何内存空间
  • 可作为各种场景下的占位符使用

1.3.6 atomic包

  • atomic操作是通过硬件实现,效率比较高
  • sync.Mutex应该用来保护一段逻辑,不仅仅用于保护一个变量

三、课后个人总结:

本次课程主要介绍了如何编写更简洁清晰的代码,从常用Go语言程序优化手段、Go程序性能分析工具、以及实际程中性能优化的原则和流程等角度出发。学习到很多高质量编程及性能优化的小技巧。