高质量编程与性能调优实战

高质量编程

一、什么是高质量编程

高质量编程是编写代码能够达到正确可靠、简洁清晰的目标，并且考虑完备各种边界条件、异常情况处理、稳定性保证、易读易维护。

二、常见编码规范

代码格式

Go语言可以使用 gofmt 规则来格式化代码，也可以借助工具来优化代码。比如使用 goimports 工具进行包导入管理，可以自动导入包，去除不适用的包，并按字典序排列。

package main

import (
    "fmt"
)

func SetUser(user User) {
    fmt.Println("user:", user)
}

注释

注释需解释代码的具体作用注释应该提供代码未表达出的上下文信息

/**
对函数、结构体等最好用多行注释，才能在调用函数时给于提示
*/
func main() {
//在函数内部用单行注释
}

命名规范

命名采用驼峰式命名规则，不包含大写字母和下划线等字符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最好能直接表明具体作用

//正确方式
func SetUser(user User) {
    //...
}
//错误方式
func set_user(user User) {
    //...
}

控制流程

避免嵌套，保持正常流程清晰如果两个分支中都包含 return 语句，则可以去除冗余的 else 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，并尽早返回或继续循环来减少嵌套，增加可读性提升代码可维护性和可读性

//正确方式
func main(age int) (string) {
    if age > 20 {
        return "大于20";
    }
    return "小于或等于20";
}

错误和异常处理

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 函数中生效

性能调优实战

一、什么是性能调优

性能调优是为了让程序达到较佳的性能状态，用于处理系统响应速度太慢等情况。

性能调优方法包括：

减少系统资源的使用。
减少系统内存的使用。
优化算法和数据结构。
使用多线程。
减少网络访问。
缓存数据。

二、性能调优原则

性能调优的原则：

要依靠数据不是猜测
要优先查最大的性能瓶颈。
要确诊性能问题的根因。
要考虑各种情况。

反面原则：

不要做过度的、反常的优化。
不要过早做不成熟的优化。
不要做表面的肤浅优化。

三、性能分析工具

性能调优的核心是性能瓶颈的分析，对于 Go 应用程序，最方便的就是 pprof 工具。

pprof 功能说明

pprof 是用于可视化和分析性能分析数据的工具
可以知道应用在什么地方耗费了多少 CPU、memory 等运行指标

pprof 实践

排查 CPU 占用过高

//通过 top 命令，查看 CPU 占用较高的调用
//使用该命令来采样 CPU 占用情况的信息
go tool pprof "http://localhost:6060/debug/pprof/profile" 
//使用list Eat，查看问题具体在代码的哪一个位置
//熟悉 web 页面分析
//调用关系图，火焰图
go tool pprof -http=:8080 "http://localhost:6060/debug/pprof/cpu"

排查堆内存问题

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

排查协程问题

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

排查锁问题

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

排查阻塞问题

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

四、性能调优案例

图片调优

在项目中图片是很占用带宽和加载时长的，尤其对于电商平台的商品列表和详情页来说图片数量众多，所以必须做一些优化处理。

优化方法：

选择合适的图片格式：不同的图片格式有不同的特点和适用场景。例如，JPEG适合高质量的图片，PNG适合需要透明背景的图片，而GIF适合小图标和动画。
压缩图片：压缩可以减小图片的文件大小，从而加快加载速度。可以使用工具（如TinyPNG）或服务（如Cloudinary）进行图片压缩。
调整图片尺寸：根据实际需求调整图片的尺寸。如果图片尺寸过大，会增加加载时间；如果图片尺寸过小，会影响图片的清晰度。可以使用图像编辑工具（如Photoshop）或在线工具（如Canva）进行调整。
使用适当的分辨率：在保证图片质量的前提下，尽可能使用较低的分辨率。过高的分辨率会增加文件大小，从而影响加载速度。
懒加载图片：懒加载是一种延迟加载图片的技术，只有当图片进入视口时才会加载。这可以减少不必要的加载，加快页面加载速度。

前端资源调优

在打开我们的网页时，如果存在加载速度慢，可以采用以下优化方案进行调优。

优化方法：

压缩JavaScript和CSS文件：通过去除空格、注释和不必要的字符，可以减小文件大小，提高加载速度。
使用CDN加速：CDN（内容分发网络）可以更快地加载静态资源，如JavaScript、CSS和图片。
图片优化：压缩图片大小，使用适当的格式，以及懒加载图片都可以提高网站性能。
使用缓存：通过设置缓存头，可以减少请求次数，提高加载速度。
优化DOM结构：减少DOM元素数量，避免复杂的DOM结构，可以提高页面加载速度和渲染性能。
使用延迟加载：对于不紧急的资源，可以使用延迟加载技术，以减少首屏加载时间。
优化CSS样式：避免使用过多的CSS样式，减少不必要的样式和选择器，可以提高页面加载速度和渲染性能。

数据请求调优

在项目中数据请求时间较长，会导致用户等待时间增加，从而降低了用户体验。尤其是社交网络应用，需要实时接收消息，会涉及到大量数据请求。

优化方法：

减少请求次数：尽可能减少网页上的数据请求次数，一方面可以减少服务器压力，另一方面可以加快网页加载速度。
使用异步加载：对于不是网页加载过程中必须立即展示的数据，可以使用异步加载的方式进行请求。
数据压缩：在数据传输过程中，可以使用压缩算法对数据进行压缩，减小数据的传输量，从而提高数据加载速度。
数据缓存：对于一些经常使用的数据，可以使用缓存机制，将数据存储在本地或缓存服务器中，减少对服务器的请求次数。

总结

性能调优是一项改进软件性能的工程，它涉及到软件代码、数据库、网络等方面的优化。通过优化，可以提高软件的响应速度和处理能力，提高系统的整体性能。

在进行性能调优时，需要遵循一些原则，如优先查找最大的性能瓶颈、确诊性能问题的根因、考虑各种情况等。同时，也要避免一些常见的错误做法，如过度优化、过早优化、表面优化等。

性能调优的方法包括多种，如优化算法和数据结构、使用多线程、减少系统资源的使用、减少内存的使用、优化网络访问、缓存数据等。

总之，性能调优是一项需要深入了解系统和代码的工程任务，需要综合考虑多方面的因素，才能达到最佳的优化效果。

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