快捷導(dǎo)航

Golang性能優(yōu)化的技巧分享

更新時(shí)間：2023年07月31日 10:55:26 作者：燕過(guò)蓮開(kāi)

性能優(yōu)化的前提是滿(mǎn)足正確可靠、簡(jiǎn)潔清晰等質(zhì)量因素，針對(duì)?Go語(yǔ)言特性，本文為大家整理了一些Go語(yǔ)言相關(guān)的性能優(yōu)化建議，感興趣的可以了解一下

一.簡(jiǎn)介

? 性能優(yōu)化的前提是滿(mǎn)足正確可靠、簡(jiǎn)潔清晰等質(zhì)量因素。性能優(yōu)化是綜合評(píng)估，有時(shí)候時(shí)間效率和空間效率可能對(duì)立。針對(duì) Go語(yǔ)言特性，下文介紹 Go 相關(guān)的性能優(yōu)化建議。

二.性能優(yōu)化建議

1.Benchmark

Benchmark能夠?yàn)镚o語(yǔ)言提供支持基準(zhǔn)性能測(cè)試，能夠提供實(shí)際的數(shù)據(jù)衡量。通過(guò)go test -bench=. -benchmen命令進(jìn)行基準(zhǔn)性能測(cè)試。

// from fib.go
func Fib(n int) int {
    if n <2{
        return n
    }
	return Fib(n-1) + Fib(n-2)
}
// from fib_test.go
func BenchmarkFib10(b *testing.B) {
    // run the Fib function b.N times
    for n := 0; n < b.N; n++{
        Fib(10)
    }
}

結(jié)果說(shuō)明：

第四行第一個(gè)結(jié)果表示BenchmarkFib10是測(cè)試函數(shù)名8 表示GOMAXPROCS的值為8，第四行第二個(gè)結(jié)果表示一共執(zhí)行1855870次即b.N的值，第四行第三個(gè)結(jié)果表示每次執(zhí)行花費(fèi)602.5ns，第四行第四個(gè)結(jié)果表示每次執(zhí)行申請(qǐng)多大的內(nèi)存，第四行第五個(gè)結(jié)果表示每次執(zhí)行申請(qǐng)的幾次內(nèi)存。

2.slice

? slice可以預(yù)分配內(nèi)存，使用make() 初始化切片時(shí)提供容量信息。

func NoPreAlloc( size int) {
    data := make([]int, 0)
    for k := 0; k < size; k++ {
        data = append( data, k )
    }
}
func PreAlloc(size int) {
    data := make([]int, 0, size )
    for k := 0; k < size; k++ {
        data = append( data, k )
    }
}

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：

切片本質(zhì)是一個(gè)數(shù)組片段的描述包括數(shù)組指針，片段的長(zhǎng)度，片段的容量(不改變內(nèi)存分配情況下的最大長(zhǎng)度）。切片操作并不復(fù)制切片指向的元素，創(chuàng)建一個(gè)新的切片會(huì)復(fù)用原來(lái)切片的底層數(shù)組。

3.map

map預(yù)分配內(nèi)存

func NoPreAlloc(size int) {
    data := make(map[int]int )
    for i := 0; i < size; i++ {
        data[i] = 1
    }
}
func PreAlloc(size int) {
    data := make(map[int]int, size)
    for i := 0; i < size; i++{
		data[i] = 1
    } 
}

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：

不斷向 map 中添加元素的操作會(huì)觸發(fā) map 的擴(kuò)容，提前分配好空間可以減少內(nèi)存拷貝和 Rehash 的消耗，根據(jù)實(shí)際需求提前預(yù)估好需要的空間。

4.字符串處理

使用strings.Builder

func ByteBuffer(n int, str string) string {
    buf := new( bytes .Buffer)
    for i := 0;i < n; i++ {
        buf.writeString(str)
    }
    return buf.String()
}

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：

使用 +字符串拼接性能最差，strings.Builder，bytes.Buffer 相近，strings.Buffer 更快。字符串在 Go語(yǔ)言中是不可變類(lèi)型，占用內(nèi)存大小是固定的。使用 + 每次都會(huì)重新分配內(nèi)存。strings.Builder，bytes.Buffer 底層都是 []byte 數(shù)組。內(nèi)存擴(kuò)容策略不需要每次拼接重新分配內(nèi)存。

5.空結(jié)構(gòu)體

空結(jié)構(gòu)體 struct{}實(shí)例不占據(jù)任何的內(nèi)存空間?？勺鳛楦鞣N場(chǎng)景下的占位符使用，節(jié)省資源，空結(jié)構(gòu)體本身具備很強(qiáng)的語(yǔ)義，即這里不需要任何值，僅作為占位符。

func EmptyStructMap(n int) {
    m := make(map[int]struct{})
    for i := 0;i < n; i++ {
        m[i] = struct{}{}
    }
}
func BoolMap(n int) {
    m := make(map[int]bool)
    for i := 0;i < n; i++ {
        m[i] = false
    }
}

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：

實(shí)現(xiàn) Set，可以考慮用 map 來(lái)代替。對(duì)于這個(gè)場(chǎng)景，只需要用到 map 的鍵，而不需要值。即使是將 map 的值設(shè)置為 bool 類(lèi)型，也會(huì)多占據(jù) 1個(gè)字節(jié)空間。

6.atomic

使用atomic包

type atomicCounter struct {
    i int32
}
func AtomicAddOne( c
*atomicCounter) {
    atomic.AddInt32( &c.i, 1)
}
type mutexCounter struct {
    i int32
    m sync.Mutex
}
func MutexAddOne(c *mutexCounter) {
    c.m.Lock()
	c.i+
	c.m.Unlock()
}

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：

鎖的實(shí)現(xiàn)是通過(guò)操作系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，屬于系統(tǒng)調(diào)用。atomic 操作是通過(guò)硬件實(shí)現(xiàn)，效率比鎖高。sync.Mutex 應(yīng)該用來(lái)保護(hù)一段邏輯，不僅僅用于保護(hù)一個(gè)變量。對(duì)于非數(shù)值操作，可以使用 atomic.Value，能承載一個(gè)interface。