这是我参与「第五届青训营」笔记创作活动的第7天！
本节课学习内容
高质量编程和性能调优
- 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
高质量编程
简介
何为高质量？
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
- 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
实际应用场景千变万化，各种语言的特性和语法各不相同，但是高质量编程遵循的原则是相通的
- 简单性：消除”多余的复杂性”，以简单清晰的逻辑编写代码。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
编码规范
代码格式
推荐使用gofmt自动格式化代码
注释
- 注释应该解释代码作用
- 注释应该解释代码如何做的
- 注释应该解释代码实现的原因
- 注释应该解释代码什么情况会出错
命名规范
- 简洁胜于冗长
- 缩略词全大写，但当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你，则需要携带越多的上下文信息
核心目标是降低阅读理解代码的成本，重点考虑上下文信息，设计简洁清晰的名称
控制流程
- 避免嵌套，保持正常流程清晰
- 尽量保持正常代码路径为最小缩进
- 提升代码可维护性和可读性
- 故障大都出现于复杂的条件语句和循环语句
错误和异常处理
简单错误
优先使用errors.New来创建匿名变量来表示简单错误
如果有格式化的需求，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
- 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
- 判定一个错误是否为特定错误，使用errors.Is,不同于使用==，该方法可以错误链上的所有错误是否含有特定的错误
- 在错误脸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。因为panic发生后，会向上传播至调用栈顶，如果当前goroutine中所有defered函数都不包含recover就会造成整个程序崩溃。若问题可以被屏蔽或解决，建议使用error代替panic。特殊地，当程序启动阶段发生不可逆转的错误时，可以在init或main函数中使用panic。因为在这种情况下，服务启动起来也不会有意义比如示例是启动消息队列监听器的逻辑，在创建消费组失败的时候会Panicf，实际打印日志，然后抛出panic
recover
有painc，自然就会提到recover，因为我们并不能控制所有的代码，避免不了引入其他库，如果是引入库的bug导致panic，影响到我自身的逻辑就会使用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
- 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
小结
- error尽可能提供简明的上下文信息链，方便定位问题
- panic用于真正异常的情况
- recover生效范围，在当前 goroutine 的被defer的函数中生效
性能优化建议
Benchmark
Go自带了性能评估工具——Benchmark。以计算斐波拉契数列的函数为例，分两个文件，,fib.go编写函数代码,fb_test.go编写benchmark的逻辑，通过命令go test -bench=. -benchmem运行benchmark可以得到测试结果-benchmem表示也统计内存信息
Slice
第一条建议是预分配，尽可能在使用make()初始化切片时提供容量信息，特别是在追加切片时对比看下两种情况的性能表现，左边是没有提供初始化容量信息，右边是设置了容量大小。结果中可以看出执行时间相差很多，右边大约为左边的三分之一。
第二个建议是使用copy代替re-slice。在slice的使用中，很可能出现这么一种情况，原切片由大量的元素构成，但是我们在原切片的基础上切片，虽然只使用了很小一段，但底层数组在内存中仍然占据了大量空间，得不到释放。
结果差异常明显， lastBySlice耗费了100.14MB内存，也就是说，申请的100个1MB大小的内存没有被回收。因为切片虽然只使用了最后2个元素，但是因为与原来1M的切片引用了相同的底层数组，底层数组得不到释放，因此最终100MB的内存始终得不到释放。而lastByCopy 仅消耗了3.14MB的内存。这是因为，通过copy，指向了一个新的底层数组，当origin不再被引用后，内存会被垃圾回收
Map
Map内存预分配
- 不断向map中添加元素的操作会触发map的扩容
- 提前分配好空间可以减少内存拷贝和Rehash的消耗
- 建议根据实际需求提前预估好需要的空间
字符串处理
使用Strings.builder,使用＋拼接性能最差，strings.Builder，bytes.Buffer相近，strings.Buffer更快
- 字符串在Go语言中是不可变类型，占用内存大小是固定的
- 使用＋每次都会重新分配内存
- strings.Builder，bytes.Buffer底层都是[]byte 数组
- 内存扩容策略，不需要每次拼接重新分配内存
空结构体
使用空结构体节省内存 空结构体struct{} 实例不占据任何的内存空间。可作为各种场景下的占位符使用
- 节省资源
- 空结构体本身具备很强的语义，即这里不需要任何值，仅作为占位符
atomic包
- 锁的实现是通过操作系统来实现，属于系统调用
- atomic操作是通过硬件实现,效率比锁高
- sync.Mutex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{}
总结
这节课主要学习了高质量编程，对编码规范和代码格式以及一些错误的处理有了更深入的认识，对于提升代码效率有很大的帮助。同时这节也总结了性能优化的一部分知识，为后续性能调优的实战和项目做了铺垫。
