我们肯定都希望我们的代码既没有 bug ，性能又高，想要没有 bug 我们可以使用单元测试，那我们怎么评估我们代码的性能呢？这里就引出了基准测试。
什么是基准测试
基准测试（Benchmark）是一项用于测量和评估软件性能指标的方法，主要用于评估你写的代码的性能。
如何在 go 语言中进行基准测试
go 语言的基准测试与单元测试类似。
同样的我们先编写一个函数，这个函数的功能是求 n 的阶乘。
func Factorial(n int) int {
// 负数没有阶乘，我们这里直接返回
if n < 0 {
return 0
}
// 0的阶乘为1
if n == 0 {
return 1
}
// 循环求阶乘
fac := 1
for i := 2; i <= n; i++ {
fac *= i
}
return fac
}
基准测试与单元测试都是测试，对同一文件的测试我们都放在同一测试文件中。
这是一个非常简单的 go 语言基准测试示例，它和单元测试的不同点如下：
- 基准测试函数必须以 Benchmark 开头，必须是可导出的；
- 函数的签名必须接收一个指向 testing.B 类型的指针，并且不能返回任何值；
- 最后的 for 循环很重要，被测试的代码要放到循环里；
- b.N 是基准测试框架提供的，表示循环的次数，因为需要反复调用测试的代码，才可以评估性能。
下面是一个基准测试函数的简单例子。
func BenchmarkFactorial(b *testing.B) {
for i := 0; i < b.N; i++ {
Factorial(10)
}
}
执行以下命令
go test -bench=BenchmarkFactorial .
得到以下输出
goos: linux
goarch: amd64
pkg: context_demo
cpu: AMD Ryzen 7 6800H with Radeon Graphics
BenchmarkFactorial-16 279814405 4.299 ns/op
PASS
ok context_demo 1.641s
想要进行基准测试只需要在go test后加上 -bench 的 flag ，它接受一个表达式作为参数，以匹配基准测试的函数，"."表示运行所有基准测试。
输出内容中函数名后面的 -16 代表运行基准测试时对应的 GOMAXPROCS 的值。接着的 279814405 表示运行 for 循环的次数，也就是调用被测试代码的次数，最后的 4.299 ns/op 表示每次需要花费 4.299 纳秒。
如果想让测试运行的时间更长，可以通过 -benchtime 指定，比如 3 秒，代码如下所示：
go test -bench=. -benchtime=3s .
更精确的计时
有时在测试函数中不止是对被测试函数的调用，还有一些代码也会消耗时间，这些时间不应该算在我们被测试函数的执行时间上，想要获得更精确的时间，我们就需要使用到一些方法来精确控制时间
具体包含以下三个方法：
func (b *B) StartTimer()
func (b *B) StopTimer()
func (b *B) ResetTimer()
使用这三个方法可以帮你灵活地控制什么时候开始计时、什么时候停止计时。
内存统计
在基准测试时，还可以统计每次操作分配内存的次数，以及每次操作分配的字节数，这两个指标可以作为优化代码的参考。要开启内存统计也比较简单，代码如下，即通过 ReportAllocs() 方法：
func BenchmarkFactorial(b *testing.B) {
n := 10
b.ReportAllocs() //开启内存统计
b.ResetTimer() //重置计时器
for i := 0; i < b.N; i++ {
Factorial(n)
}
}
这时再执行测试命令，便会有以下输出：
goos: linux
goarch: amd64
pkg: context_demo
cpu: AMD Ryzen 7 6800H with Radeon Graphics
BenchmarkFactorial-16 464307045 2.570 ns/op 0 B/op 0 allocs/op
PASS
ok context_demo 1.459s
并发基准测试
并发作为 go 语言的一大特色，我们在进行基准测试时也可以使用并发的方式测试在多个 goroutine 并发下代码的性能。
func BenchmarkFactorial(b *testing.B) {
n := 10
b.RunParallel(func(pb *testing.PB) {
for pb.Next() {
Factorial(n)
}
})
}
使用 RunParallel 创建多个 goroutine ，并将 b.N 分配给这些 goroutine 执行。
这是再执行测试命令，得到以下输出：
goos: linux
goarch: amd64
pkg: context_demo
cpu: AMD Ryzen 7 6800H with Radeon Graphics
BenchmarkFactorial-16 1000000000 0.6325 ns/op
PASS
ok context_demo 0.702s
可以看到运行时间大大降低。
总结
- 我们可以通过基准测试来对自己代码性能做一个大概的分析。
- 编写基准测试函数后使用
-bench这一 flag 来进行基准测试。
ps：go 语言还为我们提供了一个性能剖析的工具 pprof，通过它你可以查看 CPU 分析、内存分析、阻塞分析、互斥锁分析
