性能优化建议｜ 青训营笔记

这是我参与「第五届青训营 」伴学笔记创作活动的第 3 天

Benchmark的使用

Benchmark(基准测试)是在一定的工作条件之下检测程序性能的一种方法。

使用示例

fib.go

 package fib
 ​
 func fib(n int) int {
 if n <= 1 {
 return 1
 }
 return fib(n-1) + fib(n-2)
 }

fib_test.go

 package fib
 import "testing"
 ​
 func BenchmarkFib(b *testing.B) {
 for i := 0; i < b.N; i++ {
 fib(10)
 }
 }

运行测试

go test -bench=. -benchmem

测试结果

 goos: darwin
 goarch: arm64
 pkg: fib
 BenchmarkFib-8 6039063 181.3 ns/op 0 B/op 0 allocs/op
 PASS
 ok fib 1.405s

go test命令参数：

• -bench regexp 运行和regexp匹配的Benchmark
• -benchtime t运行足够的次数，直到运行时间达到t
• -count n每个test、benchmark、fuzz重复运行n次
• -cpu 1,2,4 对每个test、benchmark、fuzz指定一个GOMAXPROCS值的列表，每个测试会以列表中的每个GOMAXPROCS值各执行一次。
• -benchmem打印内存分配统计信息

slice

slice本质是数组片段的一个描述，包括数组指针、片段长度、容量。

切片操作不会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

• 尽可能在使用make()初始化slice时提供容量信息,避免过多次数的内存分配

  make([]T, len, cap)

  向slice中添加元素时，若slice容量不够，会创建一个更大的新的底层数组，将原切片中的元素复制过去。预先分配容量可减少重新分配内存的次数

• 使用copy代替re-slice

  在一个切片的基础上创建切片，不会重新创建底层数组，如果原切片较大，新切片较小，小切片会始原数组在内存中有引用，得不到释放。

Map

• map预分配内存

  make(map[K]V, size)

  可减少内存拷贝和rehash的消耗

字符串处理

• 使用strings.Builder拼接字符串

• 使用bytes.Buffer拼接字符串

  字符串是不可变类型，使用+拼接每次会重新分配内存。strings.Builder、bytes.Buffer底层都是[]byte数组，按一定的策略扩容，不需要每次拼接都重新分配内存。

• 将bytes.Buffer转化为字符串时会重新申请一块内存，而strings.Builder直接将底层的[]byte转化成字符串类型返回，性能要好一些。
• 如果已知最终字符串长度，可builder.Grow(len)、buff.Grow(len)，一次性分配内存

空结构体

• 使用空结构体节省内存

空结构体struct{}实例不占用任何内存，可作为一些场景下的占位符

用map实现set，用空结构体作为值

atomic包

多个线程需要使用同一个变量时

• 加锁

   type mutexCounter struct {
     i int32
     m sync.Mutex
   }
   ​
   func MutexAddOne(c *mutexCounter) {
     c.m.Lock()
     c.i++
     c.m.Unlock()
   }
  

• 使用atomic包

   type atomicConter struct {
     i int32
   }
   ​
   func AtomicAddOne(c *atomicCounter) {
     atomic.AddInt32(&c.i, 1)
   }
  

  锁的实现是通过操作系统来实现，属于系统调用,atomic包操作是通过硬件实现，效率比锁高。

  锁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{}