这是我参与「第五届青训营」伴学笔记创作活动的第 4 天

~~主要是学习影响性能的因素和接触工具（之前没认真学过），所以写的东西非常入门~~

性能优化建议

简介

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

Benchmark

性能的表现要用数据衡量
go test -bench=. benchmem
结果说明：

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

大内存未释放

在已有切片的基础上创建切片，不会更新底层数组

可以使用 copy 代替 re-slice

//re-slice
func getLastBySlice(origin []int) []int {
    return origin[len(origin) - 2:]
}

// copy
func getLastByCopy(origin []int ) []int {
    result := make([]int, 2)
    copy(result, origin[len(origin) - 2:])
    return result
}

Map

不断向 map 中添加元素的操作会触发 map 的扩容，影响性能
可以提前分配空间，以减少内存拷贝和 Rehash 的消耗
建议根据实际需求提前预估需要的空间

String

String 的拼接是有讲究的

建议使用 strings.Builder

使用 + 拼接的性能是最差的，strings.Builder, bytes.Buffer 相近，而 strings.Builder 更快
分析
- 字符串在 Go 语言中是不可变类型，故其占用的内存大小是固定的
  - 每次使用 + 都会重新分配内存
- strings.Builder 和 bytes.Builder 底层都是 []byte 数组
  - 由于其内存扩容策略，不需要每次拼接都重新分配内存

空结构体

空结构体示例不占用任何的内存空间
可以作为各种场景下的占位符使用

Atomic 包

在多线程场景中可以维护一个变量：

锁的实现是通过操作系统来实现的，属于系统调用
atomic 操作是通过硬件实现的，效率比锁高
sync.Mutex 应该用于保护一段逻辑，而不仅仅用于保护一个变量
对于非数值操作，可以使用 atomic.Value，其能承载一个interface{}

小结

避免常见的性能陷阱
普通应用代码不要一味追求性能
越高级的优化手段越容易出现问题
在满足正确可靠、简洁清晰的质量要求的前体现提高程序的性能

疑问

Atomic包是通过硬件实现的，而Go语言是一个跨平台的语言，它是怎么保证各个平台都能够成功运行的

性能优化分析工具

说在前面

性能优化要依据数据
要定位最大的瓶颈
不要过早优化：当产品迭代时，代码可能会被优化
不要过度优化：可能出现无法兼容的问题

性能分析工具pprof

说明

可以获取什么地方消耗了多少 CPU、Memory
可视化

功能简介

GUI

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

如果出现 Could not execute dot; may need to install graphviz.报错，先前往[graphviz的官网](Download | Graphviz)下载并安装 graphviz

Source 视图

搜索相关问题函数

top指令

对于 CPU 的分析执行 top 指令后会返回如下几个参数：

flat => 当前函数本身的执行耗时
flat% => flat 占 CPU 总时间的比例
sum% => 上面每一行的 flat% 总和
cum => 当前函数本身加上其调用函数的总耗时
cum% => cum 占 CPU 总时间的比例

Heap

alloc_objects 累计申请的对象数
alloc_space 累计申请的内存大小
inuse_objects 当前持有的对象数
inuse_space 当前占用的内存大小

Goroutine

火焰图：

由上至下表示调用顺序
每一个块表示一个函数，块越长表示占用CPU时间越长
火焰图是动态的

其他问题

Mutex (锁)
Block (阻塞)
……

Go语言程序性能优化入门 ｜ 青训营笔记