前言

最近在持續(xù)優(yōu)化之前編寫的 JSON 解析庫 xjson，主要是兩個方面的優(yōu)化。

第一個是支持將一個 JSONObject 對象輸出為 JSON 字符串。

這點在上個版本中只是利用自帶的 Print 函數(shù)打印數(shù)據(jù)：

func TestJson4(t *testing.T)  {
	str := `{"people":{"name":{"first":"bob"}}}`
	first := xjson.Get(str, "people.name.first")
	assert.Equal(t, first.String(), "bob")
	get := xjson.Get(str, "people")
	fmt.Println(get.String())
	//assert.Equal(t, get.String(),`{"name":{"first":"bob"}}`)
}

Output:

map[name:map[first:bob]]

本次優(yōu)化之后便能直接輸出 JSON 字符串了：

實現(xiàn)過程也很簡單，只需要遞歸遍歷 object 中的數(shù)據(jù)，然后拼接字符串即可，核心代碼如下：

func (r Result) String() string {
	switch r.Token {
	case String:
		return fmt.Sprint(r.object)
	case Bool:
		return fmt.Sprint(r.object)
	case Number:
		i, _ := strconv.Atoi(fmt.Sprint(r.object))
		return fmt.Sprintf("%d", i)
	case Float:
		i, _ := strconv.ParseFloat(fmt.Sprint(r.object), 64)
		return fmt.Sprintf("%f", i)
	case JSONObject:
		return object2JSONString(r.object)
	case ArrayObject:
		return object2JSONString(r.Array())
	default:
		return ""
	}
}

用位運算優(yōu)化

第二個優(yōu)化主要是提高了性能，查詢一個復雜 JSON 數(shù)據(jù)的時候性能提高了大約 ?16%.

# 優(yōu)化前
BenchmarkDecode-12         90013             66905 ns/op           42512 B/op       1446 allocs/op

# 優(yōu)化后
BenchmarkDecode-12        104746             59766 ns/op           37749 B/op       1141 allocs/op

這里截取了一些重點改動的部分：

在 JSON 解析過程中會有一個有限狀態(tài)機狀態(tài)遷移的過程，而遷移的時候可能會出現(xiàn)多個狀態(tài)。

比如當前解析到的 token 值為 {，那它接下來的 token 可能會為 ObjectKey:"name",也可能會是 BeginObject:{,當然也可能會是 EndObject:}，
所以在優(yōu)化之前我是將狀態(tài)全部存放在一個集合中的，在解析過程中如果發(fā)現(xiàn)狀態(tài)不滿足預期的列表時則會拋出語法異常的錯誤。

所以優(yōu)化之前是遍歷這個集合來進行判斷的，這樣的時間復雜度為 O(N),但當我們換成位運算就不一樣了，時間復雜度直接就變?yōu)?code>O(1)了，同時還節(jié)省了一個切片的存儲空間。

我們簡單來分析下這個位運算為什么會達到判斷一個數(shù)據(jù)是否在一個集合中同樣的效果。

首先以這兩個狀態(tài)為例：

	StatusObjectKey   status = 0x0002
	StatusColon       status = 0x0004

他們分別對應的二進制數(shù)據(jù)為：

	StatusObjectKey   status = 0x0002 //0010
	StatusColon       status = 0x0004 //0100

當我們對這兩個數(shù)據(jù)求 | 運算得到的數(shù)據(jù)是 0110：

A:0010
B:0100

C:0110

這時候如何我們如果用這兩個原始數(shù)據(jù)與 C:0110 做 & 運算時就會還原為剛才的兩個數(shù)據(jù)。

// input:
A:0010
C:0110

// output:
A:0010

----------
// input:
B:0100
C:0110

// output:
B:0100

但我們換一個 D 與 C 求 & 時：

D: 1000 // 0x0008 對應的二進制為 1000
C: 0110
D':0000

將會得到一個 0 值，只要得出的數(shù)據(jù)大于 0 我們就能判斷一個數(shù)據(jù)是否在給定的集合中了。

當然這里有一個前提條件就是，我們輸入的數(shù)據(jù)高位永遠都是是 1 才行，也就是2的冪。

同樣的優(yōu)化在解析查詢語法時也有使用：

其他奇淫巧技

當然位運算還有一些其他技巧，比如判斷奇偶數(shù)：

// 偶數(shù)
a & 1 == 0

// 奇數(shù)
a & 1 == 1

乘法和除法，右移1一位是除以2，左移一位是乘以2.

x := 2
fmt.Println(x>>1) //1
fmt.Println(x<<1) //4

總結

位運算在帶來程序性能提升的同時也降低代碼可讀性，所以我們得按需選擇是否使用；

再一些底層庫、框架代碼對性能有極致追求的場景推薦使用，但在業(yè)務代碼中對數(shù)據(jù)做加減乘除就沒必要用位運算了，只會讓后續(xù)的維護者一臉懵逼。

到此這篇關于Golang利用位運算實現(xiàn)為程序加速的文章就介紹到這了,更多相關Golang位運算內容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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