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」伴学笔记的第3天

高质量编程

简介

  • 边界条件是否完备
  • 异常情况处理---->稳定性保证
  • 易读易维护

编程原则:

  • 简单性:以简单清晰的逻辑编写代码
  • 可读性
  • 生产力

编码规范

代码格式

推荐使用gofmt自动格式化代码

注释

注释应该做的:

  • 解释代码作用
  • 解释代码如何做的--->适合注释实现过程
  • 解释代码实现的原因--->提供额外上下文
  • 解释代码什么情况会出错--->解释限制条件

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
  • 库中的任何函数都必须注释

命名规范

变量命名

  • 简洁胜于冗长
  • 缩略词全大写,但其位于变量开头且不需要导出时,使用全小写
  • 变量距离其被使用的地方越远,则需要携带的上下文信息更多

函数命名

  • 函数名不携带包名的上下文信息
  • 函数名尽量简短
  • 当某个函数返回类型和包名一样,可以省略类型信息而不导致歧义;若不一样,要带上类型信息

包命名

  • 只有小写字母组成
  • 简短并包含一定的上下文信息
  • 不要与标准库同名

控制流程

  • 避免嵌套和冗余,保持正常流程清晰
  • 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

错误和异常处理

  • 简单错误: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来创建匿名变量来直接表示简单错误;格式化需求用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;在fmt.error中使用%w来将该错误关联到错误链中
  • 错误判定:判定一个错误是否为特定错误,使用errors.ls;在错误链中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,当程序启动阶段发生不可逆时,可以在init或main函数中添加panic
  • recover:只能在被defer的函数中使用,嵌套无法生效,旨在当前goroutine生效,defer是后进先出

性能调优实战

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,时间效率和空间综合考量
  • 针对go语言特性,介绍go相关的性能优化建议

性能优化建议

  • 使用工具Benchmark测试性能,并根据性能来进行性能优化
  • 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;在已有切片基础上创建切片,不会创建新的底层数组,那么原底层数组在内存中有引用,得不到释放,可使用copy代替re-slice
  • map预分配内存
  • 使用strings.Builder来处理字符串拼接---->var builder strings.Builder; builder.WriteString(str)
  • 使用空结构体节省内存--->实现Set,可以考虑用map来代替,对于这个场景,只需要用到map的键,而不需要用到值
  • 如何使用atomic包而不是使用锁来保护一个变量(ps:锁可以用来保护一段逻辑)

性能调优实战

原则

  • 要依靠数据而不是猜测
  • 要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

性能分析工具 pprof

pprof是用于可视化和分析性能分析数据的工具

pprof功能简介

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采样过程和原理

  1. CPU
    • 采样对象:函数调用和它们占用的时间
    • 采样率:100次/秒,固定值
    • 采样时间:从手动启动到手动结束
  2. Heap-堆内存
    • 采样对象:通过内存分配器在堆上分配和释放的内存
    • 采样率:每分配512KB记录一次,可在运行开头修改
    • 采样时间:从程序运行开始到采样时
    • 计算方式:当前使用内存 = 已分配内存 - 空闲内存
  3. Goroutine-协程 & ThreadCreate-线程创建
    • Goroutine:记录所有用户发起且运行中的goroutine(即入口非runtime开头的)
    • ThreadCreate:记录程序创建的所有系统线程的信息
  4. Block & Mutex
    • 阻塞操作:采样阻塞操作的次数和耗时(阻塞耗时超过阈值的才会被记录)
    • 锁竞争:采样争抢锁的次数和耗时(只记录固定比例的锁操作)

性能调优案例

  • 业务服务优化
    • 建立服务性能评估手段
    • 分析性能数据,定位性能瓶颈
    • 重点优化项改造
    • 优化效果验证
  • 基础库优化
    • 分析基础库核心逻辑和性能瓶颈
    • 数据按需获取
    • 数据序列化协议优化
  • Go语言优化
    • 编译器&运行时优化